[发明专利]运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法

说明书

本发明公开了运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法，其首先把起爆中心放置于选定位置；其次，计算作用于机身内部点的压力脉冲；最后，将动载荷转换为当量静载荷，用于预测爆炸导致的结构破坏。本发明通过计算得到等效静压，通过该值能够估计炸药爆炸造成的结构破坏的规模，并利用此估算值辅助评估剩余结构是否能继续承受飞行载荷。

技术领域

本发明涉及最小风险炸弹快速评估领域，具体涉及一种运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法。

背景技术

美国联邦航空管理局于2008年10月28日，颁布FAR 25－127修正案，要求制造商在飞机上设计一个“最小风险炸弹位置”，用于放置发现的可疑装置。通过结构和系统的综合设计，使得关系飞机安全的关键结构和系统在其一旦爆炸后能够得到最大程度的保护，从而有效提高飞机的安保水平。

飞机最小风险炸弹位置(LRBL)的有效性不需要通过试验验证，即不需要用“实际的炸弹”在飞机上爆炸来验证该位置的有效性。但依据设计的不同，与LRBL相关的其他试验是需要的，因此如何建立一种最小风险炸弹位置载荷快速评估方法是支持LRBL设计与符合性验证的有效手段。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：

运输类飞机最小风险炸弹位置载荷快速评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：把起爆中心放置于选定位置，该位置点坐标记为(a，b，c)，定义飞机机身参数，并初始化各项参数：半径R、长度L、厚度t以及炸药当量w；

步骤2：基于机身内计算点的坐标及初始化参数，计算作用于机身内部该点的冲击波相关参数以及荷载持时t₀，且所述冲击波相关参数包括：入射波马赫数M_x、反射超压p_r、马赫波马赫数M_s、马赫超压p_ms和最大马赫反射角β_max；

步骤3：通过计算最大超压p_max以及动力系数y，将爆炸产生的动载荷转换为该当量下的等效静载荷，用于预测爆炸导致的结构破坏；

步骤4：根据得到的最大超压p_max和动力系数y，计算得出基于该爆距和炸药当量的等效静压；

步骤5：可根据得到的等效静压来求解炸弹爆炸后飞机结构的受力情况，进而辅助评估飞机结构的剩余强度能否继续承受飞行载荷。

进一步地，步骤2得到的入射波马赫数M_x，反射超压p_r，马赫波马赫数M_s，马赫超压p_ms，最大马赫反射角β_max以及荷载持时t₀分别为：

其中，根据立方根比例定律：如果两块同种炸药，装药的几何形状彼此相似，尺寸不同，在相同大气中爆炸时，在相同的比例距离处就会产生相似的冲击波，且D为空间距离，w为炸药的当量；

M_s＝M_x/sinβ (4)，

其中，β为从起爆点发出的射线与机身轮廓交点切线之间的夹角，b为炸药与等效静载荷点的水平径向距离，并且：

β＝90-arctan(R/b) (5)，