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      一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法

      文檔序號:4139895閱讀:288來源:國知局
      專利名稱:一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及飛行控制領(lǐng)域,具體為一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法。
      背景技術(shù)
      傳統(tǒng)布局飛機(jī)的三種操縱面,包括升降舵、副翼及方向舵,分別對應(yīng)俯仰、滾轉(zhuǎn)與偏航三個(gè)方向的姿態(tài)控制,操縱面的個(gè)數(shù)與操縱期望參數(shù)個(gè)數(shù)相等,操縱方式唯一。而現(xiàn)代新型飛機(jī)為了滿足期望的性能要求,普遍引入了一些新的操縱面。例如,為了獲得大迎角機(jī)動(dòng)性引入了近耦合鴨翼;為獲得過失速機(jī)動(dòng)性與操縱性,引入了推力矢量;為改善起飛著陸性能引入了增升裝置;為改善隱身性能對尾翼進(jìn)行了修改,甚至取消尾翼;為了增強(qiáng)高隱身無尾布局飛機(jī)的操縱性與穩(wěn)定性,引入了全動(dòng)翼尖(All Moving Tips)、嵌入面 (Spoiler Slot Deflectors)、前緣被動(dòng)孔隙(Leading Edge Passive Porosity)及阻力方向舵(Split Drag Rudder)等新型操縱面等等。多操縱面的引入給飛機(jī)帶來期望性能的同時(shí),也給飛行控制設(shè)計(jì)帶來了難題操縱面的個(gè)數(shù)大于被控量,存在無窮多種操縱方式,必須采用控制分配來解決操縱冗余的問題。早期的控制分配方法是通過指定操縱面組合來實(shí)現(xiàn),即根據(jù)經(jīng)驗(yàn),指定確定的操縱面實(shí)現(xiàn)操縱要求。而目前國內(nèi)外研究人員對控制分配方法的研究主要集中在控制分配算法上,指標(biāo)方面主要考慮的是控制性能和少量飛行性能,并沒有根據(jù)不同飛行任務(wù)的特點(diǎn)考慮相應(yīng)的性能指標(biāo),所以現(xiàn)有研究的控制分配方法尚處于嘗試將一種控制分配算法應(yīng)用于飛機(jī)的階段。而實(shí)際上,對于多操縱面控制分配問題,除了要研究控制分配算法外,確定各操縱面的使用優(yōu)先級也是亟待研究的內(nèi)容。多操縱面飛機(jī)能夠采用多種操縱方式都達(dá)到操縱要求,但不同操縱方式產(chǎn)生的代價(jià)也是不同的,這主要是因?yàn)椋紫炔倏v面偏轉(zhuǎn)除了能產(chǎn)生操縱力矩,還會對飛機(jī)的升阻特性產(chǎn)生影響,從而影響飛機(jī)的飛行性能,如果選用了過于影響飛機(jī)升阻特性的操縱方式,就會影響飛機(jī)的飛行性能;其次,操縱面舵機(jī)的偏角、偏轉(zhuǎn)速率都是有限的,因此操縱面所產(chǎn)生的操縱力矩是有限的,達(dá)到期望的操縱力矩也需要一定的時(shí)間,如果過多選用舵機(jī)偏轉(zhuǎn)速率較低的操縱面,雖然最終仍能達(dá)到期望的操縱力矩,但會使飛機(jī)的操縱響應(yīng)較慢,從而影響飛機(jī)飛行品質(zhì)和敏捷性的發(fā)揮。此外,從提高可靠性和降低控制分配復(fù)雜程度的角度而言,參與控制的操縱面應(yīng)當(dāng)在滿足操縱要求的前提下盡可能少。所以,需要根據(jù)不同飛行階段對飛機(jī)飛行性能的需求,確定各操縱面的優(yōu)先級,從而能夠在存在多種操縱方式的情況下,選擇使用優(yōu)先級高的操縱面,降低操縱過程中的不利代價(jià),提高飛行性能。

      發(fā)明內(nèi)容
      要解決的技術(shù)問題
      為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明提出了一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法,根據(jù)超視距階段對飛機(jī)飛行性能的需求,確定各操縱面的使用優(yōu)先級。技術(shù)方案超視距(Beyond Visual Range)空戰(zhàn)飛行階段是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)空戰(zhàn)的重要階段。一般認(rèn)為,空戰(zhàn)距離達(dá)到8千米以上就稱為超視距空戰(zhàn)階段,在這一階段中,對飛機(jī)的巡航能力要求較高,所以應(yīng)當(dāng)使用對升阻特性有利的操縱面。本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法,其特征在于采用Jsi = RmSi((L/D) Si-(L/D)0)確定同一馬赫數(shù)飛行狀態(tài)下各操縱面使用優(yōu)先級,
      Jsi表示第i個(gè)操縱面的使用優(yōu)先級
      權(quán)利要求
      1. 一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法,其特征在于采用Jsi = Rmsi((IVD)si-(IVD)tl)確定同一馬赫數(shù)飛行狀態(tài)下各操縱面使用優(yōu)先級,Jsi表示第i個(gè)操縱面的使用優(yōu)先級,
      全文摘要
      本發(fā)明提出了一種確定多操縱面飛機(jī)超視距階段各操縱面使用優(yōu)先級的方法,采用Jδi=Rmδi((L/D)δi-(L/D)0)確定同一馬赫數(shù)飛行狀態(tài)下各操縱面使用優(yōu)先級,為第i個(gè)操縱面的俯仰操縱效能,ΔCmδ0為基準(zhǔn)操縱面的俯仰操縱效能,基準(zhǔn)操縱面為多操縱面飛機(jī)中的任意一個(gè)操縱面;CL0和CD0分別為飛機(jī)無操縱面偏轉(zhuǎn)時(shí)的升力系數(shù)和阻力系數(shù),ΔCLδi和ΔCDδi分別為第i個(gè)操縱面偏轉(zhuǎn)單位角度后產(chǎn)生的附加升力系數(shù)和附加阻力系數(shù)。本方法體現(xiàn)出了在超視距空戰(zhàn)階段,飛機(jī)對巡航能力要求,并能夠結(jié)合要求確定出飛機(jī)各操縱面的使用優(yōu)先級,使得在存在多種操縱方式的情況下,可以選擇使用優(yōu)先級高的操縱面,降低操縱過程中的不利代價(jià),提高飛機(jī)超視距階段飛行性能。
      文檔編號B64C13/16GK102390524SQ20111032159
      公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
      發(fā)明者劉艷, 豆國輝, 顏世偉, 高正紅 申請人:西北工業(yè)大學(xué)
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