[发明专利]水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法

说明书

本发明实施例公开了一种水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法，包括：基于确定的试验参数开展模型试验，采集纵倾角时历数据，并拍摄记录模型试验过程中缩比模型的运动状态，采用滤波后的纵倾角时历数据绘制响应曲线，并分析倾角响应曲线的形态，得到纵倾角波动幅值、波动周期和波动角速率，结合通过拍摄判定出的运动稳定性编制运动稳定性统计表，最终绘制出能够体现出水面飞行器在波浪水面起降过程中运动稳定区域的双参数运动稳定性判定准则图。本发明实施例提供的技术方案解决了现有水面飞行器在静水面中的纵向运动稳定分析方式和判定准则，难以应用于水面飞行器在波浪水面的纵向运动稳定性判定中的问题。

技术领域

本发明涉及但不限于飞行器水面……技术领域，尤指一种水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法。

背景技术

水面飞行器在水面运动过程中的运动稳定性，是考核水面飞行器性能的重要指标。

针对水面飞行器在静水面运动过程中的运动稳定性，常规的判定方法是：开展模型试验，验证飞机在恒定速度运动过程中的纵倾角是否变化平稳，当飞行器纵倾角出现大于2°的波动幅值时，则认为该状态是不稳定的，当飞行器纵倾角波动幅值小于或等于2°时，则认为该状态是稳定的。通过调整试验模型的纵向操纵面改变滑行纵倾角，直到试验模型出现不稳定运动，则可确定该速度下飞行器的上、下稳定边界。在不同试验速度下重复上述步骤，可得到飞行器完整的稳定边界范围。

但是当水面飞行器在波浪水面上起飞、降落时，由于波浪水面的干扰，飞行器的纵倾角总是处在一定幅值和周期的波动过程中，波动幅值和周期的大小随波高、波长、速度、飞机构型等诸多因素的影响。现有的水面飞行器在静水面中的纵向运动稳定分析方式和判定准则不再适用，而现有公开资料未对水面飞行器在波浪水面起降过程中的纵向运动稳定性判定方法和判定准则进行描述。

发明内容

本发明的目的：本发明实施例提供了一种水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法，以解决现有水面飞行器在静水面中的纵向运动稳定分析方式和判定准则，难以应用于水面飞行器在波浪水面的纵向运动稳定性判定中的问题。

本发明的技术方案：本发明实施例提供一种水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法，包括：

步骤1，确定用于开展水面飞行器缩比模型水池规则波拖曳试验的模型试验参数；

步骤2，基于步骤1中所确认出的模型试验参数，开展水面飞行器缩比模型水池规则波拖曳试验，并在模型试验过程中采集纵倾角时历数据，且拍摄模型试验过程中缩比模型的运动状态；

步骤3，对步骤2中通过模型试验采集得到的纵倾角时历数据进行滤波处理；

步骤4，选取滤波后匀速段内的纵倾角时历数据，以时间为橫坐标、试验缩比模型的纵倾角为纵坐标绘制纵倾角响应曲线，并分析纵倾角响应曲线的形态、纵倾角波动幅值和波动周期；

步骤5，利用步骤4中的纵倾角波动幅值和波动周期计算纵倾角波动角速率；

步骤6，根据缩比模型运动状态对运动稳定性进行判定；

步骤7，根据不同的试验状态，结合纵倾角波动幅值、波动周期、波动角速率、运动稳定性判定结果，编制试验缩比模型的运动稳定性统计表；

步骤8，基于步骤7中得到的运动稳定性统计表，绘制出双参数运动稳定性判定准则图，采用双参数运动稳定性判定准则图得到的纵倾角波动幅值准则和纵倾角波动角速率准则用于体现水面飞行器在波浪水面起降过程中的运动稳定区域。

可选地，如上所述的水面飞行器在波浪水面起降的纵向运动稳定性判定方法中，所述步骤1中开展模型试验之前，要求确定的模型试验参数及其确认方法包括：

步骤11，模型试验波高h的确定方法为：