[发明专利]通过飞行试验辨识飞机气动焦点的方法

说明书

本发明公开了一种通过飞行试验辨识飞机气动焦点的方法，包括如下步骤：测量飞机的重量；联调测试系统；通过前重心飞行试验和后重心飞行试验，分别获得辨识飞机气动焦点所需的前重心数据和后重心数据；采用公式辨识飞机的气动焦点。该辨识飞机气动焦点的方法，简单可靠，能够准确辨识气动焦点的相对位置，进而指导飞机的重心前后限位置，对飞机的结构配置起到关键作用。

技术领域

本发明涉及航空领域，特别提供了一种通过空中平飞和拉升飞行试验辨识飞机气动焦点的方法。

背景技术

对于静稳定性的飞机，气动焦点与重心之间的相对位置直接影响飞机的飞行性能。具体说来，二者相对位置越近，稳定度余量越小，导致本体稳定性能变坏，会严重影响飞行安全；反之，如果二者相对位置越远，稳定度余量越大，使飞机的跟随性变差，气动力载荷加大，同时也使配平阻力加大，影响飞机的巡航经济性。

目前飞机的气动焦点是通过风洞试验数据辨识所获得，风洞试验的模型是刚体，在试验过程中，变形量极小，获得的焦点是刚体飞机的焦点，而飞行中的飞机是弹性体，飞机在飞行过程中会产生变形，焦点的位置会产生偏移。焦点的真实性对飞机的重心位置分配具有至关重要的作用，如果飞机按照刚体焦点去确定重心的前后限位置，会增加危险系数，因此，为了准确确定重心的前后限位置，如何获取真实气动焦点，成为亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种通过飞行试验辨识飞机气动焦点的方法，以获取真实气动焦点的相对位置。

本发明提供的技术方案是：通过飞行试验辨识飞机气动焦点的方法，包括如下步骤：

S1：测量飞机的重量m；

S2：联调测试系统；

S3：通过前重心飞行试验和后重心飞行试验，分别获得辨识飞机气动焦点所需的前重心数据和后重心数据，所述前重心数据包括初选的飞机的重心前限位置飞机平飞时对应的飞机升降舵偏角度δ₁、拉升时对应的飞机升降舵偏角度δ₂和纵向过载n_y1，所述后重心数据包括初选的飞机的重心后限位置飞机平飞时对应的飞机升降舵偏角度δ₃、拉升时对应的飞机升降舵偏角度δ₄及纵向过载n_y2，其中，获得所述飞机升降舵偏角度δ₁和飞机升降舵偏角度δ₃时对应的飞机平飞速度相同；

S4：利用公式(1)辨识飞机的气动焦点

式(1)中，为飞机的气动焦点相对位置，为飞机的俯仰阻尼导数，μ＝2m/ρSb_A，表示飞机的相对密度，m表示飞机的重量，ρ表示大气密度，S表示机翼参考面积，b_A表示飞机的平均气动弦长，Δδ_z1、Δδ_z2表示升降舵偏差值，Δδ_z1＝δ₁-δ₂，Δδ_z2＝δ₃-δ₄，Δn_y1、Δn_y2表示纵向过载增量，Δn_y1＝n_y1-1，Δn_y2＝n_y2-1，和分别表示初选的飞机的重心前限位置和后限位置。

优选，S3中，通过前重心飞行试验，获得辨识飞机气动焦点所需的前重心数据具体包括如下步骤：

初选飞机的重心前限位置设定飞机平飞速度V，测量飞机升降舵偏角度δ₁；

保持初选的飞机重心前限位置以及设定的飞机平飞速度V不变，迅速拉升飞机升降舵，测量飞机升降舵偏角度δ₂及纵向过载n_y1。