CN104229157B - 一种直升机极限重心配载方法 - Google Patents

一种直升机极限重心配载方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104229157B
CN104229157B CN201410424518.8A CN201410424518A CN104229157B CN 104229157 B CN104229157 B CN 104229157B CN 201410424518 A CN201410424518 A CN 201410424518A CN 104229157 B CN104229157 B CN 104229157B
Authority
CN
China
Prior art keywords
prestowage
gravity
weight
loading point
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410424518.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104229157A (zh
Inventor
吕春雷
黄利
叶昌敬
罗丫
李亚楠
李云鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Helicopter Research and Development Institute
Original Assignee
China Helicopter Research and Development Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Helicopter Research and Development Institute filed Critical China Helicopter Research and Development Institute
Priority to CN201410424518.8A priority Critical patent/CN104229157B/zh
Publication of CN104229157A publication Critical patent/CN104229157A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104229157B publication Critical patent/CN104229157B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Testing Of Balance (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

一种直升机极限重心配载方法，属于直升机重量设计技术，涉及一种基于优先级别顺序的快速配载得到最大转动惯量值的设计方法。其特征在于：直升机极限重心是指直升机处于极限起飞重量和极限重心状态，同时满足转动惯量值最大。转动惯量值由各配载点的重量和配载点的坐标与极限坐标的距离两者共同决定。通过对配载点距离对配载点进行优先级别顺序排序，利用优先级别顺序快速对配载点实现重量配载。本发明通过优先级顺序的方法，不仅使配载方案在配载方向上的转动惯量计算值为最大，而且具有快速方便的优点，避免了配载方案的多样性，能为直升机气动计算，结构与起落架强度设计以及飞行验证过程提供最优技术方案。

Description

一种直升机极限重心配载方法
技术领域
本发明属于直升机重量设计技术，设计一种基于优先级别顺序的快速配载得到最大转动惯量值的设计方法。
背景技术
极限重心是指对应于直升机重心包线各极限状态的点，通常以重心、重量为横、纵坐标组合定义。在直升机气动计算、结构与起落架强度设计以及飞行验证过程中，为了对极限重心下的方案或性能进行计算、评估与验证，需提供极限重心配载方案及其对应的全机转动惯量。极限重心点的配载方案是指能够使直升机处于极限重心的重量、重心分布，理论上来讲，该分布存在无数种方案，区别在于各种方案对应的转动惯量不同。为了对极限重心下的方案或性能进行计算、评估与验证，需要针对转动惯量最大的情况开展工作。
目前，直升机极限重心配载主要通过两种方式：一种是通过设计人员对配载点逐点手工配载，而配载点数量较多，因此需要反复调整配载点重量得到极限重心状态，对多方向组合的极限配载会更困难，所得结果不一定满足最大转动惯量要求，而且耗时较长。第二种是通过编程对各配载点进行迭代计算，最后获取最大转动惯量状态下的配载方案。该方法计算结果准确，但没有计算程序时则无法实现配载，特别是在外场时计算不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题：提出一种基于优先级顺序的极限重心配载方法，以使极限配载过程更快速、准确。
本发明的技术方案：一种基于优先级顺序的极限重心配载方法，将配载点按优先级顺序排列后，并与配载点限制条件相结合，使极限重心配载更方便快捷。
一种直升机极限重心配载方法，其特征在于：
(1)确定已知参数：确定空机重量(M0)重心(X0，Y0，Z0)及空机转动惯量(Ix0，Iy0，Iz0，Ixy0，Iyz0，Izx0)、可配载点的配载重量限制Mi及重心位置(Xi，Yi，Zi)、配载方向及对应的极限重心、起飞重量M；
(2)根据配载方向上配载点的坐标与极限坐标的距离、配载方向距离与其它方向距离的组合、配载方向距离与可配载点装载要求限制的组合或其他任何影响因素与配载方向距离的加权组合确定影响最大转动惯量的因素，再根据配载点影响最大转动惯量的重要程度来排序或按照配载点的优先顺序来排序以及任何能够满足配载结果的排列方式对配载点进行优先级顺序排序；
(3)根据配载优先级顺序、配载点重量限制、起飞重量要求对各配载点进行初步重量分配；
(4)比较初步重量分配下配载方向的全机重心值与极限重心值的差异，根据配载点重量限制和第二步确定的配载优先级顺序选择两个影响小的可配载点，并计算两个可配载点在满足极限重心要求的分配重量；
(5)计算满足起飞重量和极限重心要求的全机重量重心及转动惯量，记录各配载点配载重量。
本发明关键点是：
基于最大转动惯量影响因素的优先级顺序思想，使极限重心配载方法更方便快捷。
所述的最大转动惯量影响因素可以是配载点在配载方向上的距离、与其他方向距离的组合以及与其他约束条件的组合加权。
所述的优先级顺序可以是按配载点影响最大转动惯量的重要程度来排序，也可以按照配载点的优先顺序来排序以及任何能够满足配载结果的排列方式。
本发明的有益效果：本发明极限重心配载方法，通过优先级顺序的方法，不仅使得到的转动惯量值最大，而且使配载方法更为简单、方便快捷。
附图说明
图1是本发明涉及的坐标系示意与说明。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的直升机极限重心配载方法做进
一步详细说明。
第一步：
确定已知参数：某直升机空机重量1360kg，空机重心为(3.507,0.024,-1.689),空机转动惯量为(1031.88,4861.66,4012.66,47.38，-9.93,323.76)。可配载点的配载重量限制条件见表1。要求配载使纵向满足极限重心X＝3.170,起飞重量2000kg。
表1可配载点的重量限制条件
第二步：
根据影响最大转动惯量的因素确定配载优先级顺序：
要求得到纵向极限Xm＝3.170m时的极限配载方案，则需得到Y向最大转动惯量值Iz:
Iy＝∑Mi×[(Xi–Xc)2+(Zi–Zc)2]
坐标系示意与说明见图1，X轴取逆航向为正，Y轴顺航向右侧为正，Z轴垂直于X轴、Y轴向上为正。
影响Iy计算值的因素主要是配载点与极限坐标的距离，因此选择对比(Xi–Xm)2值的大小确定优先级顺序，结果如表2。
表2优先级顺序的建立
第三步：
根据配载优先级顺序、配载点重量限制、起飞重量要求对各配载点进行初步重量分配。
由第二步中确定出配载点对Iy影响的重要程度，优先级越高的应优先装载。因此结合配载点重量限制在优先级高的配载点配载较多的重量直至达到最大重量限制，而在优先级低的配载点配载较少的重量直至达到最小限制。
表3初始配载重量表
第四步：
根据第三步初步重量分配的重量值计算全机重量重心值M＝2000kg,重心为(3.175,0.016，-1.8317)。
比较初始重量分配下纵向坐标Xc＝3.175>Xm＝3.170,初始重心坐标偏后，因此通过增加重心在极限重心前配载点的重量或减小重心在极限重心后的配载点的重量来满足极限重心配载。根据配载点重量限制，选择对最大转动惯量影响小的两个配载点完成极限重心配载。
分析初始配载情况，可以通过增加优先级①和③配载点的配载重量或减小②、④和⑤的重量实现极限重心配载。而目前①、④和⑤配载点均已达到极限值，因此采用调整②和③的配载重量完成极限重心的配载。满足:
M3+M4＝389,
M3×2.54+M4×4.6＝1142.75
经计算且取整，M3＝314，M4＝75。
第五步：
计算满足起飞重量和极限重心要求的全机重量重心及转动惯量，记录各配载点配载重量如表4。
表4配载点重量分布表
配载点 1 2 3 4 5 6
重量(kg) 120 110 314 75 0 21
计算转动惯量得：
Ix＝1126.018，Iy＝5992.653，Iz＝5050.016，
Ixy＝58.383，Iyz＝-5.270，Izx＝512.343。

Claims (2)

1.一种直升机极限重心配载方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定已知参数：确定空机重量重心及空机转动惯量、可配载点的配载重量限制及重心位置、配载方向及对应的极限重心、起飞重量；
(2)根据影响最大转动惯量的因素确定配载优先级顺序；
(3)根据配载优先级顺序、配载点重量限制、起飞重量要求对各配载点进行初步重量分配；
(4)比较初步重量分配下配载方向的全机重心值与极限重心值的差异，根据配载点重量限制和第二步确定的配载优先级顺序选择两个影响小的可配载点，并计算两个可配载点上满足极限重心要求的分配重量；
(5)计算满足起飞重量和极限重心要求的全机重量、重心及转动惯量，记录各配载点配载重量；
所述优先级顺序是按照配载点对最大转动惯量影响的重要程度来排序，影响程度越大的因素，优先级越高。
2.根据权利要求1所述的直升机极限重心配载方法，其特征在于，对所述最大转动惯量影响的重要程度是配载方向上配载点的坐标与极限坐标的距离、配载方向距离与其他方向距离的组合、配载方向距离与可配载点装载要求限制的组合或其他任何影响因素与配载方向距离的加权组合。
CN201410424518.8A 2014-08-26 2014-08-26 一种直升机极限重心配载方法 Active CN104229157B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410424518.8A CN104229157B (zh) 2014-08-26 2014-08-26 一种直升机极限重心配载方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410424518.8A CN104229157B (zh) 2014-08-26 2014-08-26 一种直升机极限重心配载方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104229157A CN104229157A (zh) 2014-12-24
CN104229157B true CN104229157B (zh) 2017-11-03

Family

ID=52218237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410424518.8A Active CN104229157B (zh) 2014-08-26 2014-08-26 一种直升机极限重心配载方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104229157B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106081086A (zh) * 2016-08-03 2016-11-09 安阳全丰航空植保科技股份有限公司 油动多旋翼农用植保无人直升机飞行姿态调控装置
CN108069047B (zh) * 2017-12-01 2021-03-23 中国直升机设计研究所 一种控制直升机使用重心包线的方法
CN109625311A (zh) * 2018-12-07 2019-04-16 石家庄飞机工业有限责任公司 一种小型通用飞机货舱载重标志的制作方法
CN112591132A (zh) * 2020-12-24 2021-04-02 江西洪都航空工业股份有限公司 一种飞机舵面转动惯量坐标变换方法
CN113609634A (zh) * 2021-04-20 2021-11-05 中国直升机设计研究所 一种快速确定直升机装载方案的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB759622A (en) * 1953-10-12 1956-10-24 United Aircraft Corp Improvements in or relating to rotary wing aircraft
US6257522B1 (en) * 1997-03-31 2001-07-10 The Boeing Company Multi-beam method and apparatus for removing and replacing major structural components while converting an airplane to efficiently carry freight
US7478780B2 (en) * 2003-04-15 2009-01-20 Aai Acquisition, Inc. Methods for manufacturing composite aircraft, parts and a family of composite aircraft
CN202522377U (zh) * 2011-12-22 2012-11-07 中国直升机设计研究所 一种直升机桨叶静/动平衡调整装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB759622A (en) * 1953-10-12 1956-10-24 United Aircraft Corp Improvements in or relating to rotary wing aircraft
US6257522B1 (en) * 1997-03-31 2001-07-10 The Boeing Company Multi-beam method and apparatus for removing and replacing major structural components while converting an airplane to efficiently carry freight
US7478780B2 (en) * 2003-04-15 2009-01-20 Aai Acquisition, Inc. Methods for manufacturing composite aircraft, parts and a family of composite aircraft
CN202522377U (zh) * 2011-12-22 2012-11-07 中国直升机设计研究所 一种直升机桨叶静/动平衡调整装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104229157A (zh) 2014-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104229157B (zh) 一种直升机极限重心配载方法
CN104890238B (zh) 三维打印方法及系统
CN103983963B (zh) 一种多站地基激光雷达数据的自动配准方法
CN104408055B (zh) 一种激光雷达点云数据的存储方法及装置
CN106500633A (zh) 一种平整度检测方法
CN107356920A (zh) 借助雷达传感器的方位角确定
CN105654552B (zh) 一种面向任意分布大规模点云数据的快速Delaunay构网方法
CN105654422A (zh) 点云配准方法和系统
CN105388513B (zh) 地震采集观测系统的建立方法和装置
CN106909539A (zh) 图像检索系统、服务器、数据库及相关的方法
CN1929234A (zh) 大规模电力系统网络分割潮流并行计算方法
CN107123163A (zh) 一种基于多视角立体视觉的植株三维重建系统
CN106802924A (zh) 基于多线程并行的海量观测系统炮检点数据绘制显示方法
CN109685841A (zh) 三维模型与点云的配准方法及系统
CN104317996A (zh) 一种飞机重心设计与评估方法
CN109783842A (zh) 一种基于体素数据的射线检测方法及系统
CN105590013A (zh) 一种确定输电杆塔横担背风面荷载降低系数的方法
CN106909552A (zh) 图像检索服务器、系统、相关检索及排错方法
CN107661112A (zh) Ct系统的扫查准备时间计算方法及扫查准备进程显示方法
CN104182407A (zh) 一种缩小数据查找范围的数据处理系统
CN107415067A (zh) 一种利用金刚线对单晶硅圆棒切割开方的方法
CN106503404B (zh) 一种pbx炸药颗粒质点随机离散填充方法
CN103294522A (zh) 舰船雷达天线设备数值风洞仿真流程的简化方案
CN105654106A (zh) 一种决策树生成方法及系统
CN107243675B (zh) 双金属锯条的高精度修磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant