民用大中型固定翼無人機飛行性能飛行試驗要求2023-12-28發布國家市場監督管理總局國家標準化管理委員會GB/T43504—2023 I 2規范性引用文件 3術語和定義 14一般要求 4.1試飛條件 4.2試飛對象 24.3文件和資料 24.4人員要求 4.5測試和改裝 24.6數據處理 24.7結果評定 35詳細要求 35.1空速系統校準 35.2起飛性能 35.3爬升性能 5.4最大飛行速度 65.5最小平飛速度 5.6升限 75.7續航性能 85.8水平加減速性能 95.9盤旋性能 5.10下滑性能 5.11著陸性能 5.12任務性能 6試飛報告 I本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利，本文件的發布機構不承擔識別專利的責任。本文件由全國航空器標準化技術委員會(SAC/TC435)提出并歸口。本文件起草單位：中國飛行試驗研究院、中國航空綜合技術研究所、中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所、西安愛生技術集團有限公司、愛生無人機試驗測試靖邊有限公司、中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所。1民用大中型固定翼無人機飛行性能飛行試驗要求本文件規定了民用大中型固定翼無人機飛行性能飛行試驗的內容、目的、條件、實施、數據處理和結果評定等要求。本文件適用于最大起飛重量不小于150kg的民用大中型固定翼無人機(以下簡稱無人機)飛行性能飛行試驗，純電動類無人機和其他類型無人機飛行性能飛行試驗參照執行。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T38152無人駕駛航空器系統術語3術語和定義GB/T38152界定的以及下列術語和定義適用于本文件。裝機功率損失engineinstallationpowerloss發動機裝機后，其功率與臺架功率相比出現的損失。注：裝機功率損失隨發動機功率狀態、無人機的飛行狀態不同而有所變化。加速法accelerationmethod以水平加速的方式確定無人機的加速性能、爬升性能和最大飛行速度等科目的試飛方法。為完成任務所需要的燃料量和有效裝載時無人機的總重量。注：除非另有規定，起飛重量一般是指發動機起動之前的無人機重量。正常飛行重量normalflightweight無人機在規定狀態下，攜帶50%機內燃料量的飛行重量。4一般要求4.1試飛條件試飛的場地條件(海拔高度、跑道)和環境條件(大氣溫度、大氣壓力、大氣濕度、風速、風向、能見度等)應符合無人機系統技術要求中的相關規定。24.2試飛對象試飛對象滿足以下要求：a)技術狀態應符合無人機系統技術要求；b)應按照無人機系統技術要求規定，確定無人機開展飛行性能試驗時的重量、重心，若無特殊要求，試驗重量一般為正常飛行重量，試驗重心一般為正常重心位置；c)發動機功率滿足發動機技術要求中所有使用狀態的最低保障功率，試飛期間應按照發動機使用維護要求開展保障功率檢查試驗；d)用于無人機飛行性能換算修正的發動機可用功率，應引用發動機的裝機功率損失數據；e)若采用關閉動力裝置、置慢車方式模擬動力失效，應證明輸出功率和失效后動態響應在模擬方式與真實動力失效之間的一致性；f)試飛中采用的控制模式應滿足具體科目要求，但不應超出各控制模式下對應的使用飛行包線；g)航路規劃設計應滿足飛行性能試飛科目需求，完成航路規劃后，應通過地面仿真試驗對航路的正確性和合理性進行驗證與確認。4.3文件和資料試飛前應提供以下文件：a)無人機飛行試驗大綱；b)無人機飛行性能計算分析結果；c)無人機重量、重心計算結果；d)無人機系統技術說明書；e)無人機系統操作員手冊及飛行手冊；f)其他與試飛相關的必要資料和計算結果。4.4人員要求參試人員應滿足以下要求：a)操作員具備被試無人機系統操作能力；b)參試人員滿足上崗要求。4.5測試和改裝試飛測試和改裝應滿足以下要求：a)根據無人機飛行性能試飛的測試需求進行試飛測試和改裝設計，內容包括但不限于測試設備b)進行測試設備的檢驗和校準，測試設備的技術狀態受控；c)測試和改裝不改變無人機系統的氣動特性，不影響無人機系統的正常工作，不危及地面人員的安全。試飛數據處理應滿足以下要求：a)對于發動機不同功率狀態下的可用功率，在發動機最低保證性能的基礎上扣除裝機功率損失b)對于使用大氣數據系統的無人機，通過試飛確定靜壓、氣壓高度和空速的位置誤差修正量。34.7結果評定試飛結果評定中，應通過對試飛數據預處理結果的分析進行數據有效性確認。5詳細要求5.1空速系統校準5.1.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機空速系統的位置誤差。空速系統校準試飛應滿足以下試驗條件：a)配有相應的校準設備，校準設備時標與機載測試系統協調一致；b)選擇在天氣穩定的條件下進行試驗。空速系統校準試飛的測試參數應包括：c)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。5.1.4試飛實施空速系統校準試飛的實施要求包括：a)在無人機不同狀態、選定飛行速度、選定飛行高度的狀態組合下進行試驗，當重量、重心對空速系統位置誤差有明顯影響時，應進行不同重量、重心位置的校準試飛；b)無人機空速系統校準應采用速度法；c)無人機進行穩定平飛時，應在同一架次內連續完成同一狀態組合下的正、反兩個方向的飛行試驗。通過衛星定位系統測量得到的地速，經風速修正后得到真空速，應結合由空速系統測得的大氣總溫和總壓，對于每一穩定平飛的速度點求出馬赫數修正量(△Ma)和速度修正量(△V;)。空速系統校準試飛應給出以下結果：a)指示空速(V;)與速度修正量(△V;)的關系式和曲線；b)指示馬赫數(Ma;)與馬赫數修正量(△Ma)的關系式和曲線。5.2起飛性能5.2.1試飛目的應給出輪式起降無人機在不同機場環境、給定起飛重量下的起飛距離、起飛滑跑距離、起飛離地速度、起飛滑跑時間和起飛滑跑耗油量。4對于通過火箭助推、機載投放及其他方式進行起飛(發射)的無人機，應給出其在給定重量下的彈射(投放)末段速度。起飛性能試飛應滿足以下試飛條件：a)配備測量無人機起飛滑跑距離與起飛航跡的設備；c)試飛時的風速、風向滿足給定的起飛氣象條件限制；d)無人機狀態滿足試驗要求；e)無人機重量、重心滿足試驗要求；f)起飛過程中保持自主起飛；g)發動機功率最大狀態或按照無人機系統技術要求。起飛性能試飛的測試參數應包括：a)飛行狀態參數：氣壓高度、校準空速、真空速、觸地信號、機場坐標系坐標或地理坐標系坐標；d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。5.2.4試飛實施起飛性能試飛的實施要求包括：a)在選定的試驗狀態下，無人機應按照設計程序自主起飛；b)輪式起降無人機應按照觸地信號確定無人機的起飛離地時間，一般采取2個～3個試驗樣本數據；c)對具備單發故障起飛功能的無人機，還應對單發停車狀態的起飛性能進行考核。必要時，應將實際條件下得到的起飛距離、起飛滑跑距離、起飛離地速度、起飛滑跑時間修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素，將2個～3個試驗架次的結果取平均值：a)大氣靜溫；b)大氣靜壓；c)沿跑道方向的風速；d)發動機功率；e)無人機起飛時的重量；f)機場高度；g)跑道縱向坡度，對于輪式起降無人機，應給出的結果包括起飛距離、起飛滑跑距離、起飛離地速度、起飛滑跑時間和起飛耗油量。對于通過火箭助推、機載投放及其他方式進行起飛(發射)的無人機，應給出的結果為彈射(投放)末段速度。55.3爬升性能5.3.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機在給定高度的最大爬升率和有利爬升速度。爬升性能試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)無人機重量、重心滿足試驗要求；c)發動機功率最大狀態或按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛；e)飛行控制選取自主飛行模式。爬升性能試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。爬升性能試飛的實施包括以下要求。a)有利爬升速度的測定：在無人機飛行包線范圍內，應選定不同飛行高度，在設計的有利爬升速度兩側各選擇2個～3個速度(含設計的有利爬升速度)并通過航路規劃，使無人機以設計的爬升速度自主爬升通過所需驗證的試驗高度。針對驗證的飛行高度，應以設計的有利爬升速度進行正、反航向2次爬升。b)最大爬升率的測定：以選定無人機狀態、正常飛行重量在低空加速至選定的爬升速度，保持發動機于試驗狀態不變，按照設計的各高度，以有利爬升速度自主連續爬升至試驗要求高度。在整個爬升過程中，除非另有規定，應始終保持規定的發動機狀態，使無人機處于自主模式飛行，爬升完成后，立即下降高度，并在同一空間內完成反航向爬升。必要時，應將實際條件下得到的最大爬升率修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機功率；c)飛行重量；d)風梯度影響。爬升性能試飛應給出以下結果：a)各試驗高度爬升率隨速度變化的數據和曲線；b)有利爬升速度隨高度變化的數據和曲線；6c)最大爬升率隨高度變化的數據和曲線。5.4最大飛行速度5.4.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機在給定高度下的最大飛行速度。最大飛行速度應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心位置滿足試驗要求；c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。5.4.3測試參數最大飛行速度試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。最大飛行速度試飛的實施包括以下要求。a)在選定飛行高度，應采用水平直線加速或俯沖加速法來確定無人機的最大飛行速度。b)以水平直線加速法確定無人機在平飛狀態下的最大飛行速度(表速或馬赫數)時，應按要求規劃直線航路兩端航路點的速度，使無人機自主水平直線加速飛行。無人機在最大速度考核點應能夠穩定平飛，持續時間應不低于30s,在自主加速過程中飛行操作員可視情況進行遙調。c)以俯沖加速法確定無人機的最大飛行速度時，應按要求規劃直線航路兩端航路點的速度，使無人機自主俯沖加速飛行，終止速度應設置為最大考核速度。飛行操作員在無人機俯沖加速過程中可視情人工模式介入。必要時，應將實際條件下得到的縱向過載(nz)修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機轉速；c)飛行重量。最大飛行速度試飛應給出以下結果：a)以水平直線加速法確定無人機在平飛狀態下的最大飛行速度(表速或馬赫數)時，給出無人機縱向過載(n)與表速或馬赫數的關系曲線，確定無人機的最大平飛速度；b)以俯沖加速法確定無人機的最大飛行速度時，給出無人機最大飛行速度時間歷程曲線，包含氣75.5最小平飛速度5.5.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機在給定高度下的最小平飛速度。最小平飛速度試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心滿足試驗要求；c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。最小平飛速度試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。在選定飛行高度，采用水平直線減速法來確定無人機的最小平飛速度，應按要求規劃直線航路兩端航路點的速度，使無人機自主水平直線減速飛行，無人機在最小速度考核點應保持穩定平飛，持續時間應不低于30s。必要時，應將實際條件下得到的最小平飛速度修正到標準狀態，修正時宜考慮飛行重量因素。繪制最小平飛速度試飛的典型時間歷程曲線，應包含氣壓高度、校準空速、迎角、發動機轉速等5.6.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機的實用升限或最大使用高度。升限試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心位置滿足試驗要求，考核重量為余油不小于機內最大可裝載燃料量的35%。c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定大氣條件進行試飛。8升限試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。升限試飛的實施包括以下要求。a)采用直接爬升法。應選定無人機狀態起飛，在低空加速至選定的爬升速度，保持發動機試驗狀態不變，用預先選定的各高度有利爬升速度連續爬升至實用升限或最大使用高度，停止爬升。b)在整個爬升過程中，除非另有規定，都應始終保持規定的發動機狀態，采取無人機自主飛行模式，始終保持同一航向作垂直平面的直線爬升飛行，并在反航向重復一次。必要時，應將實際條件下得到的爬升率修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機功率；c)飛行重量；d)風梯度影響。應繪制直接爬升過程中爬升率隨高度的變化數據和曲線，無人機的實用升限或最大使用高度應按以下原則確定：a)對于最大速度為亞音速的無人機，爬升率不低于0.5m/s;b)對于最大速度為超音速的無人機，爬升率不低于5m/s。5.7續航性能應通過飛行試驗，給出無人機的最大航程、給定高度下的有利巡航速度、最大續航時間。續航性能試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心位置滿足試驗要求；c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。續航性能試飛的測試參數應包括：9d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機著陸時的重量、無人機狀態。續航性能試飛的實施包括以下要求。a)無人機應以規定的狀態，在不同飛行高度、飛行速度、飛行重量的狀態組合進行試驗。b)對于需確定多個高度巡航性能的試驗，應采用“綜合特性線法”進行試飛。在無人機所能達到的高度選擇3個～5個高度，每個高度上選擇3個～5個速度，作穩定平飛面飛行。c)對只需確定1個～2個高度巡航性能的試驗，應采用“高度選擇法”進行試飛。在要求試驗的高度上選擇3個～5個速度，作穩定平飛面飛行。d)針對無人機使用特點，應進行最大航程航時實飛檢查試飛，實飛檢查試飛原則為：無人機以規定的最大起飛重量起飛、以不低于規定的安全余油著陸。必要時，應將實際條件下得到的公里耗油率、小時耗油率修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機轉速；c)飛行重量。續航性能試飛應給出以下結果：a)航程與續航時間的試驗結果，能直觀表明飛行高度，各高度平飛油量、速度、公里耗油量、小時耗油量、平飛航程和航時、總航程和總航時等；b)無人機不同狀態下，各高度公里耗油量、小時耗油量隨速度的變化曲線。5.8水平加減速性能5.8.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機在給定高度上的水平加減速性能。水平加減速性能試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心位置滿足試驗要求；c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。5.8.3測試參數水平加減速性能試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。5.8.4試飛實施應在無人機升限高度范圍內選取若干合適的飛行高度，通過航路規劃設定直線航路兩端航路點的速度，使無人機水平直線加速或減速到終止速度。初始速度和終止速度應根據具體無人機系統技術要求選取。必要時，應將實際條件下得到的縱向過載、加減速距離、加減速時間修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機功率；c)飛行重量。水平加減速性能試飛應給出以下結果：a)縱向過載隨速度變化的數據和曲線；b)水平加減速距離隨速度變化的數據和曲線；c)水平加減速時間隨速度變化的數據和曲線；d)水平加減速耗油量隨速度變化的數據和曲線。5.9盤旋性能應通過飛行試驗，給出無人機在給定高度上的最小穩定盤旋半徑和對應的盤旋過載、盤旋一周所需的時間及燃料消耗量。盤旋性能試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)重量、重心位置滿足試驗要求；c)發動機狀態按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。盤旋性能試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。試驗高度選擇應涵蓋高、中、低空飛行高度，在速度包線范圍內選取合適的飛行速度，無人機以穩定的速度、高度和過載作水平穩定盤旋飛行，在每一個高度、速度上左、右盤旋各飛行半周到一周。盤旋過程中，應按以下順序保持各參數穩定：a)過載；b)空速；d)滾轉角；e)側滑角。必要時，應將實際條件下得到的盤旋過載、盤旋半徑修正到標準狀態，修正時宜考慮以下因素：a)大氣靜溫；b)發動機功率；c)飛行重量。盤旋性能試飛應給出以下結果：a)盤旋過載隨速度變化的曲線、盤旋半徑隨速度變化的數據和曲線、盤旋一周所需時間和燃油消耗量；b)盤旋過程的時間歷程曲線，包含氣壓高度、校準空速(馬赫數)過載、發動機轉速、發動機油門位置等參數。5.10下滑性能5.10.1試飛目的應通過飛行試驗，給出無人機在下滑過程中的最大下降率、下滑經過的水平距離、下滑時間和下滑燃油消耗量。下滑性能試飛應滿足以下試飛條件：a)無人機狀態滿足試驗要求；b)無人機重量、重心位置滿足試驗要求；c)發動機狀態慢車或按照無人機系統技術要求；d)在穩定天氣條件下進行試飛。下滑性能試飛的測試參數應包括：d)其他記錄參數：無人機起飛時的重量和重心、無人機狀態。在給定高度上，無人機應以規定的發動機狀態，保持有利下滑速度下降通過給定的驗證高度，下滑過程中無人機應采用自主飛行模式。應繪制無人機不同狀態下滑性能試飛的時間歷程曲線，包括氣壓高度、校準空速、爬升率、迎角、俯下滑性能試飛應給出以下結果：最大下降率、下滑經過的水平距離、下滑時間、下滑耗油量。5.11著陸性能5.11.1試飛目的對于輪式起降無人機，應給出其在規定的狀態、著陸時的重量、機場高度等條件下的著陸滑跑距離、著陸滑跑時間、著陸接地速度、著陸落點位置精度。對于傘降著陸無人機，應給出其在規定的傘降著陸機場、給定重量下的開傘高度、水平降落距離、傘降著陸時間、接地速度、著陸落點位置精度。著陸性能試飛應滿足以下試飛條件：a)配備測量無人機著陸滑跑距離與著陸航跡的設備；c)試飛時的風速、風向滿足無人機飛行手冊給定的起飛氣象條件限制；d)無人機狀態滿足試驗要求；e)無人機重量、重心滿足試驗要求；f)著陸過程中保持自主著陸；g)發動機狀態按照無人機系統技術要求。著陸性能試飛的測試參數應包括：d)其他