[发明专利]一种基于Catia二次开发计算飞机水上迫降静水面漂浮特性的方法

摘要

本发明涉及一种基于Catia二次开发计算飞机水上迫降静水面漂浮特性的方法，将飞机在水上迫降后的机身进水下沉的动态过程离散化为时间连续的准静态过程，各静态过程的衔接计算由自编程序控制，具体计算过程如下：a)确定飞机参数、b)模型初始化、c)计算某进水量下飞机的平衡状态、d)结果处理、e)判断漂浮过程是否终止、f)计算飞机漂浮时间。本发明优点是：该方法原理清晰、实现简便、自动化程度高，计算飞机水面漂浮特性效率高、周期短、成本低，而且具有可视化的操作界面和精确的浮态监控，可完全适用于固定翼运输类飞机的水上迫降漂浮特性计算。

主权项

1.一种基于Catia二次开发计算飞机水上迫降静水面漂浮特性的方法，其特征在于，计算方法如下，将飞机在水上迫降后的机身进水下沉的动态过程离散化为时间连续的准静态过程，各静态过程的衔接计算由自编程序控制，具体计算过程如下：a)确定飞机参数根据飞机对应的迫降状态，确定其重量、重心(5)、渗漏源(11)、渗漏源面积、前舱门(6)的最低点(8)、后舱门(7)的最低点(9)，以上参数作为计算的输入；给定一个进水量步进作为计算的迭代因子；b)模型初始化调用Catia软件打开飞机模型，进入Generative Shape Design模块，以飞机的重心(5)作为参考，对飞机模型和前舱门(6)最低点(8)的位置、后舱门(7)最低点(9)进行竖向偏移、纵倾旋转和橫倾旋转，然后建立两个水平面表示内水面(2)和外水面(1)，内水面(2)必须低于外水面(1)；由内、外水面对飞机模型进行分割，得到内水面(2)以下的体积即为进水体积(4)，外水面(1)以下的体积即为飞机排水体积(3)，测量排水体积的形心得到浮心(10)；c)计算某进水量下飞机的平衡状态进入Catia的Product Engineering Optimizer模块，启动Optimization命令，计算对应进水量下的飞机平衡状态，得到最终飞机的橫倾角、纵倾角、内水面(2)的位置、外水面(1)的位置、前舱门(6)最低点(8)的位置、后舱门(7)最低点(9)的位置参数；d)结果处理根据c)得到的结果参数，计算前舱门(6)最低点(8)距外水面(1)的距离、后舱门(7)最低点(9)距外水面(1)的距离，同时计算当前进水量对应的进水时间；e)判断漂浮过程是否终止当舱门最低点距外水面距离大于0时，飞机还具备继续让乘客安全逃生的能力，此时增加进水量，重复(c)‑(e)过程；若舱门最低点距外水面距离等于或小于0，表明水面已没过舱门，飞机不具备让乘客安全逃生的能力，此时计算终止；f)计算飞机漂浮时间计算终止后，累加每个进水量的漂浮时间即得到飞机在水面漂浮的总时间；同时，可将结果保存到文件已备后期的深度分析。