CN107977515A - 一种直升机重心包线设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种直升机重心包线设计方法，属于航空包线设计技术领域。包括以下步骤：步骤一、根据初步重心包线，确定初步重心包线的几何形心点；步骤二、对初步重心包线进行离散化处理，并得到离散重心；步骤三、进行离散点排序，将离散完的离散点按照特定的规律排序，以便存储和显示；步骤四、离散重心点输入到飞行力学模型，以稳定性约束和操纵量约束为限制，针对每一点进行评估，将不满足要求的点剔除掉，筛选出满足要求的点；步骤五、将步骤四所有满足要求的点进行连线并将所述连线进行规整化得到精确重心包线。本发明通过对初步包线进行离散化处理，实现了重心包线的精确剪裁；提高了重心包线的精确度，同时缩减了剪裁时的迭代过程。

Description

一种直升机重心包线设计方法
技术领域
本发明属于航空包线设计技术领域，具体涉及一种直升机重心包线设计方法。
背景技术
重心包线是直升机总体设计的一项重要的工作，其主要内容是确定合理的重心范围，这对于操纵载荷具有相当重要的意义。
在我国以往的直升机重心包线设计中，飞行品质与载荷仅对重心包线进行校核，而未参与重心包线的设计工作，因此现有的重心包线设计过程中，出现迭代剪裁程序周期较长，重心包线精度差的问题。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种直升机重心包线设计方法，通过对初步重心包线进行离散，为飞行品质与载荷评估提供输入，依据飞行载荷与品质评估结果对离散结果进行取舍，完成初步重心包线进行精确剪裁，最终得到精确重心包线。
本发明的技术方案：一种直升机重心包线设计方法，包括以下步骤：
步骤一、根据初步重心包线，确定初步重心包线的几何形心点；
步骤二、对初步重心包线进行离散化处理，并得到离散重心；
a)计算初步重心包线外围离散点；
输入初步重心包线外围离散点的数量M，并计算平均离散夹角α：
平均离散夹角α＝360°/M
判断相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角小于平均离散夹角α；
b)计算初步重心包线径向离散点；
设定初步重心包线的径向离散梯度及径向离散点的数量N,并计算离散长度L；
离散长度L＝外围离散点至包线形心点的距离*重心包线的径向离散梯度；
步骤三、进行离散点排序，将离散完的离散点按照特定的规律排序，以便存储和显示；
步骤四、对离散重心点进行分析和评估；
离散重心点输入到飞行力学模型，以稳定性约束和操纵量约束为限制，针对每一点进行评估，将不满足要求的点剔除掉，筛选出满足要求的点；
步骤五、将步骤四所有满足要求的点进行连线并将所述连线进行规整化得到精确重心包线。
优选地，所述步骤二中，重心包线上相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角小于平均离散夹角α，则无需进一步离散；
若夹角大于平均离散夹角α则两点之间需进一步离散直至满足要求，逐次计算每相邻两离散点便可获得所有的外围离散点。
本发明技术方案的有益技术效果：本发明通过对初步包线进行离散化处理，实现了重心包线的精确剪裁。应用表明，该新方法的优点在于提高了重心包线的精确度，同时缩减了剪裁时的迭代过程。
附图说明
图1为本发明直升机重心包线设计方法的一优选实施例的设计流程示意图；
图2为图1所示实施例的重心离散方法示意图；
图3为图1所示实施例的精确重心包线设计示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示：本发明一种直升机重心包线设计方法，通过飞行品质与载荷的评估，实现重心包线的精确剪裁，包括以下步骤：
1)根据初步重心包线，确定重心包线的几何形心点，保证计算公式与计算几何形心点相同；
2)如图2所示：对初步重心包线进行离散化处理，并得到离散重心；
a)计算外围重心包线离散点；
输入初步重心包线外围离散点的数量M,并计算平均离散夹角α：
平均离散夹角α＝360°/M
判断相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角是否小于平均离散夹角α；
本实施例中，根据重心包线上相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角判断是否需要继续离散；
若夹角小于平均离散夹角则无需进一步离散；
若夹角大于平均离散夹角则两点之间需进一步离散直至满足要求，逐次计算每相邻两离散点便可获得所有的外围离散点；
b)计算初步重心包线径向离散点；
根据用户设定的径向离散梯度，确定离散长度，在外围离散点至包线形心点的直线上离散重心点；
本实施例中，设定初步重心包线的径向离散梯度及径向离散点的数量N,并计算离散长度L；
离散长度L＝外围离散点至包线形心点的距离*重心包线的径向离散梯度。
3)最后进行离散点排序，将离散完的重心离散点按照特定的规律排序，以便存储和显示.
4)如图3所示：将上述步骤3)得到的经过排序的离散重心点输入到“飞行力学模型”，以稳定性约束和操纵量约束为限制，针对每一点进行评估，将不满足载荷与品质要求的点剔除掉，筛选出满足要求的点，所有满足要求的点所形成的包线，即为精确重心包线。
本发明一种直升机重心包线设计方法将初步包线进行离散化处理，为飞行品质与载荷评估提供输入，依据飞行品质与载荷评估结果对离散结果进行取舍，完成初步重心包线进行精确剪裁，最终得到精确重心包线。
本发明通过对初步包线进行离散化处理，实现了重心包线的精确剪裁；应用表明，该新方法的优点在于提高了重心包线的精确度，同时缩减了剪裁时的迭代过程。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种直升机重心包线设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据初步重心包线，确定初步重心包线的几何形心点；
步骤二、对初步重心包线进行离散化处理，并得到离散重心；
a)计算初步重心包线外围离散点；
输入初步重心包线外围离散点的数量M，并计算平均离散夹角α：
平均离散夹角α＝360°/M
判断相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角小于平均离散夹角α；
b)计算初步重心包线径向离散点；
设定初步重心包线的径向离散梯度及径向离散点的数量N,并计算离散长度L；
离散长度L＝外围离散点至包线形心点的距离*重心包线的径向离散梯度；
步骤三、进行离散点排序，将离散完的离散点按照特定的规律排序，以便存储和显示；
步骤四、对离散重心点进行分析和评估；
离散重心点输入到飞行力学模型，以稳定性约束和操纵量约束为限制，针对每一点进行评估，将不满足要求的点剔除掉，筛选出满足要求的点；
步骤五、将步骤四所有满足要求的点进行连线并将所述连线进行规整化得到精确重心包线。
2.根据权利要求1所述的直升机重心包线设计方法，其特征在于：所述步骤二中，重心包线上相邻两个离散点与重心包线形心点的连线所形成的夹角小于平均离散夹角α，则无需进一步离散；
若夹角大于平均离散夹角α则两点之间需进一步离散直至满足要求，逐次计算每相邻两离散点便可获得所有的外围离散点。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115857851A (zh) * 2022-11-21 2023-03-28 中国民航信息网络股份有限公司 一种航班配载重心显示方法方法及装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050018846A1 (en) * 2001-12-12 2005-01-27 Satoshi Kanai Electronic information embedding method and extracting method, electronic information burying apparatus and extracting apparatus, and programs therefor
CN104239609A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 中国直升机设计研究所 一种直升机重心包线剪裁方法
CN105259908A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 南京航空航天大学 一种雷达引导无人机自动着舰制导与控制系统及其控制方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050018846A1 (en) * 2001-12-12 2005-01-27 Satoshi Kanai Electronic information embedding method and extracting method, electronic information burying apparatus and extracting apparatus, and programs therefor
CN104239609A (zh) * 2014-08-26 2014-12-24 中国直升机设计研究所 一种直升机重心包线剪裁方法
CN105259908A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 南京航空航天大学 一种雷达引导无人机自动着舰制导与控制系统及其控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANDREW J. STANLEY等: "《Estimation of the Centre of Gravity of a Manoeuvring Aircraft using Kalman filters and the ADMIRE aircraft model》", 《IFAC PROCEEDINGS VOLUMES》 *
王小平: "《民用飞机重心包线研究》", 《民用飞机设计与研究》 *
葛磊: "《面向倾转旋翼机总体方案阶段的重心包线设计研究》", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
连婷婷: "《民用飞机运行重心包线设计方法》", 《科技创新导报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115857851A (zh) * 2022-11-21 2023-03-28 中国民航信息网络股份有限公司 一种航班配载重心显示方法方法及装置
CN115857851B (zh) * 2022-11-21 2024-05-14 中国民航信息网络股份有限公司 一种航班配载重心显示方法及装置

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