[發明專利]一種直升機武器發射響應的計算方法

有效

• 申請號: 202110427423.1
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113094817B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 滕寶梁;萬海明;殷士輝;陸永杰;陳彬;劉寶方
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 王世磊

1.一種直升機武器發射響應的計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：建立直升機飛行動力學模型；

S2：求解定常直升機飛行動力學方程組，計算得到直升機初始俯仰角和滾轉角；

S3：按照沖量理論，根據直升機發射出的武器質量、速度、后坐力計算直升機所受的后坐力作用時間；

S4：根據武器發射的位置，確定后坐力在直升機上的作用點；

S5：根據武器發射的方向，包括上下發射角度、左右發射角度來確定后坐力在直升機上的作用方向；

S6：根據S3-S5得到的后坐力在直升機上的大小、方向、作用時間以及作用點與直升機質心的相對位置，將后坐力向量分解為直升機機體坐標系下的力和力矩三分量；

S7：將后坐力和力矩三分量、武器發射時間間隔處理為時間函數的脈沖波代入到武器發射直升機動態響應方程組中，并求解武器發射直升機動態響應方程組，計算得到直升機質心在地面坐標系X、Y、Z方向的速度、以及直升機繞直升機質心在機體坐標系X、Y、Z方向的角速度；

在所述步驟S7中，所述武器發射直升機動態響應方程組

公式中參數含義如下：

m：直升機質量

t：時間

v_x、v_y、v_z：直升機質心在地面坐標系X、Y、Z方向的速度

w_x、w_y、w_z：直升機繞直升機質心在機體坐標系X、Y、Z方向的角速度

θ、γ：直升機俯仰角、滾轉角

F_X、F_Y、F_Z：直升機空氣動力在機體坐標系X、Y、Z方向的三分量

I_x、I_y、I_z：直升機質量對直升機機體坐標系X、Y、Z方向各軸的慣性矩

I_xy：直升機質量對直升機機體坐標系的Z軸慣性積

∑M_x、∑M_y、∑M_z：直升機繞直升機質心在機體坐標系X、Y、Z方向力矩

F_Jx、F_Jy、F_Jz：后坐力在直升機機體坐標系X、Y、Z方向的三分量；

S8：根據直升機角速度和姿態角的運動學關系，計算得到直升機的三個姿態角，分別是俯仰角、滾轉角和航向角；

在所述步驟S8中，直升機角速度和姿態角的運動學關系如下式式(1-6)所示：

公式中參數含義如下：

w_x、w_y、w_z：直升機繞直升機質心在機體坐標系X、Y、Z方向的角速度t：時間

θ、γ、ψ：直升機俯仰角、滾轉角、偏航角。

2.根據權利要求1所述的一種直升機武器發射響應的計算方法，其特征在于，在所述步驟S1中，建立直升機飛行動力學模型包括旋翼系統建模、尾槳建模、機身氣動力建模和尾部氣動面建模。