【技术实现步骤摘要】
短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法及装置
[0001]本申请属于短距垂直起降飞行器
，具体涉及一种短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法及装置。
技术介绍
[0002]短距垂直起降飞行器依据其推进装置轴线与机体轴线或水平面夹角的不同，存在三个典型飞行模式，即垂直起降模式(推进装置轴线与机体轴线夹角在90
°
附近)、过渡模式(推进装置轴线与机体轴线夹角为0
‑
90
°
)和巡航模式(推进装置轴线与机体轴线夹角在0度附近)。
[0003]常规飞行包线是以空速和高度作为界限的封闭几何图形，用以表示飞行器的飞行范围和飞行限制条件。而过渡模式下随着短舱倾转角的改变，其空速和升限等飞行性能必然发生变化，短距垂直起降飞行器在不同倾转角下的飞行包线因其推力矢量的显著差异会产生明显区别，目前没有针对短距垂直起降飞行器绘制过渡模式中各个倾转角状态下飞行包线的有效方法。
技术实现思路
[0004]本申请的目的是提供一种短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法及装置...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法，其特征在于，包括：获取短距垂直起降飞行器的三维飞行包线变量变化范围，并根据升阻特性确定所述短距垂直起降飞行器的迎角范围；根据所述三维飞行包线变量变化范围和所述迎角范围确定输入变量生成目标输入变量；根据所述目标输入变量计算与所述目标输入变量对应的飞行状态量；根据所述飞行状态量计算与所述飞行状态量对应的飞行性能量；筛选所述飞行性能量满足所述短距垂直起降飞行器的性能约束条件的目标飞行状态量，并根据所述目标飞行状态量建立短距垂直起降飞行器三维飞行包线。2.根据权利要求1所述的短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法，其特征在于，所述获取短距垂直起降飞行器的三维飞行包线变量变化范围，包括：获取所述短距垂直起降飞行器在所有飞行高度下的空速变量变化范围；获取所述短距垂直起降飞行器的倾转角(或短舱角等可表征飞行模式的变量)变量变化范围；获取所述短距垂直起降飞行器的飞行高度变量变化范围；其变量变化范围表示函数为：3.根据权利要求1所述的短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法，其特征在于，所述根据所述目标输入变量计算与所述目标输入变量对应的飞行状态量，包括：获取所述目标输入变量中的目标空速和目标高度带入计算；获取大气温度、大气压力、大气密度随高度的变化函数，标准大气数学模型为：大气温度为：t
h
＝t0‑
6.5h
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)大气压力为：大气密度为：其中：h为飞行海拔高度，t
h
为高度h下的大气温度，t0为海平面大气温度，P
h
为高度h下的大气压力，ρ
h
为高度h下的大气密度，R为理想气体常数，M为大气相对分子质量，P0为海平面大气压力，e为自然常数；根据所述目标空速、所述目标高度及所述变化函数计算与所述目标输入变量对应的飞行状态量。4.根据权利要求1所述的短距垂直起降飞行器三维飞行包线计算方法，其特征在于，所
述根据所述飞行状态量计算与所述飞行状态量对应的飞行性能量，包括：根据所述飞行状态量计算所述短距垂直起降飞行器的升阻力、桨叶拉力系数和功率系数，具体数学模型表述为：升阻力：升阻力：其中：L为升力，C
L
为升力系数，ρ
h
为高度h下的大气密度，S为机翼面积，V为空速，C
D
为阻力系数；求解推力及短舱倾角方程为：其中，T为推力，i
n
为短舱倾角，α为迎角，α1为推力方向与推进装置轴线方向的夹角，可由周期变距装置或滑流舵等产生，G为飞行器重力；以动量方法计算桨叶需用功率为例，桨叶需用功率计算公式为：诱导速度v
i
计算方法为：其中，W
r
为需用功率，W
i
为诱导功率，W
pr
为型阻功率，W
c
为爬升功率，η
w
为发动机到旋翼的传动效率系数；T为维持静平衡状态全机需用推力；n为推进装置数量；K
ind
为考虑旋翼诱导速度的非均匀性而引入的修正系数，其值为1.15；V
c
为垂直于桨盘平面的空速分量；σ为桨叶实度，Cd
pr0
为桨叶阻力系数；v
t
是为桨尖速度；Ω为旋翼转速；v
i
为旋翼诱导速度；μ为旋<...
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