[发明专利]飞机外挂物疲劳载荷谱的编制方法及系统

说明书

本发明涉及新一代信息技术，公开一种飞机外挂物疲劳载荷谱的编制方法及系统。方法包括：根据飞机任务剖面中各任务段的时间占比和飞机机动过载系数在各任务段的实有出现频数计算飞行任务剖面中各任务段机动过载系数实有频数，并以其编制飞机机动过载载荷谱；飞机机动过载载荷谱在各任务段的谷值取1倍地面重力系数，峰值取取各任务段对应的载荷系数，峰值与谷值之间形成锯齿波，同一任务段内的机动过载载荷谱按峰值递减的顺序进行排序、且同一峰值所对应连续锯齿波的次数与相对应任务段机动过载系数实有频数相等；根据外挂物的挂点位置对飞机机动过载载荷谱的峰值进行放大处理后得到飞机外挂物挂机过载疲劳载荷谱。

技术领域

本发明涉及新一代信息技术中基于特定计算模型的计算机系统，尤其涉及一种飞机外挂物疲劳载荷谱的编制方法及系统。

背景技术

飞机外挂物挂机过载，指飞机外挂物随飞机在某段飞行时间内执行不同的任务段时，飞机外挂物受到的惯性载荷、气动载荷。在飞机外挂物设计寿命期间内，所受惯性载荷大小、气动载荷大小与作用循环次数组合成了飞机外挂物的挂机过载、阵风载荷疲劳载荷谱。随着飞机外挂产品挂飞使用次数的指标不断提高，外挂物的挂飞疲劳寿命问题及准确评估日益受到重视。飞机外挂物挂机过载疲劳载荷谱作为挂飞疲劳寿命评估的输入，可保证挂飞寿命精准预测和挂飞试验的安全。

目前，在飞机外挂物疲劳寿命评估过程中，疲劳载荷谱的确定过程非常复杂，可采用实测法进行确定。实测法主要是通过在外挂物上安装大量传感器，监测飞机在爬升、巡航、下滑等各种机动下外挂物上的过载和气动载荷，再对实测数据进行处理，最终形成载荷谱。该方法虽为实测真实数据，但需要大量实测才能保证数据可靠性，整个实测过程存在实测周期长、试验费用高、协调难度大、数据处理难等诸多客观不利因素。

目前相关标准只有飞机的过载统计数据，没有飞机到外挂物的挂机过载数据，且没有一套挂飞寿命期间飞机外挂物的挂机过载疲劳载荷谱编制方法，现存方法不完备的，未成系统，不能直接用于加载外挂物的挂飞疲劳寿命评估。

发明内容

本发明目的在于公开一种飞机外挂物疲劳载荷谱的编制方法及系统，可直接用于飞机外挂物的挂飞疲劳寿命评估，作为寿命评估的关键输入；以解决目前实测法存在的客观难题，弥补行业内飞机外挂物疲劳载荷谱编制方法不全、研究不充足等缺陷。

为达上述目的，本发明公开的飞机外挂物疲劳载荷谱的编制方法包括：

步骤S1、获取飞机任务剖面中各任务段的时间占比。

步骤S2、根据所述时间占比和飞机机动过载系数在各任务段的实有出现频数计算飞行任务剖面中各任务段机动过载系数实有频数。

步骤S3、根据所述飞行任务剖面中各任务段机动过载系数实有频数编制飞机机动过载载荷谱；所述飞机机动过载载荷谱在各任务段的谷值取1倍地面重力系数，峰值取取各任务段对应的载荷系数，峰值与谷值之间形成锯齿波，同一任务段内的机动过载载荷谱按峰值递减的顺序进行排序、且同一峰值所对应连续锯齿波的次数与相对应任务段机动过载系数实有频数相等。

步骤S4、根据外挂物的挂点位置对所述飞机机动过载载荷谱的峰值进行放大处理后得到飞机外挂物挂机过载疲劳载荷谱。

优选地，本实施例方法还包括：

步骤S5、获取飞机任务剖面中各任务段的高度和速度范围。

步骤S6、根据各任务段速度最大值、最小海拔高度所对应的空气密度、以及外挂物的迎风面积确定各任务段阵风载荷疲劳载荷谱峰值。

步骤S7、以各任务段阵风载荷疲劳载荷谱谷值为0，各任务段以锯齿波形生成外挂物阵风载荷疲劳载荷谱，所述外挂物阵风载荷疲劳载荷谱中各任务段的循环次数与所述飞机外挂物挂机过载疲劳载荷谱中各任务段的循环次数相等。