專利名稱：拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法
技術領域：
本發明涉及一種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法。
背景技術：
飛機通過鋼索拖曳標語、旗、靶時，需要飛機具有足夠的性能，才能滿足拖曳載荷、 拖曳力矩、拖曳飛行半徑、飛機操縱性能、拖曳體穩定性等諸多要求。但舊型號的拖曳飛機具有諸多難以解決的問題，例如，因航程短，作業區域地理位置受限；因推力小致使拖曳體穩定性差，擺動嚴重；以及拖曳載荷使飛機明顯抖動，操縱難度加大，并會發生拖曳環脫落現象。采用相對高性能的飛機加裝拖曳機構，解決原有拖曳飛機的系列問題高性能飛機航程較大可解決作業區域受限問題；同時以其較高的性能減小拖曳載荷對飛機操縱性能的影響，保證拖曳體、飛機的動態穩定；以專門的結構防止拖曳環脫落。然而，拖曳過程中，拖曳載荷對飛機的操縱性能均會造成一定影響，需要用水平尾翼(或升降舵)偏轉產生的操縱力矩來平衡拖靶力矩。平衡拖曳力矩時水平尾翼偏轉角度的大小是制訂拖曳飛機改裝方案必須首先考慮的問題，是保證拖曳飛機飛行安全的重要前提條件。因此，如何提供一種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，對飛機操縱性能進行計算和分析控制，及時計算分析出可能影響飛機飛行安全的參量，保障飛行安全。
發明內容
本發明為了解決目前還沒有一種有效可靠的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法的問題，導致攜帶有拖曳載荷的飛機在飛行時存在一定的安全隱患，本發明提供了一種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，通過采集并輸入一系列的原始參數，計算出影響飛機操縱性能的參數，并且與預設的限值做比較，分析是否安全，對于不安全狀況可以進行報警提示，可以有效保障飛機飛行安全。為了解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案予以實現—種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，包括以下步驟(I)、輸入原始參數，包括拖曳極限速度VBmax，拖曳索極限載荷FBmax，拖曳飛機的作業高度HA，飛機最大平飛速度VAmax，以及作業速度\ ；(2)、計算平飛迎角α以及拖曳阻力系數CBX;(3)、計算拖曳力矩Mb ; (4)、計算平尾偏度ΔζΖ> ；(5)、計算操縱桿位移量Δ We ；(6)、計算平尾偏度與操縱桿位移量的比值Δρ/Δ%,并將其與預設的上限值比較，若超出安全范圍，則進行報警提示。進一步的，為了向操作人員明確顯示安全狀態，步驟(6)中，若比較結果在安全范圍之內，則進行安全提示。[001權利要求
1.一種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，包括以下步驟(1)、采集原始參數并輸入，包括拖曳極限速度VBmax，拖曳索極限載荷FBmax，拖曳飛機的作業高度Ha，飛機最大平飛速度Vaimx,以及作業速度\ ；(2)、計算平飛迎角α以及拖曳阻力系數CBX;(3)、計算拖曳力矩Mb；(4)、計算平尾偏度Δ爐；(5)、計算操縱桿位移量AWe;(6)、計算平尾偏度Δρ與操縱桿位移量AWe的比值Δ^/Δ%,并將其與預設的上限值比較，若超出安全范圍，則進行報警提示。
2.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟(6)中，若比較結果在安全范圍之內，則進行安全提示。
3.根據權利要求2所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，所述的報警提不和安全提不為聲音報警和/或光電報警。
4.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟(2)中平飛迎角α的計算方法為判斷當前為有地效還是無地效，當無地效時，α=/4；Cy為飛機升力系數，C；為升力系數曲線斜率；Cy 的計算方法為:G = Y = Cy^PV2S = CyqS.,即Cy = G/qs ；其中，G為飛機重量；Y為飛機升力；P為當地空氣密度；V為平飛速度；S為機翼面積； q為速壓；當有地效時，平飛迎角a *Cy_a曲線查得。
5.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟(3)中拖曳力矩MB的計算方法為(31)、計算拖曳阻力Fb:Fb=Cbx^pV2Sb;其中，Cbx為拖曳阻力系數，Cbx通過以下方式計算為拖曳極限速度下的速壓；Femax為拖曳索極限載荷；qv —_pV2 5Bmax2BmaxVBmax為拖曳極限速度；Sb為拖曳體面積；(32)、確定拖曳阻力方向；利用給定的拖曳體下沉量簡單估算拖曳阻力方向；(33)、計算拖曳力矩；M=Fi-FT . iviB 1 BXj^Y 1 BYj^X 其中=Mb為拖曳力矩；Fbx為拖曳阻力水平分量；Fby為拖曳阻力垂直分量；Lx為拖曳阻力作用點與飛機重心的水平距離；Ly為拖曳阻力作用點與飛機重心的垂直距離。
6.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟(4)中平尾偏度的計算方法為
7.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟(5)中操縱桿位移量AWjg據飛機操縱系統駕駛桿位移與平尾偏角度的函數關系計算出。
8.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，步驟⑴中滿足飛機最大平飛速度VAmax大于拖曳極限速度VBmax，當步驟(6)中檢測到超出安全范圍時，還包括控制加大作業速度滿足Va > VBmax，使得增大拖曳體的氣動阻力Fb彡Femax拉斷拖曳鋼索。
9.根據權利要求I所述的拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，其特征在于，當步驟(6)中檢測到超出安全范圍時，還包括控制飛機拖曳機構的冷氣應急開鎖系統將拖曳載荷緊急投放的步驟。
全文摘要
本發明公開了一種拖曳載荷對飛機操縱性能影響的計算和分析控制方法，包括以下步驟(1)、采集原始參數并輸入，包括拖曳極限速度VBmax，拖曳索極限載荷FBmax，拖曳飛機的作業高度HA，飛機最大平飛速度VAmax，以及作業速度VA；(2)、計算平飛迎角α以及拖曳阻力系數CBX；(3)、計算拖曳力矩MB；(4)、計算平尾偏度(5)、計算操縱桿位移量ΔWE；(6)、計算平尾偏度與操縱桿位移量ΔWE的比值并將其與預設的上限值比較，若超出安全范圍，則進行報警提示。本方法通過采集并輸入一系列的原始參數，計算出影響飛機操縱性能的參數，并且與預設的限值做比較，分析是否安全，對于不安全狀況可以進行報警提示，有效保障了飛機飛行安全。
文檔編號B64C13/00GK102591348SQ201210051620
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月1日 優先權日2012年3月1日
發明者付興振, 孟祥謙, 宋慶善, 景武, 胡芳友, 董緒華, 趙維義 申請人:孟祥謙