[发明专利]一种飞机多状态快速称重方法

摘要

本发明属于飞机设计技术，涉及对大型运输类飞机的多态称重方法的改进。布置铅垂线及地面标尺；布置位移传感器单元；尺寸测量计算；第一次重量测量；第一次计算飞机的重量和重心；对飞机进行操作；测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量；测量记录飞机重量状态变更后全机重量；第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心。本发明提出了一种实时、多态、高效、快速的大型运输类飞机的称重方法，提高了大型运输类飞机的全机称重及燃油加/放油试验称重的效率。

主权项

1.一种飞机多状态快速称重方法，所称重的飞机的前起落架有一对机轮，飞机的左右主起落架各有前中后三对机轮，飞机的坐标系如下：以飞机的构造水平线为X轴，逆航向为正，以O点为原点，O点位于X轴上、机头前1.6米处，以飞机对称面内的过O点垂直于X轴的直线为Z轴，上方为正，以右手法则确定Y轴；所称重飞机的机身上有前水平测量点A和后水平测量点B，A点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X₀；所称重飞机的机身上有前铅垂悬挂点E和后铅垂悬挂点F；所称重飞机的机翼内有平均气动弦长前缘点P和平均气动弦长后缘点Q，线段PQ的长度Xc_A为理论平均气动弦长，P点到Y轴和Z轴所在平面的理论距离为X′；全机重心所在点为Cg，Cg点到Y轴和Z轴所在平面的距离为Xc；前起落架机轮中心C的横坐标为Cx₀，前起落架机轮中心C位于前起落架机轮轴的中点，X₀是前水平测量点A的横坐标，X₀-Cx₀=b；左前主起落架机轮中心D的横坐标为Dx₀，左前主起落架机轮中心D位于左前主起落架机轮轴的中点，Dx₀-Cx₀=L2；左中主起落架机轮中心G的横坐标为Gx₀，左中主起落架机轮中心G位于左中主起落架机轮轴的中点，Gx₀-Dx₀=a1；左后主起落架机轮中心H的横坐标为Hx₀，左后主起落架机轮中心H位于左后主起落架机轮轴的中点，Hx₀-Gx₀=a3；右前主起落架机轮中心I的横坐标为Ix₀，右前主起落架机轮中心I位于右前主起落架机轮轴的中点，Ix₀-Cx₀=L5；右中主起落架机轮中心J的横坐标为Jx₀，右中主起落架机轮中心J位于右中主起落架机轮轴的中点，Jx₀-Ix₀=a2；右后主起落架机轮中心K的横坐标为Kx₀，右后主起落架机轮中心K位于右后主起落架机轮轴的中点，Kx₀-Jx₀=a4；本发明飞机多状态快速称重方法基于以下设备：7对电子台秤，分别是第1对电子台秤(1)至第7对电子台秤(7)和数据采集计算机；第1对电子台秤(1)位于前起落架机轮对的下面，每个机轮位于一个电子台秤上，第2对电子台秤(2)位于左前主起落架机轮对的下面，第3对电子台秤(3)位于左中主起落架机轮对的下面，第4对电子台秤(4)位于左后主起落架机轮对的下面，第5对电子台秤(5)位于右前主起落架机轮对的下面，第6对电子台秤(6)位于右中主起落架机轮对的下面，第7对电子台秤(7)位于右后主起落架机轮对的下面；其特征在于：还需要以下设备：前地面标尺(8)、前铅垂线(9)、后地面标尺(10)、后铅垂线(11)和7个位移传感器单元，它们是第1位移传感器单元(12)至第7位移传感器单元(18)；飞机多状态快速称重的步骤如下：1.1、布置铅垂线及地面标尺：1.1.1、布置前铅垂线(9)及前地面标尺(8)：在机身前铅垂悬挂点E处悬挂前铅垂线(9)，并在前铅垂线(9)正下方布置前地面标尺(8)，前铅垂线(9)重锤的锥尖与前地面标尺(8)的中心对正；1.1.2、布置后铅垂线(11)及后地面标尺(10)：在机身后铅垂悬挂点F处悬挂后铅垂线(11)，并在后铅垂线(11)正下方布置后地面标尺(10)，后铅垂线(11)重锤的锥尖与后地面标尺(10)的中心对正；1.2、布置位移传感器单元：1.2.1、布置第1位移传感器单元(12)：在前起落架机轮前放置第1位移传感器单元(12)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到前起落架机轮轮轴上，调整第1位移传感器单元(12)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第1位移传感器单元(12)的位移传感器归零；1.2.2、布置第2位移传感器单元(13)：在左前主起落架机轮前放置第2位移传感器单元(13)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左前主起落架机轮轮轴上，调整第2位移传感器单元(13)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第2位移传感器单元(13)的位移传感器归零；1.2.3、布置第3位移传感器单元(14)：在左中主起落架机轮前放置第3位移传感器单元(14)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左中主起落架机轮轮轴上，调整第3位移传感器单元(14)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第3位移传感器单元(14)的位移传感器归零；1.2.4、布置第4位移传感器单元(15)：在左后主起落架机轮前放置第4位移传感器单元(15)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到左后主起落架机轮轮轴上，调整第4位移传感器单元(15)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第4位移传感器单元(15)的位移传感器归零；1.2.5、布置第5位移传感器单元(16)：在右前主起落架机轮前放置第5位移传感器单元(16)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右前主起落架机轮轮轴上，调整第5位移传感器单元(16)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第5位移传感器单元(16)的位移传感器归零；1.2.6、布置第6位移传感器单元(17)：在右中主起落架机轮前放置第6位移传感器单元(17)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右中主起落架机轮轮轴上，调整第6位移传感器单元(17)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第6位移传感器单元(17)的位移传感器归零；1.2.7、布置第7位移传感器单元(18)：在右后主起落架机轮前放置第7位移传感器单元(18)支架，将支架上位移传感器的连线端头粘贴到右后主起落架机轮轮轴上，调整第7位移传感器单元(18)支架的高度使位移传感器的连线保持水平，并将第7位移传感器单元(18)的位移传感器归零；1.3、尺寸测量计算：1.3.1、测量计算左前主起落架机轮中心D与前起落架机轮中心C的横坐标差L2、右前主起落架机轮中心I与前起落架机轮中心C的横坐标差L5；1.3.2、测量计算左中主起落架机轮中心G与左前主起落架机轮中心D的横坐标差a1、左后主起落架机轮中心H与左中主起落架机轮中心G的横坐标差a3、右中主起落架机轮中心J与右前主起落架机轮中心I的横坐标差a2、右后主起落架机轮中心K与右中主起落架机轮中心J的横坐标差a4；1.3.3、计算左中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L3=L2+a1、计算左后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L4=L3+a3、计算右中主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L6=L5+a2、计算右后主起落架机轮中心到前起落架机轮中心距离L7=L6+a4；1.4、第一次重量测量：1.4.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1₀；1.4.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2₀；1.4.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3₀；1.4.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4₀；1.4.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5₀；1.4.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6₀；1.4.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7₀；1.5、第一次计算飞机的重量和重心：1.5.1、第一次计算飞机重量：G₀=G1₀+G2₀+G3₀+G4₀+G5₀+G6₀+G7₀；1.5.2、第一次计算飞机重心：XC(%MAC)=Σi=27Gi0LiΣi=17Gi0+X0-b-X′XCA×100%(MAC)---[1]]]>1.6、对飞机进行以下任意一种操作：加油、放油、加装货物或者卸载货物，通过操作变更了飞机的重量状态；1.7、测量记录变更飞机重量状态后的位移变化量：1.7.1、测量记录状态变化引发的第1位移传感器单元(12)位移变化量ΔL₁、测量记录状态变化引发的第2位移传感器单元(13)位移变化量ΔL₂、测量记录状态变化引发的第3位移传感器单元(14)位移变化量ΔL₃、测量记录状态变化引发的第4位移传感器单元(15)位移变化量ΔL₄、测量记录状态变化引发的第5位移传感器单元(16)位移变化量ΔL₅、测量记录状态变化引发的第6位移传感器单元(17)位移变化量ΔL₆、测量记录状态变化引发的第7位移传感器单元(18)位移变化量ΔL₇；1.7.2、测量记录前铅垂线(9)在其前地面标尺(8)上为位移变化量ΔL_前、测量记录后铅垂线(11)在其后地面标尺(10)上为位移变化量ΔL_后；1.8、测量记录飞机重量状态变更后全机重量：1.8.1、测量计算并记录第1对电子台秤(1)读数G1；1.8.2、测量计算并记录第2对电子台秤(2)读数G2；1.8.3、测量计算并记录第3对电子台秤(3)读数G3；1.8.4、测量计算并记录第4对电子台秤(4)读数G4；1.8.5、测量计算并记录第5对电子台秤(5)读数G5；1.8.6、测量计算并记录第6对电子台秤(6)读数G6；1.8.7、测量计算并记录第7对电子台秤(7)读数G7；1.9、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量和重心：1.9.1、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重量：G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7；1.9.2、第二次计算变更飞机重量状态后飞机的重心：