[发明专利]一种基于试飞的直升机垂直飞行状态旋翼气动导数获取方法有效
申请号: | 201811265760.X | 申请日: | 2018-10-26 |
公开(公告)号: | CN109583021B | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 赵敬超;宋招枘;杨文凤;张华;田磊;曹嘉旻 | 申请(专利权)人: | 中国飞行试验研究院 |
主分类号: | G06F30/15 | 分类号: | G06F30/15;G06F30/20;B64F5/60;G06N3/12 |
代理公司: | 中国航空专利中心 11008 | 代理人: | 杜永保 |
地址: | 71008*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 试飞 直升机 垂直 飞行 状态 气动 导数 获取 方法 | ||
本发明一种基于试飞的直升机垂直飞行状态旋翼气动导数获取方法属于直升机试飞技术领域。本发明是直升机垂直飞行状态旋翼气动导数获取方法。建立了直升机主旋翼气动力模型,对遗传算法进行了深入的研究,并编制了直升机气动模型验证程序。用直升机的试飞数据对直升机主旋翼气动模型进行了验模。对气动模型中的未知参数进行了确认,得到了主旋翼气动模型。并利用验证后的气动模型对主旋翼气动导数进行了计算,得到了较为理想的结果。
技术领域
本发明一种基于试飞的直升机垂直飞行状态旋翼气动导数获取方法属于飞行试验技术领域。
背景技术
直升机飞行试验是利用试验机在真实大气环境中进行试验,相对于风洞试验来说,其数据是最真实最直接的最具有说服力的。但是由于直升机飞行试验技术相对复杂,而且出于对试验机的保护,很多在风洞试验中可以使用的测试技术在真实的飞行试验中无法使用,所以有很多非常重要的直升机气动导数等无法通过现有的飞行试验方法获得。常规的飞行试验技术已经不满足日益增长的试飞需求。
目前的飞行性能试飞技术只能对直升机需用功率以及发动机可用功率进行分析。而飞行品质试飞技术只能对直升机的整机气动导数进行分析。为了更深入的对直升机飞行特性进行分析,保障飞行安全,支撑试飞工作,急需进行直升机旋翼气动导数获取技术的研究
发明内容
本发明的目的是:提供一种单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼气动模型建立方法,该方法可以较准确的建立单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼气动模型。本发明还提供一种基于单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼试飞验证方法以及旋翼气动导数计算方法。
本发明的技术方案:
一种基于试飞的直升机垂直飞行状态旋翼气动导数获取方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:建立单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼气动力模型:
(1)首先建立单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼的拉力模型、侧向力模型以及后向力模型;
单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼的拉力模型为:
单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼的侧向力模型为:
单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼的后向力模型为:
(2)建立垂直飞行状态单旋翼带尾桨直升机旋翼功率系数气动模型,表示为:
步骤2:利用试飞数据对单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼气动导数进行计算:
(1)确定要计算的气动参数,
k:叶端损失系数
J0:诱导功率损失系数
Kp0:型阻功率损失系数
Cx:旋翼型阻系数
(2)利用采集到的试飞数据,采用遗传算法对单旋翼带尾桨直升机垂直飞行状态旋翼气动力模型进行试飞验证,确定上述气动参数;
将采集到的试飞数据输入公式(1)至公式(4),利用遗传算法计算出上述气动参数;给出一组待验证参数的初始种群以及实测数据代入到模型之中,计算出直升机垂直飞行状态的旋翼需用功率,把计算的需用功率与实测功率进行比较,如果差值大于预期,引入遗传算子对待验证参数的数值进行修改调整,再代入在模型中进行计算、比较,如此循环迭代直到差值满足预期,对应的参数即为针对具体直升机型号的气动参数;
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