一種直升機極限重心配載方法
【專利摘要】一種直升機極限重心配載方法，屬于直升機重量設計技術，涉及一種基于優(yōu)先級別順序的快速配載得到最大轉動慣量值的設計方法。其特征在于：直升機極限重心是指直升機處于極限起飛重量和極限重心狀態(tài)，同時滿足轉動慣量值最大。轉動慣量值由各配載點的重量和配載點的坐標與極限坐標的距離兩者共同決定。通過對配載點距離對配載點進行優(yōu)先級別順序排序，利用優(yōu)先級別順序快速對配載點實現(xiàn)重量配載。本發(fā)明通過優(yōu)先級順序的方法，不僅使配載方案在配載方向上的轉動慣量計算值為最大，而且具有快速方便的優(yōu)點，避免了配載方案的多樣性，能為直升機氣動計算，結構與起落架強度設計以及飛行驗證過程提供最優(yōu)技術方案。
【專利說明】一種直升機極限重心配載方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于直升機重量設計技術，設計一種基于優(yōu)先級別順序的快速配載得到最 大轉動慣量值的設計方法。

【背景技術】
[0002] 極限重心是指對應于直升機重心包線各極限狀態(tài)的點，通常以重心、重量為橫、縱 坐標組合定義。在直升機氣動計算、結構與起落架強度設計以及飛行驗證過程中，為了對極 限重心下的方案或性能進行計算、評估與驗證，需提供極限重心配載方案及其對應的全機 轉動慣量。極限重心點的配載方案是指能夠使直升機處于極限重心的重量、重心分布，理論 上來講，該分布存在無數種方案，區(qū)別在于各種方案對應的轉動慣量不同。為了對極限重心 下的方案或性能進行計算、評估與驗證，需要針對轉動慣量最大的情況開展工作。
[0003] 目前，直升機極限重心配載主要通過兩種方式：一種是通過設計人員對配載點逐 點手工配載，而配載點數量較多，因此需要反復調整配載點重量得到極限重心狀態(tài)，對多方 向組合的極限配載會更困難，所得結果不一定滿足最大轉動慣量要求，而且耗時較長。第二 種是通過編程對各配載點進行迭代計算，最后獲取最大轉動慣量狀態(tài)下的配載方案。該方 法計算結果準確，但沒有計算程序時則無法實現(xiàn)配載，特別是在外場時計算不方便。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題：提出一種基于優(yōu)先級順序的極限重心配載方法，以使 極限配載過程更快速、準確。
[0005] 本發(fā)明的技術方案：一種基于優(yōu)先級順序的極限重心配載方法，將配載點按優(yōu)先 級順序排列后，并與配載點限制條件相結合，使極限重心配載更方便快捷。
[0006] -種直升機極限重心配載方法，其特征在于：
[0007] (1)確定已知參數：確定空機重量（Mtl)重心（X。，YQ，Ztl)及空機轉動慣量（I xQ，Iy。， IzQ，IXy〇, Iyz〇, Izx〇)、可配載點的配載重量限制Mi及重心位置（Xi, Yi, Zi)、配載方向及對應的 極限重心、起飛重量M ;
[0008] (2)根據配載方向上配載點的坐標與極限坐標的距離、配載方向距離與其它方向 距離的組合、配載方向距離與可配載點裝載要求限制的組合或其他任何影響因素與配載方 向距離的加權組合確定影響最大轉動慣量的因素，再根據配載點影響最大轉動慣量的重要 程度來排序或按照配載點的優(yōu)先順序來排序以及任何能夠滿足配載結果的排列方式對配 載點進行優(yōu)先級順序排序；
[0009] (3)根據配載優(yōu)先級順序、配載點重量限制、起飛重量要求對各配載點進行初步重 量分配；
[0010] ⑷比較初步重量分配下配載方向的全機重心值與極限重心值的差異，根據配載 點重量限制和第二步確定的配載優(yōu)先級順序選擇兩個影響小的可配載點，并計算兩個可配 載點在滿足極限重心要求的分配重量；
[0011] (5)計算滿足起飛重量和極限重心要求的全機重量重心及轉動慣量，記錄各配載 點配載重量。
[0012] 本發(fā)明關鍵點是：
[0013] 基于最大轉動慣量影響因素的優(yōu)先級順序思想，使極限重心配載方法更方便快 捷。
[0014] 所述的最大轉動慣量影響因素可以是配載點在配載方向上的距離、與其他方向距 離的組合以及與其他約束條件的組合加權。
[0015] 所述的優(yōu)先級順序可以是按配載點影響最大轉動慣量的重要程度來排序，也可以 按照配載點的優(yōu)先順序來排序以及任何能夠滿足配載結果的排列方式。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明極限重心配載方法，通過優(yōu)先級順序的方法，不僅使得 到的轉動慣量值最大，而且使配載方法更為簡單、方便快捷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明涉及的坐標系示意與說明。

【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發(fā)明所涉及的直升機極限重心配載方法做進
[0019] 一步詳細說明。
[0020] 第一步：
[0021] 確定已知參數：某直升機空機重量1360kg，空機重心為（3. 507, 0.024,-L 689)， 空機轉動慣量為（1031. 88, 4861. 66, 4012. 66, 47. 38, -9. 93, 323. 76)?？膳漭d點的配載重 量限制條件見表1。要求配載使縱向滿足極限重心X = 3. 170,起飛重量2000kg。
[0022] 表1可配載點的重量限制條件

【權利要求】
1. 一種直升機極限重心配載方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 確定已知參數：確定空機重量重心及空機轉動慣量、可配載點的配載重量限制及 重心位置、配載方向及對應的極限重心、起飛重量； (2) 根據影響最大轉動慣量的因素確定配載優(yōu)先級順序； (3) 根據配載優(yōu)先級順序、配載點重量限制、起飛重量要求對各配載點進行初步重量分 配； (4) 比較初步重量分配下配載方向的全機重心值與極限重心值的差異，根據配載點重 量限制和第二步確定的配載優(yōu)先級順序選擇兩個影響小的可配載點，并計算兩個可配載點 上滿足極限重心要求的分配重量； (5) 計算滿足起飛重量和極限重心要求的全機重量、重心及轉動慣量，記錄各配載點配 載重量。
2. 根據權利要求1所述的直升機極限重心配載方法，其特征在于，所述對最大轉動慣 量影響的重要程度是配載方向上配載點的坐標與極限坐標的距離、配載方向距離與其他方 向距離的組合、配載方向距離與可配載點裝載要求限制的組合或其他任何影響因素與配載 方向距離的加權組合。
3. 根據權利要求1所述的直升機極限重心配載方法，其特征在于，所述優(yōu)先級順序是 按照配載點對最大轉動慣量影響的重要程度來排序，或者，按照配載點的優(yōu)先順序來排序 以及任何能夠滿足配載結果的排列方式。
【文檔編號】B64F5/00GK104229157SQ201410424518
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權日:2014年8月26日
【發(fā)明者】呂春雷, 黃利, 葉昌敬, 羅丫, 李亞楠, 李云鵬 申請人:中國直升機設計研究所