提供一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，包括：获取飞机真空速、当量速度、飞机速压、扰流板偏转角度，并计算飞机气动姿态角相关运动参数；基于扰流板气动力模型，计算扰流板偏转压力系数增量，建立扰流板气动力压力系数分布数据库；基于扰流板几何模型，计算扰流板三角形网格形心点坐标矩阵、三角形网格面积矩阵、三角形形心点单位矢量矩阵；基于飞机运动参数、扰流板气动力压力系数分布数据库、扰流板几何模型，计算扰流板偏转角度下的气动载荷与气动铰链力矩；计算各个扰流板偏转角度下，扰流板作动器输出铰链力矩矩阵；基于扰流板气动铰链力矩、扰流板作动器输出铰链力矩矩阵，计算出扰流板交点偏转角度，确定扰流板临界载荷。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于飞机扰流板故障状态下临界载荷确定，具体涉及一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法。
技术介绍
1、飞机主要操纵舵面包括升降舵、副翼、方向舵，能够实现对飞机俯仰、滚转、偏航控制。
2、随着对飞机性能要求的提高,采用越来越多的操纵舵面来满足需求，尤其是运输类飞机为了提高其减速性能与横向操纵性能，在机翼翼面增加扰流板，用以辅助实现飞机减速、滚转、偏航控制。
3、飞机上增加扰流板固然可以提高飞机的各项操纵性能，但扰流板操纵系统复杂，易发生故障，一旦发生故障不仅会影响到飞机的操纵特性，对其操纵面的设计强度也是严峻的考验。
4、准确确定出扰流板故障状态下的临界载荷，与正常包线内的设计载荷，一并作为结构、强度的设计输入，可保证扰流板的结构安全及其飞机的飞行安全。
5、当前，对于扰流板故障状态下的临界载荷，缺少便捷、可靠的确定手段，限制对扰流板的高精度设计，鉴于此，提出本申请。
6、需注意的是，以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本申请的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，以能够准确确定出扰流板故障状态下的临界载荷，进而与正常包线内的设计载荷，一并作为结构、强度的设计输入，保证扰流板的结构安全及其飞机的飞行安全。</p>2、本申请的技术方案是：
3、一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，包括：
4、步骤一、获取飞机真空速、当量速度、飞机速压、扰流板偏转角度，并机动仿真动响应计算飞机气动姿态角相关运动参数；
5、步骤二、基于扰流板气动力模型，计算扰流板偏转压力系数增量，建立扰流板气动力压力系数分布数据库；
6、步骤三、基于扰流板几何模型，计算扰流板三角形网格形心点坐标矩阵、三角形网格面积矩阵、三角形形心点单位矢量矩阵；
7、步骤四、基于飞机运动参数、扰流板气动力压力系数分布数据库、扰流板几何模型，计算扰流板偏转角度下的气动载荷与气动铰链力矩；
8、步骤五、离散扰流板偏转角度δsp，计算各个扰流板偏转角度δsp下，扰流板作动器输出铰链力矩矩阵myh(δh)；
9、步骤六、基于扰流板气动铰链力矩、扰流板作动器输出铰链力矩矩阵，计算出扰流板交点偏转角度，确定扰流板临界载荷。
10、根据本申请的至少一个实施例，所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法中，所述步骤一，具体为：
11、设定飞机飞行速度ma，根据飞行海拔高度h，得出飞机真空速度v、飞机当量速度ve、大气密度ρ，计算飞机速压q：
12、q＝0.5ρv2；
13、根据飞机扰流板偏转特性δsp(veas)、飞机当量速度ve，插值计算出设定飞机飞行速度ma下的扰流板偏转角度δsp：
14、δsp＝δsp(ve)；
15、根据飞机质量特性、气动特性、操纵特性、发动机特性、设计包线，建立飞机六自由度动力学模型，使用四阶龙格库塔法数值计算求解飞机体轴系下三个方向的速度分量u、v、w；
16、根据飞机真空速度v以及飞机体轴系下三个方向的速度分量u、v、w，计算出飞机迎角α、侧滑角β：
17、α＝tan-1(w/u)；
18、β＝sin-1(v/v)。
19、根据本申请的至少一个实施例，所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法中，所述步骤二，具体为：
20、初始化扰流板气动力模型，提取扰流板表面展、弦向m×n个压力系数点，构建扰流板上压力系数点在x、y、z方向的位置坐标矩阵dxaero、dyaero、dzaero：
21、
22、根据扰流板气动力模型，获取不同飞机飞行速度ma下，扰流板关闭状态下纵向、横航向基准状态各个压力系数点压力分布形态数据cpa，建立随飞机迎角α、侧滑角β、飞行速度ma变化的三维数据库cp(α,β,ma)：
23、
24、根据扰流板气动力模型，获取飞机飞行速度ma下，扰流板不同偏转角度下各个压力系数点的压力分布形态数据cpb，建立随飞机迎角α、侧滑角β、飞行速度ma变化的三维数据库
25、
26、根据数据库cp(α,β,ma)、计算扰流板偏转在各个压力系数点引起的压力系数增量△cp，构建扰流板偏转压力系数增量数据库
27、
28、根据数据库cp(α,β,ma)、计算得到各个压力系数点满足扰流板气动载荷、铰链力矩需求的压力系数四维数据库作为扰流板气动力压力系数分布数据库：
29、
30、根据本申请的至少一个实施例，所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法中，所述步骤三，具体为：
31、初始化扰流板几何外形数模参数，建立扰流板三角形网格模型，计算获得节点总数为m的网格节点坐标，每一个网格节点坐标为xk、yk、zk，构建网格节点坐标矩阵dmpoint：
32、
33、根据扰流板三角形网格模型中三维网格节点信息与网格节点坐标矩阵dmpoint，计算网格总数为n的三角形网格形心点坐标，每一网格形心点坐标为xi、yi、zi，构建网格形心点坐标矩阵dcmesh：
34、
35、根据扰流板三角形网格模型中三维网格节点信息与网格节点坐标矩阵dmpoint，计算网格总数为n的三角形网格面积，每一三角形网格面积为si，构建三角形网格面积矩阵dsmesh：
36、
37、根据扰流板三角形网格模型中三维网格节点信息与网格节点坐标矩阵dmpoint，计算建立网格总数为n的三角形网格形心单位矢量矩阵
38、
39、根据本申请的至少一个实施例，所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法中，所述步骤四，具体为：
40、根据设定飞机飞行速度ma、扰流板偏转角度δsp以及飞机迎角α、侧滑角β，以数据库插值计算得到扰流板压力分布数据cpn，构建压力分布矩阵dnowcp：
41、
42、根据扰流板上压力系数点坐标矩阵dxaero、dzaero、dzaero，扰流板三角形网格模型中网格形心点坐标矩阵dcmesh以及扰流板压力分布系数矩阵dnowcp，插值计算出每一网格形心点的压力系数cpi，构建网格形心点压力系数矩阵dmeshcp：
43、
44、根据扰流板三角形网格模型中网格形心点压力系数矩阵dmeshcp、三角形网格面积矩阵dsmesh、网格形心单位矢量矩阵飞机速压q，计算扰流板三角形网格模型中每一网格气动力
45、
46、在扰流板铰链轴上选定参考点xref、yref、zref，根据扰流板三角形网本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的飞机扰流板故障状态下临界载荷确定方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：唐朕，牛孝飞，张彦军，候宗团，荆志伟，
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：
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