其试验结果为验证飞机满足水上迫降适航条款的要求提供支持,并为飞机水上迫降操作程序的编制提供依据。水上迫降是飞机发生意外损坏不能继续飞行,需在机场以外的河流、湖泊、海面等进行紧急降落的过程。
飞机水上迫降模型试验的目的是通过各种不同形态的水上迫降试验,确定飞机在水上应急迫降时应采用的最佳姿态,并测试水载荷,从而确定飞机在此状态下的破损情况,为漂浮特性的分析提供输入。其试验方法主要有自由发射模型法、全尺寸投放法、弹射模型法、无线电遥控模型法和拖曳水池模型试验法等五种。考虑到试验成本、试验结果的准确性及可实现性等因素,国际上主要采用拖曳水池模型试验法。拖曳水池模型试验法在全自由度模型内部安装加速度传感器、压力传感器、陀螺仪和微型数据采集器等测试设备,将拖曳水池高速拖车作为拖曳平台,使模型以一定的水平速度、下沉速度和初始姿态角投放着水,从而获得水上迫降过程中的运动姿态角、底部撞击压力和加速度等动态参数。同时,在拖曳水池池壁上布置多台高速摄像机,用以记录飞机模型水上迫降时的运动轨迹、着水位置和着水瞬间的运动速度等参数。传统的拖曳水池模型试验是在试验室进行的无动力模型着水冲击试验,具备操作简单、成本低廉等优势;但是随着试验要求的提高以及电子技术的发展,水上迫降模型试验逐渐朝着带动力的自由飞模型试验方向发展。
为了进行多种状态的组合测试,飞机水上迫降模型试验过程中通常需要调整的试验参数有:①入水时纵向姿态角;②襟翼位置;③着水速度;④下沉速度;⑤起落架收放状态;⑥飞机重量、重心状态;⑦组件或者部件的失效。
水上迫降模型试验采用弗劳德相似准则,模型与真实飞机满足几何相似、运动相似和动力相似。模型试验涉及的尺寸、质量、转动惯量、时间、速度、加速度和压力等参数与全尺寸飞机之间的转换遵循弗劳德相似准则。