[发明专利]一种飞机剩余操纵能力评估方法

说明书

本申请属于飞机剩余操纵能力设计技术领域，具体涉及一种飞机剩余操纵能力评估方法，包括：气动特性获取步骤：基于气动力、气动力矩与飞机状态、舵面偏转的关系，求解飞机的气动力、气动力矩和气动导数；数学模型建立步骤：基于飞机质心运动方程、飞机质心旋转方程，修正飞机重心位置，带入气动力、气动力矩建立飞机数学模型；横航向配平步骤：基于气动导数对飞机进行横航向配平，据此得出飞机剩余操作能力。

技术领域

本申请属于飞机剩余操纵能力设计技术领域，具体涉及一种飞机剩余操纵能力评估方法。

背景技术

当前，在评价飞机剩余操纵能力时，对飞机建模，多假设飞机左右对称，该种技术方案适用与飞机损伤程度很小的情况，但对于飞机翼面结构大面积损伤时不再适用。

鉴于现有技术的上述缺陷提出本申请。

发明内容

本申请的目的是提供一种飞机剩余操纵能力评估方法，以克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。

本申请的技术方案是：

一种飞机剩余操纵能力评估方法，包括：

气动特性获取步骤：基于气动力、气动力矩与飞机状态、舵面偏转的关系，求解飞机的气动力、气动力矩和气动导数；

数学模型建立步骤：基于飞机质心运动方程、飞机质心旋转方程，修正飞机重心位置，带入气动力、气动力矩建立飞机数学模型；

横航向配平步骤：基于气动导数对飞机进行横航向配平，据此得出飞机剩余操作能力。

根据本申请的至少一个实施例，气动特性获取步骤中，气动力、气动力矩与飞机状态、舵面偏转的关系由仿真计算得到。

根据本申请的至少一个实施例，气动特性获取步骤中，气动力、气动力矩与飞机状态、舵面偏转的关系由CFD仿真计算得到。

根据本申请的至少一个实施例，数学模型建立步骤中，飞机质心运动方程，具体为：

其中，

F_x、F_y、F_z为飞机机体轴三轴合力；

m为飞机重量；

V_x、V_y、V_z为速度在飞机机体轴三轴分量；

ω_x、ω_y、ω_z为飞机机体轴三轴角速率。

根据本申请的至少一个实施例，数学模型建立步骤中，飞机质心旋转方程，具体为：

其中，

M_x、M_y、M_z为飞机机体三轴力矩；

I_x、I_y、I_z为飞机机体三轴转动惯量；

I_xz，I_xy，I_yz为惯性积。

根据本申请的至少一个实施例，横航向配平步骤中，对飞机进行横航向配平，具体为：

使用侧滑角、方向舵、副翼、滚转角使飞机的滚转力矩、偏航力矩、侧力为零。

根据本申请的至少一个实施例，飞机的滚转力矩、偏航力矩、侧力的表达式如下：

其中，