一种运输类飞机爬升性能数据实时计算方法技术

本申请提供了一种运输类飞机爬升性能数据实时计算方法，包括：获取输入数据，所述输入数据包括飞机基本布局参数、飞机纵向气动特性数据与发动机动力数据；根据所述输入数据确定所述运输类飞机的爬升速度范围以及所对应的气动特性数据，将爬升性能所需的飞机纵向气动特性数据拟合成一次函数或多项式的形式，将发动机动力数据拟合成多项式形式，形成光顺曲线；对飞机爬升状态的升力曲线模型和爬升率模型进行近似，计算得到爬升率、快升速度及对应的爬升率、升限。本申请的方法可以对爬升性能的相关参数进行实时计算，不需建立数据庞大的爬升性能数据库，减轻了飞机设计人员的工作负担，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种运输类飞机爬升性能数据实时计算方法


[0001]本申请属于飞机性能设计
，特别涉及一种运输类飞机爬升性能数据实时计算方法。

技术介绍

[0002]在飞行管理系统中需要实时显示飞机在当前构型、温度、重量状态下的爬升性能数据，如快升速度、陡升速度、升限等，同时在给定爬升条件下，爬升到目标高度的爬升时间、距离、耗油的预计都是以爬升率为基础，在飞机的任务规划系统中同样需要预测飞机的爬升性能。目前在这些机载或地面保障系统中，爬升性能数据的预测是根据飞机的总体参数、气动特性、动力特性数据，预先计算出各种条件下的爬升性能数据，建立飞机在飞行包线范围内的爬升性能数据库，在机载或地面保障系统中，通过对预先存储好的爬升性能数据进行插值得到。然而该方法需要飞机设计人员进行大量的性能计算，使爬升性能数据图表能够涵盖飞机使用包线的范围，这对设计人员来说计算量非常大，尤其是在飞机的气动力或动力数据发生变化而需要对飞机的性能数据进行更新时，需要花费大量时间进行数据库的重新计算和更新工作。
[0003]随着飞行管理计算机及相关保障设备的计算能力飞速提升，这使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运输类飞机爬升性能数据实时计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取输入数据，所述输入数据包括飞机基本布局参数、飞机纵向气动特性数据与发动机动力数据；根据所述输入数据确定所述运输类飞机的爬升速度范围以及所对应的气动特性数据，将爬升性能所需的飞机纵向气动特性数据拟合成一次函数或多项式的形式，将发动机动力数据拟合成多项式形式，形成光顺曲线；对飞机爬升状态的升力曲线模型和爬升率模型进行近似，计算得到爬升率、快升速度及对应的爬升率、升限。2.如权利要求1所述的运输类飞机爬升性能数据实时计算方法，其特征在于，将爬升性能所需的飞机纵向气动特性数据拟合成一次函数或多项式的形式的过程包括：步骤一，首先将飞机巡航构型的升力曲线表达为迎角的一次函数，计算模型如下：CL＝f(Ma，
ɑ
)＝K
Ma
×
ɑ
+B
Ma
其中，K
Ma
为对应马赫数Ma下的升力曲线斜率，B
Ma
为对应马赫数Ma下的升力曲线的截距，
ɑ
为迎角，CL为升力系数。步骤二，将阻力系数CD表达为升力系数CL的二次函数，计算模型如下：CD＝f(Ma，CL)＝+K1
Ma
CL2+K2
Ma
CL+CD0
Ma
其中，CD0
Ma
为对应马赫数Ma下升力系数CL为零时的阻力系数，K1
Ma
、K2
Ma
，CD0
Ma
为常值；步骤三，将已知的升力系数曲线插进行值得到任意马赫数对应的升力系数曲线；同样的，将已知的阻力系数曲线插进行值得到任意马赫数对应的阻力系数曲线；在任一爬升飞行马赫数Ma
x
,(Ma
n
‑1<Ma
x
≤Ma
n
)时的升力系数为CL
Ma_x
时近似表达为：CL
Ma_x
＝K
Ma_x
×
ɑ
+B
Ma_x
K
Ma_x
＝K
Ma_n
‑1+(Ma
x
‑
Ma
n
‑1)/(Ma
n
‑
Ma
n
‑1)
×
(K
Ma_n
‑
K
Ma_n
‑1)B
Ma_x
＝B
Ma_n
‑1+(Ma
x
‑
Ma
n
‑1)/(Ma
n
‑
Ma
n
‑1)
×
(B
Ma_n
‑
B
Ma_n
‑1)在某飞行速度Ma
x
，(Ma
n
‑1<Ma
x
≤Ma
n
)下的阻力表达式为：CD＝f(Ma
x
，CL)＝+K1
x
CL2+K2
x
CL+CD0
x
K1
x
＝K1
Ma_n
‑1+(Ma
x
‑
Ma
n
‑1)/(Ma
n
‑
Ma
n
‑1)
×
(K1
Ma_n
‑
K1
Ma_n
‑1)K2
x
＝K2
Ma_n
‑1+(Ma
x
‑
Ma
n
‑1)/(Ma
n
‑
Ma
n
‑1)
×
(K2
Ma_n
‑
K2
Ma_n
‑1)CD0
x
＝CD0
Ma_n
‑1+(Ma
x
‑
Ma
n
‑1)/(Ma
n
‑
Ma
n
‑1)
×
(CD0
Ma_n
‑
CD0
Ma_n
‑1)。3.如权利要求2所述的运输类飞机爬升性能数据实时计算方法，其特征在于，将发动机推力数据拟合成多项式形式的过程包括：步骤一：将飞机在不同温度下爬升状态的推力拟合成速度的多项式，计算模型如下：P
T1
＝f(h，Ma)＝A3
T1
×
V3+A2
T1
×
V2+A1
T1
×
V+A0
T1
……
P
Tn
＝f(h，Ma)＝A3
Tn
×
V3+A2
Tn
×
V2+A1
Tn
×
V+A0
Tn
其中，P表示推力，T1
‑
～Tn代表不同温度，h为高度，A3、A2、A1、A0为系数，A3
Tn
、A2
Tn
、A2
Tn
、A1
Tn
为高度h的一次函数：A3
Tn
＝KA3
Tn
×
h+BA3
Tn
A2
Tn
＝KA2
Tn
×
h+BA2
Tn
A1
Tn
＝KA1
Tn
×
h+BA1
Tn
A0
Tn
＝KA0
Tn
×
h+BA0
Tn
其中，KA3
Tn
、KA2
Tn
、KA1
Tn
、KA0
Tn
、BA3
Tn
、BA2
Tn
、BA1
Tn
、BA0
Tn
为常数；步骤二，将上述不同高度和温度下爬升状态的推力推力曲线插值，得到任意高度hx、温度Tx下的爬升推力曲线，插值过程如下：在需要得到某一飞行速度V，在高度hx、温度Tx(Ti
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：商立英，张超，明亚丽，谭蓉蓉，任江涛，赵科社，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：