公开/公告号CN103984848A
专利类型发明专利
公开/公告日2014-08-13
原文格式PDF
申请/专利权人 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所;
申请/专利号CN201410156254.2
申请日2014-04-17
分类号G06F19/00;G06F17/50;
代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙);
代理人高原
地址 110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号
入库时间 2023-12-17 00:35:36
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-04-19
授权
授权
2014-09-10
实质审查的生效 IPC(主分类):G06F19/00 申请日:20140417
实质审查的生效
2014-08-13
公开
公开
技术领域
本发明属于飞机设计领域,涉及一种飞机拦阻装置载荷特性曲线 的修正方法。
背景技术
拦阻装置载荷是飞机拦阻装置相关结构、强度设计的重要依据。 典型拦阻重量、规定啮合速度和拦阻距离下的典型拦阻载荷-拦阻距 离曲线,一般通过飞行实测得到。但是,显然实际飞机进行拦阻着陆 时,无论是拦阻重量,还是啮合速度都会与典型拦阻载荷-拦阻距离 曲线发生偏离,为了对在该种情况下的地面拦阻装置进行评估,需要 得到非典型拦阻工况下的拦阻载荷-拦阻距离曲线。
目前,没有飞机拦阻装置载荷特性曲线的修正方法。因此,需要 进行这方面的研究,提出一种正确的飞机拦阻装置载荷特性曲线的修 正方法,使用该方法,能够得到非典型拦阻工况下的飞机拦阻装置拦 阻载荷-拦阻距离曲线。
发明内容
本发明就是为解决以上问题,提出一种飞机拦阻装置载荷特性曲 线的修正方法。
本发明的技术方案是:一种飞机拦阻装置载荷特性曲线的修正方 法,其特征在于,包括如下步骤:
第一,典型拦阻装置载荷-拦阻距离曲线定义。
典型的拦阻载荷-拦阻距离曲线如图1所示。“真值”曲线⑤,置 信度为γ=90%时的置信区间上限曲线①、置信区间下限曲线③、均值 曲线②,以及振荡峰值限制曲线④。90-90概率分布的含义是:每次 拦阻着陆,可以有90%的把握说,曲线⑤有90%的数据点落在曲线 ③和曲线①之间。但是全部数据点都不超过曲线④。
典型拦阻载荷-拦阻距离曲线(简称为F-S曲线)图的无量纲坐 标如下:
系数C用下式确定
式中,平均滚动摩擦系数k1=0.017
平均气动阻力系数
k2=0.011+2.2×10-6M
Vi是瞬时速度,即某一时刻的飞机拦阻滑行速度。
拦阻系统设定的飞机拦阻滑行距离,无量纲化的拦阻滑行距离可 以针对不同的量纲化值。
式中,
——拦阻载荷-拦阻距离无量纲化横坐标;
——拦阻载荷-拦阻距离无量纲化纵坐标;
VE——啮合速度,相对于地面拦阻器测量的飞机拦阻速度;
F——拦阻载荷,平行于跑道地面的分量;
Ff——飞机拦阻滑行的摩擦阻力;
FD——飞机拦阻滑行的气动阻力;
T——发动机推力;
Tave——飞机拦阻滑行全程的平均推力;
M——飞机着陆(舰)质量;
S——拦阻系统设定了的拦阻滑行全程;
W——飞机着陆重量;
C——飞机拦阻动能修正系数,取值范围为0.5~1.0;
nx——飞机拦阻过载;
g——重力加速度,取9.80665;
γ——置信度;
ζ——速度折算系数,当飞机具有不同于本典型图例给出的设计 啮合速度,其拦阻载荷附乘此系数;
ξ——推力折算系数,按照飞机拦阻滑行全程的平均推力与飞机 拦阻重量的比值,以及飞机啮合速度,查阅曲线取得该系 数,拦阻载荷附乘此系数;
第二,通过飞机拦阻着陆试验确定典型状态拦阻载荷-拦阻滑行距离 曲线,如图1所示的曲线。
典型状态包括:
1)典型重量状态:设计着陆重量MD、最大着陆重量MMAX和极限着 陆重量MLIM,
2)典型啮合速度:设计着陆重量对应的啮合速度VMO.D。最大着 陆重量对应的啮合速度VMO.MAX。极限着陆重量对应的啮合速度VMO.LIM
3)典型发动机平均推力。
第三,拦阻装置载荷特性曲线修正
1)非典型拦阻着陆重量的曲线修正
d)质量小于设计着陆重量MMAX的飞机,其拦阻载荷的计算,需要 结合进行设计着陆重量MD、啮合速度VMO.D的典型状态拦阻载 荷-拦阻滑行距离曲线进行外延计算。
e)质量介于设计着陆重量MD~最大着陆重量MMAX之间的飞机,其 拦阻载荷的计算,需要结合设计着陆重量MD、啮合速度VMO.D的 典型状态拦阻载荷-拦阻滑行距离曲线和最大着陆重量MMAX、 啮合速度VMO.MAX的典型状态拦阻载荷-拦阻滑行距离曲线进 行线性插值。
f)质量介于最大着陆重量MMAX~极限着陆重量MLIM之间的飞机, 其拦阻载荷的计算,需要结合最大着陆重量MMAX、啮合速度 VMO.MAX的典型状态拦阻载荷-拦阻滑行距离曲线和极限着陆 重量MLIM、啮合速度VMO.LIM的典型状态拦阻载荷-拦阻滑行距离 曲线进行线性插值。
2)非典型啮合速度的曲线修正
以其它啮合速度着陆的飞机,其拦阻载荷的计算,需要在典 型啮合速度对应的载荷基础上乘以系数或
3)拦阻载荷的推力修正系数
此处所说的推力是指在飞机在标准拦阻滑行距离内,经功量等效 折算出来的平均推力,如图2。
按图2,平均推力可表示为
平均推力与飞机着陆重量的比值κ(简称“拦阻推重比”,典型 曲线分为0.3、0.4、0.5和0.6,可以插值计算)。
得出“拦阻推重比”后,可以根据啮合速度查阅拦阻载荷的推力 修正系数ξ,并将其附乘到拦阻载荷。
啮合速度-推力修正系数曲线族如图3。
本发明的优点是:这种技术方法解决了非典型拦阻工况下的飞机 拦阻装置载荷计算问题,其有效性得到了海军飞机拦阻装置平台的验 证。
附图说明
图1:典型的拦阻载荷-拦阻距离曲线
图2:经功量等效折算出来的平均推力示意图
图3:啮合速度-推力修正系数曲线族
图4:典型拦阻着陆质量22000kg的拦阻载荷-拦阻滑行距离无 量纲图
图5:典型拦阻着陆质量24000kg的拦阻载荷-拦阻滑行距离无 量纲图
图6:典型拦阻着陆质量26000kg的拦阻载荷-拦阻滑行距离无 量纲图
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描 述。
一、典型拦阻着陆质量图例
本标准给出典型拦阻着陆质量22000kg、24000kg和26000kg的 拦阻载荷-拦阻滑行距离无量纲图,分别如图4、图5和图6所示。对 于图中曲线,说明如下:量纲化时按照,横坐标1处为90m,纵坐标 1处为100000kg;
二、拦阻装置载荷特性曲线修正
1)非典型拦阻着陆重量的曲线修正
a)质量小于22000kg之间的飞机,其拦阻载荷的计算,需要结 合图4进行线性外推。
b)质量介于22000kg~24000kg之间的飞机,其拦阻载荷的计算, 需要结合图4和图5进行线性插值。
c)质量介于24000kg~26000kg之间的飞机,其拦阻载荷的计算, 需要结合图5和图6进行线性插值。
2)非典型啮合速度的曲线修正
以其它啮合速度着陆的飞机,其拦阻载荷的计算,需要在图4示 出载荷的基础上乘以系数需要在图5示出载荷的基础上乘 以系数图6示出载荷的基础上乘以系数
3)拦阻载荷的推力修正系数
此处所说的推力是指在飞机在标准拦阻滑行距离内,经功量等效 折算出来的平均推力,如图2。
按图2,平均推力可表示为
平均推力与飞机着陆重量的比值κ(简称“拦阻推重比”,典型 曲线分为0.3、0.4、0.5和0.6,可以插值计算)。
得出“拦阻推重比”后,可以根据啮合速度查阅拦阻载荷的推力 修正系数ξ,并将其附乘到拦阻载荷。
啮合速度-推力修正系数曲线族如图3。
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