标准概述
GB/T 44168-2024《民用大中型固定翼无人机系统试飞风险科目实施要求》规定了民用大中型固定翼无人机系统（起飞重量大于150kg）试飞中风险科目的实施要求，包括失速试飞、螺旋试飞、颤振试飞、发动机停车试飞、极限飞行试飞等风险科目的试飞内容、安全措施和应急程序。本标准适用于大中型固定翼无人机系统的风险科目试飞，旨在保障试飞安全，获取风险边界数据。
术语和定义
- 风险科目：可能使无人机进入危险状态或边界状态的试飞科目。
- 失速：迎角超过临界迎角，升力急剧下降的飞行状态。
- 螺旋：失速后发生的自动旋转下降的飞行状态。
- 颤振：气动力、弹性力和惯性力耦合导致的结构自激振动。
- 发动机停车：发动机空中失效停止工作。
- 安全边界：为确保试飞安全而设置的限制参数。
通用要求
试飞前准备
- 编制详细的试飞大纲，明确试飞目的、内容、方法和评定准则
- 进行风险分析，识别潜在风险并制定应对措施
- 设置安全边界，包括速度边界、高度边界、过载边界等
- 试飞员/操作员应经过专项培训，熟悉风险科目试飞程序
- 无人机系统应经过充分的地面试验和常规试飞，状态良好
- 应急回收系统（如伞降）应处于良好状态
安全措施
- 设置空中安全员或安全监控系统，实时监控飞行状态
- 设置地面安全员，监控空域和地面安全
- 通信链路应双重备份，确保应急指令传输
- 试飞空域应清空，无其他航空器活动
- 地面应配备应急回收设备和消防设备
- 制定应急预案，组织应急演练
进入和退出条件
- 明确进入风险科目的条件（高度、速度、位置等）
- 明确退出风险科目的条件（达到边界、出现异常等）
- 明确应急退出程序，一键恢复或人工干预
- 退出后应有恢复平飞的程序
失速试飞
试飞目的
确定无人机的失速速度、失速特性，验证失速警告系统的有效性。
试飞方法
- 从安全高度（通常不低于3000m）开始
- 逐步减小速度，每次减小5km/h或1°迎角
- 记录失速发生时的速度、迎角、姿态变化
- 观察失速警告系统工作情况
- 失速发生后，立即推油门改出
安全要求
| 项目 | 安全要求 |
|---|---|
| 起始高度 | ≥3000m（相对地面） |
| 退出高度 | ≥2000m |
| 改出程序 | 推油门至最大，减小迎角，恢复速度 |
| 安全边界 | 迎角不超过临界迎角+2° |
评定准则
- 能准确确定失速速度
- 失速特性可接受（无剧烈抖动、无失控趋势）
- 失速警告系统工作正常，提前发出警告
- 改出操作有效，能快速恢复飞行
螺旋试飞
试飞目的
评估无人机的螺旋特性，验证改出螺旋的能力。
试飞方法
- 从安全高度（通常不低于4000m）开始
- 进入失速后，保持失速状态，诱发螺旋
- 记录螺旋的旋转方向、旋转速度、高度损失
- 按预定程序改出螺旋
- 如无法改出，启动应急回收系统
安全要求
- 起始高度：≥4000m
- 退出高度：≥2000m
- 改出程序：按照飞控设计程序（通常为推杆、方向舵反舵）
- 应急措施：如改出失败，启动伞降系统
- 限制：螺旋圈数不超过3圈
评定准则
- 螺旋特性可预测，旋转稳定
- 能按预定程序成功改出螺旋
- 改出后能恢复正常飞行
- 高度损失在可接受范围内
颤振试飞
试飞目的
验证无人机在速度包线内无颤振现象，确定颤振边界。
试飞方法
- 在无人机关键部位安装振动传感器
- 逐步增加速度，每次增加5-10km/h
- 在每个速度点保持稳定飞行，记录振动数据
- 实时监测振动幅值和频率
- 发现异常振动立即减速
安全要求
- 起始速度：低于设计速度20%
- 速度增量：每次增加不超过5%设计速度
- 振动监控：实时监测，设置振动阈值
- 退出条件：振动幅值超过阈值，立即减速
- 应急措施：减速无效时，启动应急回收
评定准则
- 在设计速度包线内无颤振发生
- 振动幅值在安全范围内
- 振动频率无异常变化
- 可确定安全的速度边界
发动机停车试飞
试飞目的
验证单发停车（多发飞机）或全发停车后的飞行性能和应急处理能力。
试飞方法
- 单发停车：在安全高度关闭一台发动机，评估飞行性能和应急程序
- 全发停车：在安全高度关闭所有发动机，评估滑翔性能和迫降能力
- 记录停车后的姿态变化、高度损失、滑翔比
- 测试空中启动能力（如适用）
安全要求
| 项目 | 安全要求 |
|---|---|
| 起始高度（单发） | ≥3000m |
| 起始高度（全发） | ≥4000m |
| 退出高度 | ≥2000m |
| 空中启动 | 应在规定高度以上完成 |
| 迫降场地 | 应预先选定，满足迫降条件 |
评定准则
- 单发停车后能保持可控飞行
- 能完成空中启动（如适用）
- 全发停车后滑翔性能符合设计
- 能安全迫降或启动应急回收
极限飞行试飞
试飞目的
验证无人机在极限速度、极限过载、极限高度等边界条件下的性能。
试飞内容
- 最大速度试飞：逐步增加至设计最大速度
- 最小速度试飞：逐步减小至设计最小速度（非失速）
- 最大过载试飞：进行规定过载的机动飞行
- 最大高度试飞：爬升至设计实用升限
安全要求
- 每次接近边界值不超过5%
- 实时监控关键参数
- 设置多级告警阈值
- 准备应急回收措施
试飞报告
风险科目试飞报告应包括：
- 试飞目的和依据
- 试飞对象状态
- 试飞条件（气象、空域）
- 试飞方法和程序
- 详细数据记录和分析
- 风险控制和应急措施执行情况
- 结论和建议
晟安检测技术服务
晟安检测专注于无人机检测认证服务，依据GB/T 44168-2024标准，为大中型固定翼无人机企业提供风险科目试飞技术支持：
- 风险科目试飞大纲编制
- 试飞安全评估和风险分析
- 试飞过程数据采集和监测
- 失速、螺旋、颤振等风险科目试飞实施
- 发动机停车和极限飞行试飞
- 试飞数据分析和报告编制
- 试飞安全咨询和培训
晟安检测具备丰富的风险科目试飞经验和专业技术能力，能够为客户提供安全、科学、规范的风险科目试飞服务，助力无人机型号研制和适航取证，做客户最踏实的无人机检测认证专业技术机构及长期的合作伙伴。
