一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，屬于航空地面模擬試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(HB7169-1995)的規(guī)定，飛機(jī)燃油系統(tǒng)在研制過程中，必須進(jìn)行地面模擬試驗(yàn)。地面模擬試驗(yàn)分為靜態(tài)試驗(yàn)與動(dòng)態(tài)飛行模擬試驗(yàn)。靜態(tài)試驗(yàn)主要用于檢測各系統(tǒng)的原理正確性，動(dòng)態(tài)飛行模擬試驗(yàn)用于檢測各系統(tǒng)是否滿足飛機(jī)飛行包線中的要求。
[0003]靜態(tài)試驗(yàn)比較簡單，一般只需要搭建靜態(tài)試驗(yàn)臺(tái)即可。動(dòng)態(tài)飛行試驗(yàn)需要搭建具有旋轉(zhuǎn)自由度的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)臺(tái)，并且在試驗(yàn)臺(tái)上搭建全套1:1的燃油系統(tǒng)。試驗(yàn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度及供輸油流量由計(jì)算機(jī)控制。動(dòng)態(tài)飛行試驗(yàn)的技術(shù)難點(diǎn)是如何真實(shí)的模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油液面與地面的真實(shí)角度，以便能使用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)時(shí)控制試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。目前公知的試驗(yàn)方法一般為以飛機(jī)飛行時(shí)的姿態(tài)角作為控制角度，即飛機(jī)飛行時(shí)與地面坐標(biāo)系的姿態(tài)角度。這種試驗(yàn)方法在飛機(jī)小過載飛行時(shí)具有一定的準(zhǔn)確性，但當(dāng)飛機(jī)處于大過載飛行狀態(tài)時(shí)，以此時(shí)的姿態(tài)角進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)具有很大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，這種方法建立在液體受過載后液面變化的理論基礎(chǔ)上。
[0005]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)，一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，其特征在于:
首先把飛機(jī)燃油系統(tǒng)固定在試驗(yàn)臺(tái)上，試驗(yàn)臺(tái)可繞Z軸和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
然后根據(jù)飛機(jī)總體設(shè)計(jì)人員給出飛機(jī)飛行時(shí)的過載參數(shù)，通過公式換算成油面角Θ和γ ; Θ、γ角即可作為地面模擬動(dòng)態(tài)飛行時(shí)的試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度；
最后把成油面角Θ和γ輸入計(jì)算機(jī)，動(dòng)態(tài)飛行時(shí)試驗(yàn)時(shí)使用計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)按相應(yīng)油面角角度轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成試驗(yàn)。
[0006]所述油面角是指飛機(jī)油箱內(nèi)燃油受飛行過載造成的油箱內(nèi)油面與飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)軸的相對夾角。本發(fā)明模擬飛機(jī)燃油系統(tǒng)的油面角，不再是模擬飛行姿態(tài)角。
[0007]本發(fā)明具有可靠的理論依據(jù)，實(shí)踐證明準(zhǔn)確度很高，比較真實(shí)的模擬了動(dòng)態(tài)飛行的狀態(tài)，同時(shí)可操作性也很高。
【附圖說明】
[0008]圖1機(jī)體坐標(biāo)系示意圖；
圖2是模擬動(dòng)態(tài)飛行試驗(yàn)臺(tái)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1和圖2所示，首先把飛機(jī)燃油系統(tǒng)2固定在試驗(yàn)臺(tái)I上，試驗(yàn)臺(tái)I可繞Z軸和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)；飛機(jī)沿X軸和Z軸方向上的運(yùn)動(dòng)可簡化成試驗(yàn)臺(tái)I繞Z軸(外框)和X軸(內(nèi)框)的轉(zhuǎn)動(dòng)；飛機(jī)沿Y軸方向上的運(yùn)動(dòng)只影響到繞Z軸和和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大??；飛機(jī)繞Y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(如飛機(jī)進(jìn)入側(cè)滑)時(shí)對飛機(jī)燃油系統(tǒng)2工作影響很小，況且在實(shí)際飛行中，又是盡量避免產(chǎn)生此轉(zhuǎn)動(dòng)，可不必進(jìn)行此項(xiàng)模擬。所以，試驗(yàn)臺(tái)I只要具有繞Z軸(外框)和X軸(內(nèi)框)轉(zhuǎn)動(dòng)的兩自由度就可以滿足模擬飛機(jī)在飛行中燃油系統(tǒng)2的基本工作情況。
[0010]通過飛機(jī)總體設(shè)計(jì)人員給出飛機(jī)飛行時(shí)的過載參數(shù)，然后通過公式換算成油面角。
[0011]其計(jì)算公式按:
Nx (J)=Nx (F) X Cos a +Ny (F) X Sin α
Ny (J) =-Nx (F) XSina X Cos β + Ny (F) X Cos a X Cos β + Nz (F) X Sin βNz (J) =Nz (F) XSina X Sin β - Ny (F) X Cos a X Sin β + Nz (F) X Cos βΘ (J) = (arctg.Nx (J) /Ny (J) ) /PIT (J) = (arctg.Nz (J) /Ny (J) ) /PIPI=3.141593/180式中:
Nx (J)、Ny (J), Nz (J)為機(jī)軸各方向過載系數(shù) Nx (F)、Ny (F)、Nz (F)為風(fēng)軸(速度)各方向過載系數(shù) α、β為飛機(jī)飛行姿態(tài)的俯仰和傾側(cè)角(° )
Θ、γ為油面角(° )
此時(shí)的θ、γ角即可作為地面模擬動(dòng)態(tài)飛行時(shí)的試驗(yàn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
[0012]最后將油面角Θ和γ的數(shù)值輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)按相應(yīng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成試驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，其特征在于: 首先把飛機(jī)燃油系統(tǒng)固定在試驗(yàn)臺(tái)上，試驗(yàn)臺(tái)可繞Z軸和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)； 然后根據(jù)飛機(jī)總體設(shè)計(jì)人員給出飛機(jī)飛行時(shí)的過載參數(shù)，通過公式換算成油面角Θ和γ ； 最后把成油面角Θ和γ輸入計(jì)算機(jī)，動(dòng)態(tài)飛行時(shí)試驗(yàn)時(shí)使用計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)按相應(yīng)油面角角度轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成試驗(yàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，其特征在于:油面角按下述公式計(jì)算:Nx (J)=Nx (F) X Cos a +Ny (F) X Sin αNy (J) =-Nx (F) XSina X Cos β + Ny (F) X Cos a X Cos β + Nz (F) X Sin βNz (J) =Nz (F) XSina X Sin β - Ny (F) X Cos a X Sin β + Nz (F) X Cos βΘ (J) = (arctg.Nx (J) /Ny (J) ) /PIT (J) = (arctg.Nz (J) /Ny (J) ) /PIPI=3.141593/180式中: Nx (J)、Ny (J), Nz (J)為機(jī)軸各方向過載系數(shù); Nx (F), Ny (F), Nz (F)為風(fēng)軸各方向過載系數(shù); α、β為飛機(jī)飛行姿態(tài)的俯仰和傾側(cè)角； Θ、Y為油面角。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種在地面模擬飛機(jī)動(dòng)態(tài)飛行時(shí)燃油油面角的試驗(yàn)方法，首先把飛機(jī)燃油系統(tǒng)固定在試驗(yàn)臺(tái)上，試驗(yàn)臺(tái)可繞Z軸和X軸轉(zhuǎn)動(dòng)；然后根據(jù)飛機(jī)總體設(shè)計(jì)人員給出飛機(jī)飛行時(shí)的過載參數(shù)，通過公式換算成油面角θ和γ；最后把成油面角θ和γ輸入計(jì)算機(jī)，動(dòng)態(tài)飛行時(shí)試驗(yàn)時(shí)使用計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)臺(tái)按相應(yīng)油面角角度轉(zhuǎn)動(dòng)即可完成試驗(yàn)。本發(fā)明模擬飛機(jī)燃油系統(tǒng)的油面角，不再是模擬飛行姿態(tài)角，比較真實(shí)的模擬了動(dòng)態(tài)飛行的狀態(tài)，同時(shí)可操作性也很高。
【IPC分類】B64F5/00
【公開號(hào)】CN104890897
【申請?zhí)枴緾N201510277496
【發(fā)明人】鄧新華, 王冠遠(yuǎn), 黎輝, 劉珍, 張?zhí)?
【申請人】江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月28日