发动机性能飞行试验的目的是:①实际飞行条件下,获得发动机在不同高度、速度、推力(功率)状态、负载构型时的发动机推力(或功率)和燃油消耗率,确定发动机在飞行中所达到的性能指标是否符合战术技术和设计指标的规定,为发动机鉴定和选型提供依据,为发动机性能提升提供建议。②验证和修正发动机性能计算模型,获得在全包线内满足精度要求的稳态性能预测模型。③获得不同高度、速度、不同飞机构型下动力装置的可用推力,为确定飞机升/阻特性曲线提供依据。④为其他试飞项目(如过渡态推力确定、飞/推一体化性能寻优等)提供技术支持。
飞行试验是鉴定发动机性能特性的一种常用手段,具有真实性强和准确性高的优点。其以计算流体力学计算、发动机稳态仿真模型、部件特性试验、比例模型吹风试验、地面台架试验、模拟高空台试验、全机推力台试验等环节为基础,根据所选取的参数测量方法和性能计算方法,完成测试、改装设计与实施,开展相应的测量参数前置校准试验,获得可用于飞行试验的校准曲线,最终通过飞行试验获取全包线内的发动机高度特性、速度特性、节流特性和温度特性(涡轴和涡桨发动机)等。
发动机推力飞行试验中的测定难点。根据发动机安装状态的不同,发动机推力可分为以下三类:尾喷管出口总推力、标准净推力、安装推力或可用推力。其中尾喷管出口总推力是发动机本体所产生的总推力。尾喷管出口总推力减去冲压阻力即为标准净推力。标准净推力扣除安装阻力即为安装推力。安装阻力为由于进/排气装置引起的推力损失和机体/发动机干扰阻力的矢量和。较为完善的发动机性能飞行试验方法主要包括燃气发生器法、简化总推力方法、安装节推力测量法,以及相应的不确定度分析及合成方法。试验前需要针对多种试验方案进行参数的敏感性分析,合理地选择符合技术要求的飞行推力确定方法,并对各试验环节的不确定度进行控制,给出科学的不确定度范围。