[發(fā)明專利]一種測試飛機(jī)氣動升力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810852991.4
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109094816B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊蓓文;周永興;曾家勇;張宇黎
• 申請（專利權(quán)）人: 成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: B64F5/60
• 分類號: B64F5/60
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51228
• 代理人: 張鳴潔

本發(fā)明公開了一種測試飛機(jī)氣動升力的方法：1）確定飛行器模型；2）在起落架上設(shè)有壓縮行程檢測裝置；3）在每個(gè)起落架上設(shè)置多組不同的且不超過其最大載荷值的壓力，然后分別測定起落架壓縮行程L，擬合出每個(gè)起落架壓縮行程與載荷的關(guān)系式；5）測定被測飛行器的重量G并使飛行器在地面進(jìn)行滑行測試，測定不同速度下對應(yīng)的每個(gè)起落架的壓縮行程L并記錄，再利用擬合的L=f(x)計(jì)算出不同速度下整個(gè)飛行器的載荷X，再利用公式X=G?F計(jì)算出相應(yīng)的氣動升力F；6）將得到的多組速度V與氣動升力F測定值數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，再使用關(guān)系式推算出起飛速度V1和飛機(jī)起飛所需的最小滑跑距離；本發(fā)明采用嚴(yán)謹(jǐn)而科學(xué)的分析實(shí)驗(yàn)方法高效準(zhǔn)確的測定多種飛行器的起飛速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)測試方法領(lǐng)域，具體是指一種測試飛機(jī)氣動升力的方法。

背景技術(shù)

對每一種新型號飛機(jī)來說，它的起飛離地速度和滑跑距離都是其首飛前需要掌握的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這對保障新機(jī)首飛的安全和順利進(jìn)行至關(guān)重要。一般來說風(fēng)洞飛機(jī)模型的吹風(fēng)試驗(yàn)和理論計(jì)算都有一定的誤差，因此新機(jī)的起飛離地速度到底多大、起飛滑跑距離到底多遠(yuǎn)仍然要通過首飛前大量的滑行試驗(yàn)來進(jìn)行摸底和驗(yàn)證。

飛機(jī)的氣動升力與其運(yùn)動速度成正比，飛機(jī)起飛滑跑時(shí)隨著速度的增大，飛機(jī)的升力也逐漸增加，當(dāng)飛機(jī)升力(F)大于其重力(G)時(shí)，飛機(jī)即可離開地面飛上藍(lán)天。目前還沒有直接測試飛機(jī)在滑跑過程中受到氣動升力的方法，一般是進(jìn)行大量的低、中、高速的滑行，飛行員在滑行過程中操縱飛機(jī)來感受飛機(jī)動態(tài)以及在高速滑行時(shí)通過拉動駕駛桿，抬起飛機(jī)前輪等方法來評估飛機(jī)離地的時(shí)機(jī)和離地速度。這樣的方法既增加大量的滑行次數(shù)，也還不能準(zhǔn)確的給出飛機(jī)起飛速度和滑跑距離。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過精確高效地測定出飛行器氣動升力值從而計(jì)算出起飛速度和滑跑距離的測定方法。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種測試飛機(jī)氣動升力的方法，所述測試方法的步驟為：

(1)確定被測試飛行器模型并測定飛行器每個(gè)起落架的額定載荷；

(2)在飛行器所有的起落架上均設(shè)有壓縮行程檢測裝置，所述檢測裝置用來測定記錄起落架支柱的壓縮行程L；

(3)進(jìn)行起落架受力測試：在每個(gè)起落架上設(shè)置多組不同的且不超過其最大載荷值的壓力，然后分別測定并記錄不同載荷下每個(gè)起落架的壓縮行程L，相同載荷下進(jìn)行三次讀數(shù)取均值；

(4)根據(jù)起落架的壓縮行程與載荷的基本關(guān)系式L＝Ax²+Bx+C，然后擬合出步驟(3)中每個(gè)起落架實(shí)際使用時(shí)最優(yōu)壓縮行程與載荷的關(guān)系式，所述的A和B參數(shù)值通過多項(xiàng)數(shù)據(jù)擬合所得；

(5)進(jìn)行地面滑行實(shí)驗(yàn)：先設(shè)置好用來測定飛行器的速度V的儀器，然后測定被測飛行器的重量G和每個(gè)起落架質(zhì)量g，然后使飛行器在地面沿直線且以不同速度進(jìn)行滑行，測定不同速度下對應(yīng)的每個(gè)起落架的壓縮行程L并記錄，再利用擬合的L＝f(x)計(jì)算出地面滑行實(shí)驗(yàn)時(shí)不同速度下的每個(gè)起落架的載荷x，然后將每個(gè)起落架的載荷相加得到整個(gè)飛行器的載荷X，再利用公式X＝G-F計(jì)算出相應(yīng)的氣動升力F，即得到多組速度V與氣動升力F測定值；

(6)根據(jù)速度V與氣動升力F的基本關(guān)系式F＝kV+c，將得到的多組速度V與氣動升力F測定值數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，即得到精確的F＝f(V)的關(guān)系式，再使用關(guān)系式推算出起飛速度V1和飛機(jī)起飛所需的最小滑跑距離。當(dāng)F與G1相等時(shí)即得到起飛速度V1，再根據(jù)推起飛速度算出飛機(jī)起飛所需的最小滑跑距離。其中擬合一次函數(shù)關(guān)系式的方法為公知常識，也就是本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的手段，所以本發(fā)明不再贅述其擬合原理。而所述的最小滑跑距離是通過得出的起飛速度值進(jìn)行積分然后推導(dǎo)出得出的，而具體的積分方法也是公知常識，這里不再贅述。