[发明专利]一种四发螺旋桨飞机续航性能计算方法

摘要

本发明属于航空中型飞机设计领域，涉及到四发螺旋桨飞机性能计算，具体涉及到一种四发螺旋桨飞机续航性能计算分析和优化的确定方法。通过先确定涡轮螺旋桨动力装置的组合特性和对飞机气动特性影响，通过数值迭代，得到飞机巡航时的耗油率，进而依据试飞验证，得到准确真实的续航性能参数。该计算方法直观、简单，便于飞机设计人员掌握，有利于飞机用户手册的编写。同时，对试飞验证具有重要指导意义，可节约试飞架次，缩短试飞周期，节省大量试飞经费。本方法考虑全面，通用性强，具有广泛应用价值，适用于四发螺旋桨类中、大型客机，运输机及相关平台飞机。

主权项

一种四发螺旋桨飞机续航性能计算方法，其特征是，具体包括以下步骤：第一步，确定四发螺旋桨飞机动力装置组合特性：通过发动机的高度‑速度特性确定不同高度、速度及温度组合条件下的发动机功率和耗油率特性数据，考虑螺旋桨效率和发动机安装修正系数，确定发动机的可用拉力谱P_可用＝nP(h，v，T，A)η和对应耗油率谱q_Nh＝nq(h，v，T)；第二步，确定螺旋桨滑流对飞机气动特性的影响：通过风洞试验获得飞机不同姿态下螺旋桨滑流强度B；螺旋桨滑流对飞机气动特性影响，主要体现在升力系数增量ΔC_L＝f(B，α)和阻力系数增量ΔC_D＝f(B，α)；第三步，确定续航性能参数：根据飞机气动特性参数、重量特征参数，按照常规方法确定巡航过程中任意巡航高度、速度下的需用拉力P_需用＝f(h，v，C_L，ΔC_L，C_D，ΔC_D，G)；第四步，由P_需用＝P_可用确定飞机小时耗油率和公里耗油率，按照可用总油量G_可用油获得巡航时间和巡航距离，计入爬升段和下降段可获取航线飞行全程续航时间和续航距离；其中：P_可用—可用拉力；P_需用—需用拉力；h—飞行高度；v—飞行速度；α—飞行迎角；T—大气温度；A—发动机油门状态；η—动力装置组合效率，含螺旋桨效率和动力安装修正系数；q_Nh—发动机耗油率；B—螺旋桨滑流强度；C_L/C_D—升力/阻力系数；ΔC_L/ΔC_D—螺旋桨滑流引起的升力/阻力系数增量；G—飞行重量；G_可用油—巡航可用总油量；第五步，通过试飞验证续航性能：通过不同高度、速度、温度组合条件获得飞机的小时耗油率和公里耗油率，确定航程和航时；依据试飞结果，确定动力装置组合特性的误差和滑流对气动参数影响的误差，进而得到准确的续航性能。