[发明专利]一种低速飞机突风载荷系数计算方法及设备

说明书

本发明公开了一种低速飞机突风载荷系数计算方法及设备，该方法包括：获取随各个迎角变化的飞机升力系数；求取飞机等高等速平飞升力系数CL₁和平飞迎角alf₁；求取突风引起的迎角变化量Δalf；利用迎角‑升力系数对应关系插值得到alf₁+Δalf对应的升力系数CL₂；求取升力系数增量ΔCL＝CL₂‑CL₁；使用求取的升力系数增量ΔCL利用突风载荷系数公式计算突风载荷系数。本发明的计算方法及设备可以针对任意类型的升力特性飞机(包括升力线处于线性区域和非线性区域)，符合实际情况，数据准确可用。

技术领域

本发明涉及飞机结构强度设计领域，尤其涉及一种低速飞机突风载荷系数计算方法及设备。

背景技术

突风载荷是飞机在不平衡大气中飞行，由扰动气流引起的附加载荷，是结构强度设计的重要依据之一。

国军标GJB67.2-85和中国民航适航规定CCAR23部分别对军机和民机的突风载荷系数作了具体规定，并提供了估算公式。综合考虑军机和民机规范中离散突风的要求，两者的估算公式基本一致，仅仅对突风大小的规定略有差别。

低速飞机飞行速度小，空中遭遇大自然突风紊流后，引起的突风迎角大，可能触及到飞机升力线偏离线性区域，国军标GJB67.2-85和中国民航适航规定CCAR23部中突风载荷系数经验公式已不适用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，本发明提出一种低速飞机突风载荷系数计算方法及设备，可以针对任意类型的升力特性飞机(包括升力线处于线性区域和非线性区域)，符合实际情况，数据准确可用。

本发明提供的一种低速飞机突风载荷系数计算方法，包括：

获取随各个迎角变化的飞机升力系数；

求取飞机等高等速平飞升力系数CL₁和平飞迎角alf₁；

求取突风引起的迎角变化量Δalf；

利用迎角-升力系数对应关系插值得到alf₁+Δalf对应的升力系数CL₂；

求取升力系数增量ΔCL＝CL₂-CL₁；

使用求取的升力系数增量ΔCL利用突风载荷系数公式计算突风载荷系数。

进一步，根据公式求取CL₁；利用迎角-升力系数对应关系插值得到alf₁；其中，为飞行速压，S为参考面积，W为全机重量，g为重力加速度，ρ₀为海平面大气密度，V为飞机当量速度。

进一步，求取Δalf的计算公式为其中，U_de为突风速度，V为飞机当量速度。

进一步，计算突风载荷系数的突风载荷系数公式为

其中，n为突风载荷系数，为飞行速压，S为参考面积，W为全机重量，g为重力加速度，ρ₀为海平面大气密度，V为飞机当量速度，K_g为突风缓和系数。

本发明另一方面提供的一种低速飞机突风载荷系数计算设备，包括：

获取装置，用于获取随各个迎角变化的飞机升力系数；

平飞升力系数和平飞迎角求取装置，用于求取飞机等高等速平飞升力系数CL₁和平飞迎角alf₁；

迎角变化量求取装置，用于求取突风引起的迎角变化量Δalf；