GBT 14410.11-2026 飞行力学 概念、量和符号 第11部分：操纵控制系统标准立项发展报告

飞行力学概念、量和符号第11部分：操纵/控制系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:FlightMechanics-Concepts,QuantitiesandSymbols-Part11:ControlandCommandSystems摘要飞行力学是航空器设计、飞行品质评估和飞行安全分析的重要基础学科，而操纵/控制系统作为飞行力学的核心分支，其概念、量和符号的统一与规范直接影响航空器的研制效率、跨行业协作和国际技术交流。本报告围绕国家标准《飞行力学概念、量和符号第11部分：操纵/控制系统》（标准编号：GB/T14410.11-2026）的立项背景、编制历程、技术内容及实施价值展开全面阐述。报告回顾了GB/T14410系列标准自建立以来的演化脉络，分析了当前飞行器操纵/控制系统技术在电传飞行控制、主动控制技术等新型体系架构背景下对术语标准化提出的新要求，梳理了新标准在术语定义、符号体系、量纲表达等方面与国际标准化组织ISO1151系列标准的技术协调成果。该标准预计于2026年11月1日正式实施，其实施将进一步完善我国飞行力学标准体系，为新一代航空器型号研制、适航审定和飞行品质评价提供统一的技术语言支撑。关键词：飞行力学；操纵/控制系统；标准体系；术语规范；符号统一；飞行品质；适航性；国际协调AbstractFlightmechanicsisafundamentaldisciplineunderpinningaircraftdesign,flightqualityevaluation,andflightsafetyanalysis.Asacoresub-domainofflightmechanics,thecontrolandcommandsystemsrelyheavilyonunambiguousandstandardizedconcepts,quantities,andsymbolsforefficientaircraftdevelopment,cross-industrycollaboration,andinternationaltechnicalexchange.Thisreportprovidesacomprehensiveoverviewofthenationalstandard*FlightMechanics—Concepts,QuantitiesandSymbols—Part11:ControlandCommandSystems*(GB/T14410.11-2026),coveringitsbackground,draftingprocess,technicalcontent,andimplementationvalue.ThereportreviewsthehistoricalevolutionoftheGB/T14410series,analyzesemergingstandardizationdemandsposedbynovelsystemarchitectures(e.g.,fly-by-wireflightcontrolandactivecontroltechnology),andhighlightsthealignmentwithISO1151series.ScheduledforimplementationonNovember1,2026,thisstandardwillfurtherrefineChina'sflightmechanicsstandardizationframeworkanddeliverunifiedtechnicallanguagefornext-generationaircraftdevelopment,airworthinesscertification,andflightqualityassessment.Keywords:flightmechanics;controlandcommandsystems;standardizationsystem;terminologyspecification;symbolunification;flightquality;airworthiness;internationalharmonization一、引言飞行力学作为研究飞行器在大气层内运动规律的学科，其概念体系的严谨性和符号系统的一致性直接关系到航空产品的设计质量与安全性。操纵/控制系统作为飞行器的重要组成部分，承担着将飞行员指令或自动驾驶信号转化为气动操纵面动作、进而改变飞行器运动状态的关键功能。其所涉及的概念、量和符号的规范化，不仅是飞行力学学科体系建设的基础性工作，更是新型航空器研制过程中多单位、多专业协同设计的共同语言保障。标准GB/T14410.11-2026《飞行力学概念、量和符号第11部分：操纵/控制系统》正是在这一背景下应运而生的最新成果。该标准作为GB/T14410《飞行力学概念、量和符号》系列标准的组成部分，由全国航空器标准化技术委员会组织修订，经国家标准化管理委员会批准发布，计划于2026年11月1日起正式实施。本报告旨在系统梳理该标准的立项背景、编制依据、技术内涵及实施展望，为标准宣贯和应用提供参考。二、标准立项背景与编制依据2.1标准体系演化脉络GB/T14410系列标准是我国飞行力学领域的重要基础性标准，首次发布于1993年，其后历经多次修订与扩充。该系列标准参照国际标准化组织ISO1151（飞行力学概念、量和符号）系列标准框架，结合我国航空工业实际，构建了一套完整的飞行力学概念体系。系列标准涵盖运动学、力与力矩、飞行性能、稳定性和操纵性等多个基础分支与细分领域，形成了覆盖飞行力学核心概念的系统化框架。其中，关于操纵/控制系统概念的标准化工作，自系列建立之初即作为重要组成内容予以关注。随着航空技术的飞速发展，特别是电传飞行控制系统的大规模应用，传统操纵/控制系统概念体系亟需扩充与更新。在早期版本中，GB/T14410主要参照ISO1151的既有框架，对操纵/控制系统的基本术语进行了初步规范。然而，囿于当时技术发展水平和国际标准版本的限制，对主动控制技术相关概念、电传操纵系统特性参数等内容的覆盖尚不充分。其后，ISO1151系列多次更新版本——ISO1151-7:1985（飞行力学概念量和符号第7部分：飞行点和飞行包线）、ISO1151-8:1992（第8部分：飞行器的运动动态特性）、ISO1151-9:1993（第9部分：沿轨迹的动力学）等陆续修订，引入了大量有关飞行控制系统动态特性、操纵品质的新概念。为保持与国际标准的技术协调，并满足国内航空工业日益增长的工程需求，操纵/控制系统部分的修订工作被提上日程。2.2修订必要性本次修订立项主要基于以下动因：其一，国际标准更新驱动。ISO1151系列在国际上不断修订完善，其最新版本在操纵/控制系统概念方面引入了新的术语和符号体系。为保持国家标准与国际标准的同步性，GB/T14410.11亟需相应调整。随着ISO1151系列在不同阶段陆续更新，部分概念的定义方式和符号表达已发生显著变化，旧版国家标准中的对应内容已无法与国际标准保持一致性，给国际合作项目中的技术交流造成障碍。其二，新型控制技术发展需求。随着电传飞行控制（Fly-By-Wire,FBW）、主动控制技术（ActiveControlTechnology,ACT）以及人工智能辅助飞行控制等新型控制架构的逐步应用，一系列新的专业术语和概念不断涌现。这些新型系统的工作机理和控制特性与传统机械操纵系统存在本质差异，原有标准已难以覆盖。例如，电传系统中的“杆力-杆位移特性”“指令通路重构”“控制律模式切换”等概念，主动控制技术中的“放宽静稳定性”“机动载荷控制”“阵风减缓”等功能术语，均需要在标准层面予以规范。其三，飞行品质评价与适航审定对统一术语的迫切需求。随着我国民用飞机适航审定能力建设和军用飞机型号研制的推进，各类飞行品质评价方法、适航条款的贯彻实施都需要建立在精确、统一的专业术语基础上。特别是在多单位协同论证、国内外合作审定的背景下，操纵/控制系统相关概念和符号的统一性和无歧义性显得尤为重要。其四，《国家标准化发展纲要》明确提出要持续开展标准化与科技创新互动发展、提升标准对产业升级的支撑作用。本标准的修订正是落实该纲要精神、推进航空领域标准升级换代的实质性步骤。2.3编制原则与技术依据本标准的编制遵循以下基本原则：-协调一致性原则：在技术内容上尽可能与国际标准ISO1151系列保持一致，充分考虑国际民航组织（ICAO）相关文件和各国飞行力学标准的通行做法。对于国际标准中已明确定义的概念，原则上予以等同采用；对于我国特有工程实践中的术语需求，则在参照国际框架的前提下进行必要的补充和完善。-继承与创新相结合原则：在保留我国历版标准中行之有效的概念定义和符号表达的基础上，结合近年来飞行力学理论研究和工程实践的新成果，适度引入反映新技术特征的术语。标准修订并非简单的“推倒重来”，而是对成熟内容的继承和对新兴内容的吸纳。-工程适用性原则：充分考虑标准使用对象的广泛性，各项定义力求准确、简洁、无歧义，既服务于理论研究，也满足工程设计、试验验证、适航审定等多层次需求。概念定义采用严密的叙述方式，兼顾理论严谨性与工程可操作性。-系统配套原则：与GB/T14410系列其他各部分保持术语引用和符号体系的系统性衔接，确保系列标准整体协调统一。操纵/控制系统与飞行性能、稳定性和操纵性、飞行点与飞行包线等相邻部分之间存在大量概念交叉，需确保交叉引用一致、定义口径统一。三、标准主要技术内容解析3.1标准适用范围GB/T14410.11-2026界定了与飞行器操纵/控制系统相关的概念定义、物理量的量纲表达、符号标识规则及单位规范。其适用范围涵盖固定翼飞机的主操纵系统和辅助操纵系统，包括驾驶舱操纵器件（杆、盘、脚蹬等）、操纵传动机构（机械式、液压式、电传式等）、操纵面及其驱动装置，以及与飞行控制系统交联的自动控制功能单元。该标准所涉及的对象既包括传统飞机（手操纵为主），也包括采用电传飞行控制系统的现代飞机。对于直升机、倾转旋翼机等非常规布局飞行器的操纵/控制系统概念，标准中原则上参照适用，但不作为主要应用对象。3.2标准主要技术内容本部分标准的核心内容包括以下几个方面的规范性描述：（一）操纵/控制系统的层级划分标准中将操纵/控制系统按照功能和物理结构划分为以下层级：操纵输入器件（包括驾驶杆、侧杆、驾驶盘和脚蹬等，按人机工程学和操纵品质要求实现指令输入的人机接口）、操纵传动系统（涵盖机械传动链路的杆系/钢索/液压助力器以及电传系统中的信号传感、传输与处理链路）、操纵面驱动装置（包括液压作动器、电动舵机等，负责将控制信号转换为机械位移或力的执行元件）、操纵面及其气动特性，以及自动控制系统相关接口。各层级之间通过明确的信号流/力流关系相互关联，构成完整的操纵/控制链路。（二）系统模式和状态术语针对现代飞行控制系统工作状态多样化的特征，标准明确了以下核心术语：“主操纵模式”“备操纵模式”“直接模式”“增强模式”“自动飞行控制模式”等系统工作状态的定义，以及与飞行品质密切相关的模式切换准则和切换时序概念。这些术语的统一对飞行控制系统设计、验证和飞行员培训具有直接的规范指导作用。例如，“直接模式”与“增强模式”的区别——前者指操纵面偏度与驾驶舱操纵器件输入之间为固定比例关系而不经控制律调制，后者指经过控制律计算以改善飞机稳定性和操纵性的工作模式——在不同文献中曾存在口径不一的现象，标准的发布将从国家层面予以统一。（三）操纵面位置与速率概念标准规范了操纵面偏转角、偏转速率、偏转加速度等物理量的定义方式，特别是在存在多套操纵面协同工作场合（如升降舵与升降副翼、方向舵与主动方向舵等）时的量值表达规则。考虑到现代飞机如大型运输机和战斗机普遍采用多操纵面冗余布局，标准对这些组合操纵动作的量值和符号进行了明确约定，以避免工程实践中因表达歧义导致的控制律设计误差。（四）力和力矩相关量定义了飞行员施加于操纵器件的力（杆力、脚蹬力）、操纵系统的机械增益与传动比、铰链力矩、操纵面气动载荷等物理量，同时规范化了力感模拟系统和主动力感系统的相关术语。涉及电传飞行控制系统的标准中，对操纵负荷模拟装置的术语定义是保证飞行模拟器与真机操纵特性一致性的关键，本部分标准对此类术语亦予以明确。（五）操纵系统动态特性量包含了操纵系统频率响应特性、时间延迟、相位滞后、操纵面速率限制等动态特性参量的定义和符号表达。电传飞控系统中的时间延迟是影响飞行品质的关键参数，标准对该类知识进行了规范：明确了“等效时间延迟”的计算方法和符号表达。此外，标准还涵盖了作动器速率饱和、操纵面行程限制等功能性限幅特性术语的定义。这些内容是评价操纵/控制系统对飞行品质影响程度的量化基础。（六）符号体系与单位规范针对上述概念设置了统一的字母符号、下标标识规则及对应的国际单位制表达，确保各类技术文档（设计报告、适航文件、飞行手册等）在符号使用上的规范一致。符号体系与ISO1151系列保持高度一致，下标标识规则涵盖了操纵面类型、信号来源、控制通路类型等关键信息要素，使复杂系统中各物理量之间的从属关系和关联路径能够通过符号予以直观表达。3.3考虑操纵/控制系统类型差异的技术表达方案在概念定义层面，标准针对不同操纵系统类型给出了差异化的技术内涵约定。对于以机械传动为主的常规操纵系统，以“操纵器件位移—操纵面偏度”的几何/力学传递关系为基准框架；对于电传飞行控制系统，以“操纵指令—控制律处理—操纵面指令”的信号传递和调制关系为基准框架。两种框架之间建立了等效对应关系（等价于机械操纵的指令路径与电传操纵的指令路径在“驾驶员指令—飞机响应”层面具有等效性），为混合配置或多模式飞机的概念表达提供兼容方案。这一处理方式充分考虑到了不同类型飞机在操纵系统硬件构成上的巨大差异。对于采用机械连杆传动的轻型飞机，杆力与操纵面铰链力矩之间具有明确的物理力学关系；而电传飞机的驾驶员指令已不再是物理力/位移的直接传递，而是经由传感器采集后转换为电信号，经飞行控制计算机处理后驱动操纵面偏转。两类系统的概念术语能否统一、如何统一，是飞行力学标准化领域长久以来的热点和难点。本标准的处理方案借鉴了国际主流做法，在确保兼容性的同时兼顾了理论严谨性。3.4与其他部分标准内容的交叉引用关系GB/T14410.11是系列标准的组成部分，其概念框架依赖配套标准的支撑衔接：-与GB/T14410.1（运动学）的衔接：操纵面偏转造成的飞机角运动变化需采用运动学部分的姿态角、角速度等基础量描述；该部分对“体轴系”“风轴系”等坐标体系的定义是操控系统所有力和力矩量的参考基准。-与GB/T14410.4（稳定性和操纵性）的衔接：操纵系统特性直接决定飞机的稳定性和操纵性品质指标，“操纵力”“铰链力矩”“操纵功效”等与飞行动力学中的“操纵导数”概念紧密相关。-与GB/T14410.7（飞行点和飞行包线）的衔接：操纵权限和操纵面偏度限制与飞行包线保护功能相关，标准中涉及包线保护控制律的相关术语需与该部分定义相协调。-与GB/T14410.8（运动动态特性）和GB/T14410.9（沿轨迹的动力学）的衔接：基于等效系统法的短周期模态特性评价方法需要以标准化的符号体系为基础。编制过程中编写组对这些交叉引用内容逐一进行了核对和协调，确保术语定义在各部分之间无矛盾、无歧义。四、标准实施意义与应用前景4.1标准实施的技术经济价值本标准的发布与实施将在以下方面产生重要影响：第一，有利于统一飞行控制系统设计、试验和评估过程中的术语口径，为型号研制中的多单位协同提供规范支撑，有效降低因概念理解差异导致的沟通成本和设计反复概率。现代大型飞机研制项目中，机体制造商、飞控系统供应商、作动系统供应商以及适航审定机构之间的技术协作深度和广度空前加大，共同的标准语言是保障协作效率的基本前提。第二，为飞行品质评价标准的贯彻实施提供基础术语保障。我国军用和民用飞行品质规范均大量引用飞行力学基础量定义，GB/T14410.11所规范的术语体系是这些品质规范正确理解与有效执行的先决条件。例如，按GJB185或相关适航条款进行的操稳特性评定、按CCAR-25部第25.671条进行的操纵系统适航验证，均要求设计人员精确理解和运用这些基础概念。标准术语的统一为实现符合性判定提供了必要支撑。第三，促进国际合作与交流。本标准的修订充分考虑了与ISO1151等国际标准体系的协调一致，有助于减少国内外合作中的技术沟通障碍，提升我国航空产品在国际市场上的技术兼容性，为国产航空器走向国际市场创造有利条件。第四，支撑飞行模拟设备的开发和鉴定。飞行模拟器作为飞行员训练和飞行品质研究的重要工具，其气动模型和操纵系统建模均依赖精确的