[发明专利]一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法

权利要求书

1.一种基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)对航空发动机原始实测谱的飞行任务剖面划分起飞段、中间段和降落段，并将起飞段细分为地面滑行段和起飞爬升段，将降落段进行细分为下降着陆段和地面滑行段；

(2)总结飞机中间机动飞行过程中可能出现的各种基本飞行动作；

(3)选取能够描述各种基本飞行动作的飞行特征参数；

(4)分别对飞行任务剖面中各飞行特征参数的载荷谱中间段选取雨流滤波阈值并进行雨流滤波，以得到各飞行特征参数载荷谱中间段的雨流滤波谱；

(5)分别对得到的各飞行特征参数载荷谱中间段的雨流滤波谱进行数据处理，以保证各飞行特征参数载荷谱中间段的雨流滤波谱数据个数相同；

(6)基于数据处理后的各飞行特征参数载荷谱中间段的雨流滤波谱，对航空发动机载荷谱飞行任务剖面进行划分，得到代表各实际基本飞行动作的飞行任务段；

(7)根据基本飞行动作的排列组合和飞行特征参数累积变化量总结确定复杂飞行动作；

(8)基于代表各实际基本飞行动作的飞行任务段划分结果，对航空发动机载荷谱飞行任务剖面进行进一步划分，得到代表各复杂飞行动作的飞行任务段；

(9)将飞行任务段划分结果与人工经验划分结果作一一对比，验证划分结果的准确性；

(10)基于飞行任务段的划分结果，对滤波后的该型航空发动机飞行任务剖面转速谱中间段进行任务段划分，得到代表各复杂飞行动作和飞行任务的转速任务段。

2.根据权利要求1所述的基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，其特征在于：所述步骤(1)中，根据原始飞行载荷谱中的高度谱和马赫数谱提取起飞段和降落段，定义马赫数第一次达到极大值并由极大值开始下降的时间点与高度第一次达到极大值并由极大值开始下降的时间点这两者中较小的时间值为起飞段和中间段的分离点，马赫数由某一值开始下降且过程中无明显上升的时间点与高度由某一值开始下降且过程中无明显上升的时间点这两者中较大的时间点为降落段和中间段的分离点；根据高度谱将起飞段细分为地面滑行段和起飞爬升段，根据高度谱将降落段细分为下降着陆段和地面滑行段，定义高度明显变化的时间点为起飞段和降落段中的地面滑行段的分离点。

3.根据权利要求1所述的基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，其特征在于：所述步骤(2)中，根据飞机飞行训练大纲和飞行教范总结得到飞机飞行过程中可能出现的16个基本飞行动作，分别为：匀速平飞、加速平飞、减速平飞、爬升、跃升、下滑、俯冲、水平左转弯、水平右转弯、水平横滚、上下横滚、飞机俯仰、上升左转弯、上升右转弯、下降左转弯、下降右转弯。

4.根据权利要求1所述的基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，其特征在于：所述步骤(3)中，通过分析飞机做出步骤(2)中给出的各基本飞行动作时其飞行参数的变化规律，结合能够获得的有限的飞行载荷谱参数，总结确定6个能够描述各基本飞行动作的飞行特征参数，分别为：气压高度、气压高度变化率、马赫数、航迹角、横滚角、俯仰角。

5.根据权利要求1所述的基于实际飞行动作的航空发动机载荷谱任务段划分方法，其特征在于：所述步骤(4)中，首先对各飞行特征参数载荷谱中间段依次筛选峰谷值，然后从第一个峰谷值点开始判断相邻峰谷值点的上升量或者下降量是否满足设定的阀值，小于阀值的保留，大于阀值的去除；判断雨流滤波谱最后一点与第一点的值是否相同，不同则在最后添加一个与原始载荷谱最后一点值相同的点，得到初始的雨流滤波谱；其次，采用判定法添加若干原始载荷谱的点，添加的点满足在上升边添加的只允许上升，在下降边添加的只允许下降，得到最终的雨流滤波谱；

其中，所述雨流滤波阀值是根据以下公式确定：

Δ％＝(G_max-G_min)×10％

其中，Δ％为雨流滤波阀值；

G_max为载荷历程中的最大幅值；

G_min为载荷历程中的最小幅值。