申请/专利权人：江西洪都航空工业股份有限公司

申请日：2023-11-29

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN117786836A

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15;G06F30/28;G06F119/14;G06F113/08

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明公开了一种飞机受滑流影响六自由度飞行动态仿真初始条件计算方法，该计算方法包括1）初始条件计算数学模型，2）给定计算状态数据，3）给定初值，4）插值气动力，5）使用六自由度初始条件计算方程组求解配平参数，6）六自由度飞行仿真结果；本发明的优点是：可计算出飞机受滑流影响六自由度飞行动态仿真初始条件，设计人员可根据该初始条件以需要的高度、速度等进行飞机的动态仿真，研究评估飞机的模态特性、横滚特性和飞行动作等，为设计人员判断飞机是否符合设计要求提供必要的理论支撑。

主权项：1.一种飞机受滑流影响六自由度飞行动态仿真初始条件计算方法，其特征在于：该计算方法包括以下步骤：1初始条件计算数学模型首先由飞机六自由度飞行动态仿真初始的飞行状态和受滑流影响飞机的气动特性构建数学模型，飞机六自由度飞行动态仿真初始的飞行状态无加速度和角速度，x、y、z轴的合力和合力矩皆为0，飞机力和力矩方程公式具体为：T-Q-Gsinα＝0①Y-Gcosαcosγ＝0②Z-Gcosαsinγ＝0③Mx＝0④My+Zdx＝0⑤MzTyp-Ydx＝0⑥其中，T为飞机发动机拉力，单位为N；G为飞机的重力，单位为N；Q为气流作用于飞机机体坐标系的阻力，单位为N；Y为气流作用于飞机机体坐标系的升力，单位为N；Z为气流作用于飞机机体坐标系的侧力，单位为N；Mx为气流作用于飞机机体坐标系的滚转力矩，单位为N·m；My为气流作用于飞机机体坐标系的偏航力矩，单位为N·m；Mz为气流作用于飞机机体坐标系的抚养力矩，单位为N·m；γ为滚转角，单位为°；yp为飞机重心到推力线的垂直距离，单位为m；Y、Q、Z、Mx、My、Mz的参考坐标系皆为机体坐标系，坐标原点为x1，重心坐标原点为x2，x1和x2之间的距离为dx、0、0，x2在x1之后dx为正，阻力、升力、侧力、滚转力矩、偏航力矩和俯仰力矩的计算公式分别为：Q＝cxqS⑦Y＝cyqS⑧Z＝cz0+ΔczqS⑨Mx＝mx0+ΔmxqS⑩ 其中，cx为气流作用于飞机的阻力系数，无量纲，机体坐标系；α为迎角，单位为°；cy为气流作用于飞机的升力系数，无量纲，机体坐标系；cz0为无侧滑、无横航向舵面偏转时气流作用于飞机的侧力系数，无量纲，机体坐标系；Δcz为横航向舵面偏转和侧滑时气流作用于飞机的侧力系数增量，无量纲，机体坐标系；q为速压，单位为Pa；S为机翼面积，单位为m2；mx0为无侧滑、无横航向舵面偏转时气流作用于飞机的滚转力矩系数，无量纲，机体坐标系；Δmx为横航向舵面偏转和侧滑时气流作用于飞机的滚转力矩系数增量，无量纲，机体坐标系；my0为无侧滑、无横航向舵面偏转时气流作用于飞机的偏航力矩系数，无量纲，机体坐标系；Δmy为横航向舵面偏转和侧滑时气流作用于飞机的偏航力矩系数增量，无量纲，机体坐标系；mz为气流作用于飞机的俯仰力矩系数，无量纲，机体坐标系；2给定计算状态数据给定六自由度飞行动态仿真初始飞行时的高度H、速度V，根据高度H、速度V计算飞机的速压q，根据标准大气音速表和高度查找出音速，计算马赫数M；3给定初值给定方程迭代过程中初始的迎角α、飞机发动机拉力T、纵向操纵舵面偏度δz、横向操纵舵面偏度δx、航向操纵舵面偏度δy、滚转角γ，根据T、q和S计算飞机的拉力系数Tc；4插值气动力以迎角α、侧滑角β＝0和δz为状态点，根据机体坐标系气动阻力系数矩阵插值此状态下的cx；根据机体坐标系气动升力系数矩阵插值此状态下的cy；根据机体坐标系气动俯仰力矩系数矩阵插值此状态下的mz，以迎角α、侧滑角β、＝0和δx＝0、δy＝0为状态点，根据机体坐标系横航向基本数据插值无侧滑、无舵面偏度时的mx0、my0和cz0，以迎角α、侧滑角β、＝0和δx、δy为状态点，根据机体轴系横航向操纵舵面偏转后的数据矩阵插值横航向操纵舵面偏转后附加的Δmx、Δmy和Δcz；5使用六自由度初始条件计算方程组求解配平参数；6六自由度飞行仿真结果将由步骤5获得的配平参数作为六自由度飞行动态仿真初始条件，飞机保持平飞，0.8s时线性增加方向舵偏度至指定值，观察侧滑角随时间的变化，飞机平飞段保持较好，飞机受滑流影响六自由度飞行动态仿真初始条件计算准确。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江西洪都航空工业股份有限公司 一种飞机受滑流影响六自由度飞行动态仿真初始条件计算方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD