动力、热、续航与飞行包线¶
动力是否充足、温度是否可控、续航是否满足任务,必须在明确的电池状态、载荷、天气和任务剖面下判断。一次飞行时间长,不表示换载荷、逆风、低温或老化电池后仍然安全。
本章把试飞结果限定到已经验证的条件,并通过逐步扩展建立批准飞行包线。没有证据覆盖的条件保持未测试,不能由相邻测试点推断通过。

固定比较条件¶
任何基线/候选配对比较都必须使用同一组受控条件。
电池状态¶
记录:
- 电池唯一标识、型号、批次和循环状态;
- 串并联结构和额定规格;
- 充电结束条件与静置时间;
- 起飞前开路电压和单体一致性;
- 电池起始温度;
- 已知损伤、鼓胀、跌落或异常历史;
- 充电器、测量仪器和校准状态。
“同型号电池”不等于同一状态。若不能使用同一块电池,应使用经批准的配对样本,并记录差异。
载荷与整机状态¶
记录:
- 起飞质量和测量仪器;
- 载荷名称、质量、安装位置和供电方式;
- 重心位置;
- 螺旋桨、电机和电子调速器身份;
- 起落架、保护件和外部附件;
- 固件、参数和动力限制;
- 机体外观、紧固和损伤检查。
载荷只要改变质量、重心、迎风面积、供电或散热,就应视为新的测试条件。
天气与场地¶
记录:
- 气温、风速、阵风和风向;
- 气压或场地海拔;
- 湿度、降水和太阳辐射条件;
- 起降区地表和周围遮挡;
- 测量时间、测点和仪器;
- 空域、人员隔离和应急位置。
天气数据应与飞行时段对应。远处气象站的日平均值不能代替现场条件。
任务剖面¶
任务剖面至少定义:
- 上电、等待、解锁和起飞阶段;
- 爬升高度、速度和持续时间;
- 悬停、巡航、机动或作业阶段;
- 航线长度、方向和重复次数;
- 载荷工作周期;
- 返航与下降条件;
- 着陆触发点;
- 计时起点和终点。
比较续航时,任务剖面必须一致。一个以解锁计时、另一个以离地计时的结果不可直接比较。
必须记录的七类量¶
| 量 | 最低记录内容 |
|---|---|
| 电压 | 起飞前开路总电压和单体电压,解锁、悬停、峰值负载、最小值、着陆值及与参考仪表的差异 |
| 压降 | 负载前值、负载中最低值、同期电流、持续时间、电池温度、恢复值和对应动作 |
| 电流 | 稳态与任务平均值、峰值及持续时间、各阶段累计量、量程、采样率、滤波和削顶状态 |
| 容量 | 飞控累计值、回充值、旁路负载、飞行前后状态和重复测试一致性 |
| 温度 | 环境、电池、连接器、导线风险点、电调、电机、飞控、电源模块和任务载荷测点 |
| 飞行时间 | 上电至断电、解锁至上锁、离地至接地、任务有效时间和各阶段时间 |
| 着陆余量 | 接地与静置电压、估算剩余容量及误差、末段压降、着陆耗时与容量、告警和复飞余量 |
电压必须标注测量位置;电池端、配电端和飞控测量端可能因线路压降而不同。压降必须与负载事件关联,未经受控方法不能直接等同于电池内阻。
短时峰值与持续电流应分别对照器件条件。飞控容量是电流积分结果,回充容量可发现偏差,但不是飞行中可用容量的直接真值。
温度必须记录测点、仪器、发射率或接触方式和测量时刻。项目还要固定续航计时定义,不能选取最有利的时间。
着陆余量表示完成着陆后仍保留的能量、动力和时间缓冲,不使用一个通用剩余百分比为所有机型、任务和环境放行。
阈值从哪里取得¶
每个限制都要记录数值、单位、条件、持续时间和来源。
来源优先级为:
- 当前器件修订的数据手册和制造商测试条件;
- 电池、电机、电调、连接器和导线组合的受控台架结果;
- 项目批准的需求、危害分析和测试规范;
- 固定硬件与软件基线的重复飞行数据。
阈值至少覆盖:
- 电池单体和整包工作限制;
- 电流传感器及电源模块量程;
- 电池、连接器、导线、电调和电机的瞬态与持续电流;
- 各测点温度限制及允许持续时间;
- 控制输出饱和与最低动力余量;
- 任务最低着陆余量;
- 风、气温、质量、高度、速度和姿态限制。
没有来源的经验百分比、网络推荐值或其他机型参数不能作为批准依据。
测量链校验¶
进入飞行测试前应确认:
- 电压测量在多个已知点与校准仪表一致;
- 电流零点和比例在计划量程内有证据;
- 累计容量不会因重启或多电源支路失真;
- 温度传感器或测温仪覆盖所需范围;
- 日志采样率足以捕获计划事件;
- 所有设备时间基准能够对齐;
- 量程、精度和不确定度已写入测试记录;
- 缺失或估算字段不会被当成实测值。
传感器超量程、数据削顶或时间轴无法对齐时,本轮相关结论无效。
试飞前测试卡¶
只有前级调校和当前批准包线仍有效、且本轮D3扩展已经独立书面授权,才可执行本章飞行。测试卡至少包含:
| 字段 | 内容 |
|---|---|
| 目的 | 本轮只验证的动力、热或续航问题 |
| 基线 | 硬件、软件、参数和完整配置摘要 |
| 条件 | 电池状态、载荷、天气、场地和任务剖面 |
| 动作 | 每个阶段的高度、速度、持续时间和方向 |
| 数据 | 电压、压降、电流、容量、温度、时间和余量 |
| 限制 | 当前批准包线和本轮不得越过的边界 |
| 停止条件 | 告警、操作者口令和立即着陆条件 |
| 回滚 | 参数、载荷和硬件恢复方法 |
| 职责 | 操作者、观察员、数据和安全负责人 |
| D3授权 | 授权编号、唯一扩展维度、原批准点、目标测试点和签署人 |
测试卡批准后,不在起飞现场临时增加动作。
渐进测试顺序¶
可采用以下风险递增顺序:
- 核对台架动力链和受防护地面试验结论;
- 用基线电池和最轻批准载荷执行短时悬停;
- 重复悬停,确认测量重复性;
- 增加一个短时水平运动阶段;
- 增加一个受控爬升或机动阶段;
- 延长任务有效工作时间;
- 在批准范围内增加载荷;
- 分别评估较高风、较低温或较高场地高度;
- 执行完整代表性任务;
- 只把已通过测试点纳入批准包线。
每次只扩展一个主要维度。不能在同一轮同时增加载荷、风速、航程和任务时间,再把结果归因于其中一个因素。
着陆后立即检查¶
按测试卡规定的时间窗执行:
- 记录接地、锁定和断电时间;
- 读取着陆电压、单体电压和累计容量;
- 测量全部规定温度点;
- 检查连接器、导线、电调、电机和螺旋桨;
- 记录气味、变色、松动、鼓胀和机械损伤;
- 保存原始日志,禁止先裁剪或重采样覆盖;
- 核对告警、复位和数据缺口;
- 隔离任何受损或异常电池;
- 等系统冷却到规定状态后再决定是否复飞。
电机“手摸不烫”不能代替规定测点和测量方法。
分析同一任务剖面¶
比较两组结果前,先检查电池状态、载荷、天气和任务剖面是否一致。
若条件不同:
- 不做直接优劣排序;
- 标记不可比字段;
- 说明差异可能影响的方向;
- 需要时按相同条件补测;
- 不用数学归一化替代缺失的实体测试,除非项目已经批准模型。
图表至少对齐:
- 电压与电流;
- 压降事件与飞行动作;
- 容量与时间;
- 温度与负载阶段;
- 输出饱和与姿态误差;
- 着陆触发点与接地余量。
热问题的判读¶
温度是否合格不仅取决于峰值,还取决于:
- 初始环境和部件温度;
- 升温速率;
- 高温持续时间;
- 热源与测点之间的延迟;
- 飞行气流和地面静置差异;
- 连续架次之间的热积累;
- 传感器是否覆盖真正热点。
短飞后温度正常,不能证明完整任务和连续架次通过。连续架次必须定义冷却条件和再次起飞准则。
续航结果的表达¶
续航结论应写成条件化陈述,例如:
不得简化为“续航为某分钟”,也不得把单次最好结果作为计划值。
飞行包线记录¶
批准包线至少包含:
| 维度 | 已通过范围 | 证据 | 限制 |
|---|---|---|---|
| 起飞质量与重心 | 待填 | 称量、构型和日志 | 未测构型不得外推 |
| 电池状态 | 待填 | 身份、温度、循环和电压 | 异常电池禁用 |
| 气温与风 | 待填 | 现场气象记录 | 边界外未测试 |
| 高度与速度 | 待填 | 测试卡和日志 | 遵守场地与法规 |
| 姿态与机动 | 待填 | 目标、实际和输出 | 保留控制余量 |
| 任务时间 | 待填 | 完整任务剖面 | 保留着陆余量 |
| 连续架次 | 待填 | 热稳定和冷却记录 | 遵守再起飞准则 |
表中只写实际通过的范围,不用设备标称能力填充。
扩展包线的规则¶
每次扩展必须:
- 从已批准测试点开始;
- 只改变一个主要维度;
- 保留返回原条件的能力;
- 使用预先批准的测试卡;
- 设置比器件极限更早的项目停止线;
- 保存完整原始数据;
- 由指定责任人审查并签署;
- 更新未决限制。
通过一个边界点不自动批准边界之间的所有组合。多个单维度边界分别通过,也不证明它们的最不利组合已经通过。
停止条件¶
出现以下任一情况,立即按测试卡中止:
- 电压、单体一致性或压降达到项目停止线;
- 瞬态或持续电流达到器件或项目限制;
- 任一规定测点温度达到停止线;
- 电机输出饱和或控制误差异常增加;
- 电池、电调、电机、连接器或导线异常;
- 预计着陆余量不足;
- 天气、载荷或任务剖面偏离批准条件;
- 关键日志缺失、传感器失真或量程溢出;
- 飞行器行为与基线不一致;
- 人员、场地或空域边界被破坏。
通过与交付¶
本章范围通过至少要求:
- 可比试验使用相同电池状态、载荷、天气和任务剖面;
- 七类必需数据完整且时间对齐;
- 所有阈值有器件或项目来源;
- 原始日志、分析脚本或方法和图表可追溯;
- 异常已经解释、关闭或明确阻断;
- 着陆余量满足任务和中止要求;
- 批准包线只覆盖已测试条件;
- 未测试组合和边界明确保留;
- 完整参数和回滚基线可恢复;
- 临时测试设置未污染最终基线。
检查理解¶
- 为什么两次续航比较必须固定电池状态、载荷、天气和任务剖面?
- 最低电压为什么不能脱离同期电流解释?
- 为什么回充容量不能直接视为飞行中的可用容量真值?
- 着陆余量应包含哪些证据?
- 为什么单维度边界分别通过不等于最不利组合通过?
- 温度峰值之外还要关注哪些时间因素?