[发明专利]一种飞机任务燃油消耗量计算方法

权利要求书

1.一种飞机任务燃油消耗量计算方法，其特征在于，包括：

步骤一、将飞机任务飞行航线分为两部分，其中：

第一部分包括起飞段、着陆段，由起/降机场的离场、进场程序组成；

第二部分包括爬升段、巡航段、下降段，由从离场程序结束点开始至进场程序起始点结束的一系列航路点组成的垂直剖面和水平剖面组成，该部分的航迹包括直线爬升段、直线平飞段、水平转弯段、上升转弯段、直线下降段、盘旋下降段；

步骤二、对第一部分燃油消耗量进行计算：

起飞段燃油消耗量计算，将预计使用的起飞机场的离场程序所提供的水平航迹转化为直线距离L_takeoff，以飞机预计使用的起飞构型、预设的起飞重量所对应的起飞安全速度计算起飞段所需的飞行时间，以该飞行时间乘以起飞安全速度所对应的发动机起飞功率状态燃油流量，计算出起飞段的燃油消耗量Wf_takeoff；

着陆段燃油消耗量计算，将预计使用的着陆机场的进场程序所提供的水平航迹转化为直线距离L_land，在预计着陆重量下，以巡航构型、巡航构型对应的V_REF按稳定平飞计算飞行L_land折算距离所需的燃油消耗量，作为着陆段的燃油消耗量Wf_land，其中，

L_land折算＝L_land×K₀/K_land；

其中，K₀为巡航构型在V_REF对应的升阻比；K_land为着陆构型在V_REF对应的升阻比；

步骤三、对第二部分燃油消耗量进行计算：

将第二部分各个航路点之间的段距离相加得到所需飞行的总飞行距离L_c，其中，直线段的距离即为两点之间的大圆航线距离，圆弧段的距离计算式为曲率半径乘以圆心角：L_circle＝r_circle.Ψ，其中，L_circle为圆弧段的距离；r_circle为圆弧段的曲率半径；Ψ为圆弧段的圆心角；

对第二部分中直线爬升段、水平转弯段、上升转弯段，进行稳定平飞距离增加量折算：

对于直线爬升段，稳定平飞距离增加折算量ΔL_climb＝Δh_climb×K_max，其中，Δh_climb为直线爬升段高度增加量，K_max为巡航马赫数下的最大升阻比；

对于水平转弯段，稳定平飞距离增加折算量ΔL_circle＝L_circle/cosθ-L_circle，其中，θ为飞机水平转弯时的坡度；

对于上升转弯段，分解为直线爬升段、水平转弯段，稳定平飞距离增加折算量ΔL_cli-circle1＝Δh_climb×K_max+L_circle/cosθ-L_circle；

将飞机总飞行距离L_c与直线爬升段、水平转弯段、上升转弯段的稳定平飞距离增加折算量ΔL_climb、ΔL_circle1、ΔL_cli-circle累加，得到以稳定平飞状态进行航线耗油计算的第二部分总飞行距离Lc_折算，在该飞行距离下对飞机以巡航构型、给定巡航高度、巡航速度进行稳定平飞的受力平衡方程和运动方程进行求解，并对计算得到的公里燃油消耗量进行积分，得到第二部分燃油消耗量Wf_Lc；

步骤四、对起飞段的燃油消耗量Wf_takeoff、着陆段的燃油消耗量Wf_land、第二部分燃油消耗量Wf_Lc进行累加，得到飞机任务燃油消耗Wf_a＝Wf_takeoff+Wf_land+Wf_Lc。