一种机翼/平尾冰形调控优化方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种机翼/平尾冰形调控优化方法、系统、设备及介质，S1，获取机翼/平尾不同调控冰形下的气动数据；S2，根据气动数据计算并量化动力学安全边界，得到不同调控冰形下的动力学安全边界量化指标；S3，选择动力学安全边界量化指标中的最大值来布置防/除冰装置。能够为优化机翼/平尾防除冰装置布置提供技术支撑，进而提升飞行安全。进而提升飞行安全。进而提升飞行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种机翼/平尾冰形调控优化方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术属于飞行安全领域，涉及一种机翼/平尾冰形调控优化方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]机翼/平尾结冰会破坏机体表面的绕流场，改变飞机的气动力特性，导致升力减小、阻力增加，进而减小飞机的失速迎角，增大失速速度，给飞行带来较大的安全隐患。此外，结冰也会对飞机操稳特性造成严重影响，轻则使驾驶员的安全操纵范围缩小，飞机飞行品质降低，重则导致飞机失控，造成严重的飞行事故。另一方面，我国幅员辽阔，地形复杂，气候变化多样，极端天气频发，广泛存在着结冰气象条件。从结冰事故分析报告中我们可以发现一个共性：结冰后飞机的安全飞行边界缩小，飞行状态超出了安全边界后导致飞机失控。为了解决结冰问题，目前航空界主要做了两方面的努力，一是在飞机上安装防/除冰装置，二是从飞行动力学控制的角度揭示飞机结冰的事故发生机理。上述两种方法都取得了一定的效果，但都没有从动力学的角度量化飞行风险。
[0003]由于功耗限制，现代飞机安装的防/除冰装置只能在部分敏感区域如机翼、尾翼前沿、机体表面传感器等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机翼/平尾冰形调控优化方法，其特征在于，包括以下过程：S1，获取机翼/平尾不同调控冰形下的气动数据；S2，根据气动数据计算并量化动力学安全边界，得到不同调控冰形下的动力学安全边界量化指标；S3，选择动力学安全边界量化指标中的最大值来布置防/除冰装置。2.根据权利要求1所述的机翼/平尾冰形调控优化方法，其特征在于，S1中，利用风洞试验和CFD数值仿真手段获取机翼/平尾不同调控冰形下的气动数据。3.根据权利要求1所述的机翼/平尾冰形调控优化方法，其特征在于，S2中，通过飞机纵向动力学模型计算动力学安全边界，飞机纵向动力学模型为：向动力学模型计算动力学安全边界，飞机纵向动力学模型为：向动力学模型计算动力学安全边界，飞机纵向动力学模型为：向动力学模型计算动力学安全边界，飞机纵向动力学模型为：其中，飞机的升阻力和俯仰力矩为：其中，飞机的升阻力和俯仰力矩为：其中，飞机的升阻力和俯仰力矩为：式中，L为升力；D为阻力；M为俯仰力矩；m为质量；α为迎角，θ为俯仰角，q为俯仰角速度；ρ为大气密度；S
ref
为机翼参考面积；J
y
为飞机纵向转动惯量；M
y
为纵轴力矩；g为重力加速度；C
L
为纵向通道的升力系数、C
D
为纵向通道的阻力系数、C
M
为纵向通道的俯仰力矩系数。4.根据权利要求1所述的机翼/平尾冰形调控优化方法，其特征在于，计算动力学安全边界的过程为：首先建立非线性系统，在该系统中基于最大可控不变集理论确定飞机未结冰时、结冰后和冰形调控后的动力学安全边界。5.根据权利要求4所述的机翼/平尾冰形调控优化方法，其特征在于，动力学安全边界为：式中，式中，
最优控制输入为：u
*
(x,p)＝arg max p
T
f(x,t,u...

【专利技术属性】
技术研发人员：李哲，豆鹏飞，董泽洪，谢理科，吴云，徐浩军，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：