[發明專利]一種精細化的飛機液壓流量需求確定方法及裝置

在審

• 申請號: 202111070912.2
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113919244A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 李震;隋劼;趙所;張大為;牟丹
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

本申請涉及液壓系統設計技術領域，具體涉及一種精細化的飛機液壓流量需求確定方法及裝置。該方法包括：步驟S1、進行飛行任務剖面劃分，獲得多個飛行任務階段；步驟S2、對每個飛行任務階段，確定飛機在執行相應任務時的機動動作；步驟S3、根據各個機動動作下飛機每個舵面的偏轉角度隨時間的變化曲線確定整個飛行任務下的作動筒行程；步驟S4、確定整個飛行任務下的作動筒液壓流量變化曲線。本申請可以較為真實的分析出各種飛行機動動作下每個作動筒的流量需求，使飛機液壓流量計算結果更加接近真實情況，為液壓系統和發動機軸功率提取提供更準確的設計輸入。

技術領域

本申請涉及液壓系統設計技術領域，具體涉及一種精細化的飛機液壓流量需求確定方法及裝置。

背景技術

目前絕大多數的飛機采用液壓作為能源驅動舵面作動裝置(作動筒)伸出和回收，從而驅動舵面偏轉。在舵面偏轉過程中，會有液壓油進入/排出作動筒，單位時間內進入/排出作動筒的液壓油的體積就被定義為舵面作動裝置液壓流量，通常以L/min作為液壓流量的單位。飛機的液壓流量是一項關鍵的設計參數，直接關系到液壓系統的設計和發動機軸功率的提取，因此需要對飛機的液壓流量需求進行計算分析，為液壓系統設計提供輸入。

以往在計算飛機液壓流量需求時采用的是“峰值流量疊加”的方法，就是將所有作動筒的峰值液壓流量需求進行求和，得到全機的液壓流量需求。傳統的飛機液壓流量需求計算過于粗獷，會導致系統“過設計”，已無法滿足第四代戰斗機的能源精細化設計需求。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種精細化的飛機液壓流量需求確定方法及裝置，結合飛機作戰任務剖面，形成各剖面內的典型機動動作，利用飛行動力學仿真分析出各個機動動作下飛機舵面偏轉情況，再通過作動筒與舵面偏轉的幾何關系得到作動筒伸出/回收速率，最后根據作動筒直徑計算出每個作動筒的液壓流量。

本申請第一方面提供了一種精細化的飛機液壓流量需求確定方法，主要包括：

步驟S1、進行飛行任務剖面劃分，獲得多個飛行任務階段；

步驟S2、對每個飛行任務階段，確定飛機在執行相應任務時的機動動作；

步驟S3、根據各個機動動作下飛機每個舵面的偏轉角度隨時間的變化曲線確定整個飛行任務下的作動筒行程；

步驟S4、確定整個飛行任務下的作動筒液壓流量變化曲線。

優選的是，所述機動動作包括躍升、斤斗、盤旋、70°機動、90°機動、置尾機動、雙180°機動、S機動、橢圓機動或者8字機動。

優選的是，步驟S3進一步包括：

步驟S31、以所述機動動作為輸入，開展飛行動力學仿真，得到各個機動動作下飛機每個舵面的偏轉角度隨時間的變化曲線；

步驟S32、根據每個作動筒行程與舵面偏轉角度的幾何關系得到作動筒行程隨時間的變化曲線。

優選的是，步驟S4進一步包括：

步驟S41、對所述作動筒行程構建的曲線進行求導，得到作動筒活塞運動速率隨時間的變化曲線；

步驟S42、確定每個作動筒的液壓流量需求隨時間的變化曲線；

步驟S43、將每個作動筒液壓流量需求曲線求和，得到飛機機動飛行時的液壓流量需求隨時間的變化曲線。

優選的是，步驟S42中，根據公式Q＝S*V確定每個作動筒的液壓流量需求隨時間的變化曲線，其中Q為液壓流量，S為作動筒活塞面積，V為作動筒活塞運動速率。

本申請第二方面提供了一種精細化的飛機液壓流量需求確定裝置，主要包括：

任務剖面劃分模塊，用于進行飛行任務剖面劃分，獲得多個飛行任務階段；