[發明專利]一種直升機重心包線剪裁方法

在審

• 申請號: 201410424607.2
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104239609A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 黃利;呂春雷;羅丫;葉昌敬;李亞楠;宋倩;鄭潤昊;周琪琛;梁梟;宋長紅
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞;謝蓉

技術領域

本發明屬于直升機重量設計領域，涉及一種對矩形重心包線進行剪裁的方法。

背景技術

重心設計是概念設計階段一項重要的工作，其主要內容是確定合理的重心范圍，這對于操縱載荷具有相當重要的意義。

常規直升機縱向重心包線的確定分兩步：第一步，初步確定矩形重心包線；第二步，通過操縱性穩定性計算剪裁前一步工作所得到的矩形包線，得到精確重心設計包線。而通過操縱性穩定性計算剪裁矩形包線需要計算的點很多，工作量較大。且操縱性穩定性計算需全機轉動慣量數值，而在型號研制初期轉動慣量數值為估算值，無法利用估算值對重心包線進行剪裁計算。

發明內容

本發明要解決的技術問題：通過考慮燃油消耗對全機重心的影響，剔除使用中不可能出現的重心，進行矩形重心包線的初步剪裁，以得到包含燃油變化特性的重心設計包線。

本發明的技術方案：一種直升機重心包線剪裁的新方法，實現在型號研制初期對矩形重心包線進行剪裁。

一種直升機重心包線剪裁方法，其特征在于：

(1)確定型號空機重量、最大設計重量、最小起飛重量，矩形重心范圍、燃油特性數據；

(2)確定計算起點：

重量計算起點＝最大設計重量-最大燃油重量；重心計算起點分別為重心前限值、重心后限值。

(3)計算全機重心；

在第(2)步所得計算起點的基礎上按一定的步長加載燃油，計算出不同燃油量的全機重量、重心。

重心計算公式：重量矩＝重量×重心；

(4)做出燃油變化曲線

依據第(3)步所得重量重心數值做出全機重心隨燃油變化曲線。

(5)確定重心剪裁點

依據第(4)步所得燃油變化曲線做出線性趨勢線；線性趨勢線與原矩形重心包線相交點確定為重心剪裁點。

(6)連接剪裁點，做出剪裁后的重心包線。

本發明關鍵點是：

通過燃油消耗對全機重心的影響，剔除使用中不可能出現的重心，進行矩形重心包線的初步剪裁，以得到包含燃油變化特性的重心設計包線。其中步長取值為總燃油量的1/8至1/15。

本發明的有益效果：本發明重心包線剪裁方法，通過采用燃油消耗對全機重心的影響，剔除使用中不可能出現的重心，實現矩形重心包線的剪裁。應用表明，該新方法相比操縱性穩定性計算剪裁方法，其優點既能節省工作量，提高工作效率，特別是能在型號研制初期給出經過剪裁的較為精確的重心設計包線，也為詳細設計階段的操縱性穩定性計算剪裁方法減少了很多需要計算的點，從而減少了工作量。

附圖說明

圖1是矩形重心包線圖；

圖2是全機重心燃油變化曲線圖；

圖3是線性趨勢線圖；

圖4是剪裁后的重心包線圖。

具體實施案例

采用OFFICE?EXCEL軟件進行計算及繪圖。

第一步，已知最大起飛重量2200kg，最小起飛重量1400kg,矩形重心范圍為3.17m至3.5m之間，重心矩形包線如圖2(其中縱軸為重量，橫軸為重心)，燃油特性數據見表1。

表1燃油重量重心表