一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法技术方案

一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，包括以下步骤，步骤S1：建立动压修正系数表Kp；步骤S2：建立合成攻角系数表Kai；步骤S3：建立合成侧滑角系数表Kbi；步骤S4：采用随动探头测得总压和静压；步骤S5：采用随动探头直杆上的测压孔测得上压力、下压力、左压力和右压力；步骤S6：通过总压、静压、上压力和下压力的差、左压力和右压力的差解算出攻角和侧滑角；步骤S7：通过攻角和侧滑角得到动压修正系数Kp，实现真实动压的解算，完成旋翼下洗流修正。

【技术实现步骤摘要】
一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法
本专利技术涉及飞机大气数据测量领域，特别涉及一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法。
技术介绍
民用直升机大气数据系统是利用测量气压压力(包括总压、静压)的原理，实时测量直升机的飞行高度、速度、总温/静温、攻角、侧滑角等参数的系统或设备，是影响直升机飞行安全和导航显示不可或缺的重要系统，其失效将可能导致飞机失事，属直升机的安全关键设备，研制保证等级为DALA级(最高)，因此，民用直升机大气数据系统大气参数的准确测量对直升机飞行安全至关重要。直升机由旋翼提供动力和升力，直升机在飞行时，旋翼下方会产生下洗气流，直升机由于其特殊气动特性，导致直升机低速飞行时布置在直升机机身上的大气数据探头必将受到直升机旋翼诱导气流的影响，导致大气数据测量不准确，影响直升机的飞行安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供了一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，针对直升机特有气动特性，在直升机低速飞行时大气数据测量易受旋翼下洗流影响，导致大气数据测量不准确的问题，通过构建下洗流感受测量构型，并建立下洗流修正算法，消除下洗流影响，保证大气数据测量的准确性，解决了上述问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，包括以下步骤，步骤S1：建立动压修正系数表Kp；步骤S2：建立合成攻角系数表Kai；步骤S3：建立合成侧滑角系数表Kbi；步骤S4：采用随动探头测得总压和静压；<br>步骤S5：采用随动探头直杆上的测压孔测得上压力、下压力、左压力和右压力；步骤S6：通过总压、静压、上压力和下压力的差、左压力和右压力的差解算出攻角和侧滑角，为获取更高的测量精度，步骤S3应重重多次；步骤S7：通过攻角、侧滑角和马赫数，得到动压修正系数Kp，实现真实动压的解算，完成旋翼下洗流修正，为获取更高的测量精度，步骤S4应重重多次。为了更好地实现本方案，选用旋翼开启或关闭条件，通过气动流场仿真或气动流场试验，建立不同马赫数、不同攻角、不同侧滑角下的动压修正系数Kp：其中，Qci为指示动压：开启旋翼时的动压测量值；Qc为真实动压：关闭旋翼时的动压测量值。为了更好地实现本方案，应在打开旋翼的情况下，通过气动流场仿真或气动流场试验，建立不同马赫数、不同攻角、不同侧滑角下的合成攻角系数Kai：所述P(d-u)i为随动探头直杆上的下压力与上压力的差值，Qci为指示动压。为了更好地实现本方案，应在打开旋翼的情况下，通过气动流场仿真或气动流场试验，建立不同马赫数、不同攻角下的合成侧滑角系数Kbi：所述P(l-r)i为随动探头直杆上的左压力与右压力的差值，Qci为指示动压。为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S6重复迭代多次，以获得要求的攻角、侧滑角计算精度。为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S7重复迭代多次，以获得要求的大气参数计算精度。为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S6中的攻角、侧滑角的解算包括以下步骤：步骤S601：根据静压Psi、动压Qci计算指示马赫数Mi：其中k为绝热指数；步骤S602：根据动压Qci、P(d-u)i计算当前状态下的合成攻角系数Kai：其中P(d-u)i为随动探头直杆上的下压力与上压力的差值；步骤S603：根据动压Qci、P(l-r)i计算当前状态下的合成侧滑角系数Kbi：其中P(l-r)i为随动探头直杆上的左压力与右压力的差值；步骤S604：根据指示马赫数Mi，当前合成攻角系数Kai，以及按步骤S2获得的合成攻角系数表，按侧滑角为0度时的合成攻角系数Kai，得到侧滑角为0度时的攻角值AOA0；步骤S605：根据指示马赫数Mi，当前合成侧滑角系数Kbi，以及按步骤S3获得的合成侧滑角系数表，按攻角为AOA0时的合成侧滑角系数Kbi，得到攻角为AOA0时的侧滑角值AOS0；步骤S606：根据指示马赫数Mi，当前合成攻角系数Kai，以及按步骤S2获得的合成攻角系数表，按侧滑角为AOS0时的攻角系数Kai，得到攻角值AOA1；步骤S607：根据指示马赫数Mi，当前合成侧滑角系数Kbi，以及按步骤S3获得的合成侧滑角系数表，按攻角为AOA1时的侧滑角系数Kbi，得到侧滑角值AOS1；步骤S608：根据指示马赫数Mi，当前合成攻角系数Kai，以及按步骤S2获得的合成攻角系数表，按侧滑角为AOS1时的攻角系数Kai，得到攻角值AOA2；步骤S609：根据指示马赫数Mi，当前合成侧滑角系数Kbi，以及按步骤S3获得的合成侧滑角系数表，按攻角为AOA2时的侧滑角系数Kbi，得到侧滑角值AOS2；步骤S610：根据指示马赫数Mi，当前合成攻角系数Kai，以及按步骤S2获得的合成攻角系数表，按侧滑角为AOS2时的攻角系数Kai，得到攻角值AOA3；步骤S611：根据指示马赫数Mi，当前合成侧滑角系数Kbi，以及按步骤S3获得的合成侧滑角系数表，按攻角为AOA3时的侧滑角系数Kbi，得到侧滑角值AOS3；步骤S612：AOA3即为真实攻角，AOS3即为真实侧滑角。为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S7中的真实动压的解算及旋翼下洗流影响修正包括以下步骤：步骤S701：根据指示马赫数Mi、真实攻角值AOA3和真实侧滑角值AOS3，以及按步骤S1获得的动压修正系数表Kp，经计算得到对应的动压修正系数Kp0；步骤S702：根据指示动压Qci、动压修正系数Kp0，计算修正后的动压Qc0：Qc0＝(1+Kp0)×Qci；步骤S703：根据步骤S601中的公式，根据静压Psi和修正后的动压Qc0计算马赫数M0；步骤S704：根据马赫数M0、真实攻角AOA3、真实侧滑角AOS3，以及按步骤S1获得的动压修正系数表Kp，经计算得到对应的动压修正系数Kp1；步骤S705：根据指示动压Qci和动压修正系数Kp1，根据步骤S702计算得到修正后的动压Qc1；步骤S706：重复步骤S703-S705两次，得到修正后的真实动压Qc，完成旋翼下洗流影响修正；步骤S707：根据静压Psi、真实动压Qc完成大气参数解算。为了更好地实现本方案，进一步地，所述步骤S706具体为：步骤S7061：根据步骤S601中的公式，根据静压Psi和动压Qc1计算马赫数M1；步骤S7062：根据马赫数M1、攻角AOA3、侧滑角AOS3，以及按步骤S1获得的动压修正系数表Kp，经计算得到对应的动压修正系数Kp2；步骤S7063：根据动压Qci和动压修正系数Kp2，根据步骤S702计算得到修正后的动压Qc2；步骤S7064：根据步骤S601中的公式，根据静压Psi和动压Qc2计算马赫数M2；步骤S7065：根据马赫数M2、攻角AOA3、侧滑角AOS3，以及按步骤S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：包括以下步骤，/n步骤S1：建立动压修正系数表Kp；/n步骤S2：建立合成攻角系数表Kai；/n步骤S3：建立合成侧滑角系数表Kbi；/n步骤S4：采用随动探头测得总压和静压；/n步骤S5：采用随动探头直杆上的测压孔测得上压力、下压力、左压力和右压力；/n步骤S6：通过总压、静压、上压力和下压力的差、左压力和右压力的差解算出攻角和侧滑角；/n步骤S7：通过攻角、侧滑角和马赫数得到动压修正系数Kp，实现真实动压的解算，完成旋翼下洗流修正。/n

【技术特征摘要】
1.一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S1：建立动压修正系数表Kp；
步骤S2：建立合成攻角系数表Kai；
步骤S3：建立合成侧滑角系数表Kbi；
步骤S4：采用随动探头测得总压和静压；
步骤S5：采用随动探头直杆上的测压孔测得上压力、下压力、左压力和右压力；
步骤S6：通过总压、静压、上压力和下压力的差、左压力和右压力的差解算出攻角和侧滑角；
步骤S7：通过攻角、侧滑角和马赫数得到动压修正系数Kp，实现真实动压的解算，完成旋翼下洗流修正。


2.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S1，应根据旋翼开启或关闭条件，通过气动流场仿真或风洞流场试验，建立不同马赫数、不同攻角、不同侧滑角下的动压修正系数Kp：



其中，Qci为指示动压：开启旋翼时的动压测量值；Qc为真实动压：关闭旋翼时的动压测量值。


3.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S2，需在旋翼开启的情况下，通过气动流场仿真或风洞流场试验，建立不同马赫数、不同攻角、不同侧滑角下的合成攻角系数Kai：



所述P(d-u)i为随动探头直杆上的下压力与上压力的差值，Qci为指示动压。


4.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S3，需在旋翼开启的情况下，通过气动流场仿真或风洞流场试验，建立不同马赫数、不同攻角下的合成侧滑角系数Kbi：



所述P(l-r)i为随动探头直杆上的左压力与右压力的差值，Qci为指示动压。


5.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S6重复迭代多次，以获得要求的攻角、侧滑角计算精度。


6.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S7重复迭代多次，以获得要求的大气参数计算精度。


7.根据权利要求1所述的一种直升机大气数据系统旋翼下洗流影响修正方法，其特征在于：所述步骤S6中的真实攻角、真实侧滑角的解算包括以下步骤：
步骤S601：根据静压Psi、指示动压Qci计算指示马赫数Mi：其中k为绝热指数；
步骤S602：根据P(d-u)i、指示动压Qci计算合成攻角系数Kai：其中P(d-u)i为随动探头直杆上的下压力与上压力的差值；
步骤S603：根据P(l-r)i、指示动压Qci计算合成侧滑角系数Kbi：其中P(l-r)i为随动探头直杆上的左压力与右压力的差值；
步骤S604：根据指示马赫数Mi、合成攻角系数Kai，以及按步骤S2获得的合成攻角系数表，按侧滑角为0度时的合成攻角系数，得到侧滑角为0度时的攻角值AOA0；
步骤S605：根据指示马赫数Mi、合成侧滑角系数Kbi，以及按步骤S3获得的合成侧滑角系数表，按攻角为0度时的合成侧滑角系数，得到攻角为0度时的侧滑角值AOS0；

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德祥，周游，粟强，梁应剑，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51