一种大型飞机侧向阵风缓和方法技术

本发明专利技术属于飞行控制技术，涉及对大型飞机侧向阵风缓和方法的改进。其特征在于，侧向阵风缓和的步骤如下：计算前方阵风引起侧滑角Δβ；计算方向舵补偿指令Rudc_f1；计算方向舵修正指令Rudc_f2；计算阵风超前抑制方向舵指令Rudc_f；计算阵风超前抑制副翼指令Ailc_f；计算压差侧滑角βf；计算修正后的侧滑角βfc；计算高频侧滑角计算低频侧滑角速率计算最终侧滑角βc；计算最优控制方向舵指令Rudc_p；计算最优控制副翼指令Ailc_p；确定方向舵综合指令Rudc1；确定方向舵输入指令Rudc；计算副翼综合指令Ailc1；计算副翼输入指令Ailc。本发明专利技术提出了一种改进的大型飞机侧向阵风缓和方法，提高了阵风减缓效果，增强了乘员的舒适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行控制技术，涉及对大型飞机侧向阵风缓和方法的改进。
技术介绍
所谓大型飞机侧向阵风缓和是一种主动控制技术，是指侧向阵风来临时通过控制方向舵和副翼等操纵面偏转以减轻侧向阵风作用在垂尾的气动载荷，减小飞机对阵风的横航向扰动响应，提高乘客乘坐舒适性。目前的的步骤参见美国专利 “Apparatus and method for reducing aircraft loads resulting fromatmospheric turbulence and gusts”，(US5,669, 582A),其主要步骤是:(I)利用压差传感器感受阵风作用时的垂尾压差；(2)对压差进行补偿和修正得到阵风缓和的方向舵指令和副翼指令。其缺点是:由于阵风的速度变化较快，加上测量本身有一定的延时，通常的作动器带宽很难满足阵风减缓的需求，所以阵风减缓效果不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是:提出一种改进的大型飞机侧向阵风缓和方法，以便提高阵风减缓效果，增强乘员的舒适性。本专利技术的技术方案是:，在飞机机头安装有光雷达传感器，该光雷达传感器可测量飞机前方50m的阵风扰动，给飞机提供300ms的反应时间，在飞机垂直尾翼10%弦线处安装有压差传感器；设测得的前方阵风速度的测量值为VI，单位m/s，从机头左侧吹向机头右侧阵风速度为负，从机头右侧吹向机头左侧阵风速度为正；其特征在于，侧向阵风缓和的步骤如下:1、计算前方阵风引起侧滑角Λ β:

【技术保护点】
一种大型飞机侧向阵风缓和方法，在飞机机头安装有光雷达传感器，该光雷达传感器可测量飞机前方50m的阵风扰动，给飞机提供300ms的反应时间，在飞机垂直尾翼10%弦线处安装有压差传感器；设测得的前方阵风速度的测量值为V1，单位m/s，从机头左侧吹向机头右侧阵风速度为负，从机头右侧吹向机头左侧阵风速度为正；其特征在于，侧向阵风缓和的步骤如下：1.1、计算前方阵风引起侧滑角Δβ：Δβ=tan-1V1V2*57.3...(1)其中,V2为飞机当前地速；1.2、计算方向舵补偿指令Rudc_f1：Rudc_f1=?zβzδy·Δβ…………………………………………………(2)其中，zβ为飞机侧向力系数对侧滑角大导数，zδy为飞机侧向力系数对方向舵大导数；1.3、计算方向舵修正指令Rudc_f2:1.4、计算阵风超前抑制方向舵指令Rudc_f:对方向舵修正指令Rudc_f2进行高通滤波得到Rudc_f，滤波器的交接频率为2.0rad/s～2.6rad/s；1.5、计算阵风超前抑制副翼指令Ailc_f:Ailc_f=k1·Rudc_f………………………………………………………(4)其中，k1=0.1～1.5；1.6、计算压差侧滑角βf:当飞机进入阵风之后，压差传感器测得的压力差为ΔF,计算βf计算公式为：βf=ΔF/qc/czb...(5)其中,qc为动压,为飞机侧力系数对侧滑角小导数；1.7、计算修正后的侧滑角βfc：βfc=βf－wx·Lz/V－wy·Ｌx/V………………………………………(6)其中，V为大气数据计算机给出的真空速，Lz和Lx分别为垂尾处的压差传感器到飞机质心处的垂直和水平距离，wx为飞机滚转角速率，wy为飞机偏航角速率；1.8、计算高频侧滑角对修正后的侧滑角βfc进行高通滤波，得到高频侧滑角高通滤波器的交接频率ω等于30%的荷兰滚频率；1.9、计算低频侧滑角速率1.9.1、计算侧滑角速率βd：其中，g为重力加速度，nz为飞机侧向过载，α为飞机迎角，θ为飞机俯仰角,γ为飞机滚转角；1.9.2、对βd进行低通滤波:对βd进行低通滤波得到其中低通滤波器的交接频率等于ω；1.10、计算最终侧滑角βc：βc=βfch-βdl/ω...(8)1.11、计算最优控制方向舵指令Rudc_p：Rudc_p=k2·βc……………………………………………………………(9)其中，k2=0.5～0.9；1.12、计算最优控制副翼指令Ailc_p：Ailc_p=Rudc_p·k3………………………………………………………(10)其中,k3=0.1～1.5;1.13、确定方向舵综合指令Rudc1：Rudc1=Rudc_p+Rudc_f………………………………………………(11)1.14、确定方向舵输入指令Rudc：Rudc=Rudc1Rudc1≤δRudmax/4δRudmax4Rudc1≤δRudmax/4...(12)其中，δRudmax为可用的方向舵最大舵偏；1.15、计算副翼综合指令Ailc1：Ailc1=Ailc_p+Ailc_f………………………………………………(13)1.16、计算副翼输入指令Ailc：Ailc=Ailc1Ailc1≤δAilmax/4δAilmax4Ailc1≤δAilmax/4...(14)其中，δAilmax为可用的副翼最大舵偏；确定方向舵综合指令Rudc和副翼综合指令Ailc后，就完成了侧向阵风缓和的指令计算，对方向舵和副翼进行控制。FDA0000429691770000012.jpg,FDA0000429691770000014.jpg,FDA0000429691770000021.jpg,FDA0000429691770000022.jpg,FDA0000429691770000023.jpg,FDA0000429691770000024.jpg,FDA0000429691770000025.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种大型飞机侧向阵风缓和方法，在飞机机头安装有光雷达传感器，该光雷达传感器可测量飞机前方50m的阵风扰动，给飞机提供300ms的反应时间，在飞机垂直尾翼10%弦线处安装有压差传感器；设测得...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙逊，樊战旗，王敏文，李佳，魏文领，
申请(专利权)人：中国航空工业第六一八研究所，
类型：发明
国别省市：