[发明专利]一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃及设计方法

说明书

本申请提供了一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃设计方法，属于直升机气动外形设计，其通过在单曲率风档玻璃的上下边界线上预设多个点，在风档玻璃的上下边线之间构建多条直线，调整多条直线的相对位置，使得每条直线与曲率光照分析中的黑白边线完全平行，形成单曲率前风挡外形。本申请的直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃设计方法在满足直升机气动性能前提下形成单曲率风档玻璃，能够有效减少在直升机高速飞行过程中光线畸变引起飞行员的眩晕和不适，提升飞行员的人机工效。

技术领域

本申请属于直升机气动外形领域，特别涉及一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃及设计方法。

背景技术

直升机前风挡玻璃是驾驶舱的重要组成部分，前风挡玻璃外形的设计不但会影响直升机的气动性能，也影响风档玻璃的光学性能，如果前风挡玻璃外形的曲率过大，光线透过风档玻璃将发生光学畸变，会造成重影现象，飞行员会产生眩晕感，易造成飞行员视觉疲劳，影响直升机飞行安全。因此，风档玻璃的曲率越小，对飞行员的视觉舒适性更好，但为了同时满足直升机的气动性能要求，不同于常见的圆锥面或圆柱面，前风档的上、下两条边线的曲率通常是不一样的，采用常规的外形设计方法不能形成单曲率前风挡玻璃。

发明内容

本申请的目的是提供了一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃及设计方法，以解决上述任一问题。

本申请的技术方案是：一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃设计方法，其包括：

步骤一：根据直升机驾驶舱的外形设计需求，确定直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃的对称中心线L₁、风挡玻璃的上边界线L₂及下边界线L₃；

步骤二：在风挡玻璃的上边界线L₂和风挡下边界线L₃上分别设定n个数量相等的辅助点P₁～P_n和P₁’～P_n’；

步骤三：用直线将所述上边线与所述下边线上相对应的辅助点分别相连，形成n条直线L₁～L_n；

步骤四：把步骤三中确定的风挡对称中心线L₁和步骤二中形成直线L₁～L_n作为截面线，把步骤一中确定的风挡上边界线L₂、下边界线L₃作为引导线，形成初步的风挡玻璃的曲面外形；

步骤五：调整风挡上边界线L₂和风挡下边界线L₃上预设的n个点的位置，直至步骤三中形成的所有n条直线与曲率光照中的边线完全平行，形成单曲率曲面外形；

步骤六：根据飞行员视野以及结构布置需求，确定前风档玻璃的侧边结构边界线L_b，以L_b为边界，去除多余的曲面，形成最终满足需要的驾驶舱前风档单曲率外形区域。

在本申请中，上边界线L₂和和下边界线L₃的长度应大于前风档玻璃区域。

在本申请中，根据上边线及下边线曲率变化情况，直线n的个数取值为5～20。

另外，本申请还提供了一种直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃，所述直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃采用如上任一所述的直升机驾驶舱单曲率风挡玻璃设计方法所得到。

本申请通过在前风档的上下边线上预设的多个点，在前风档的上下边线之间构建多条直线，调整多条直线的相对位置，使得每条直线与曲率光照分析中的黑白边线完全平行，形成单曲率前风挡外形，满足直升机气动性能前提下，通过本方法形成的单曲率前风档玻璃能够有效减少在直升机高速飞行过程中光线畸变引起飞行员的眩晕和不适，提升飞行员的人机工效。

附图说明