一種教練機(jī)飛行性能指標(biāo)確定的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種飛機(jī)性能指標(biāo)確定方法，屬于飛機(jī)總體設(shè)計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于現(xiàn)代的教練機(jī)是系統(tǒng)配套、體系化發(fā)展的，在其飛行性能指標(biāo)確定過程中，需 要改變過去針對單機(jī)平臺進(jìn)行定性描述的不足，通過分析得出一種可量化的方法，為確定 科學(xué)、合理的教練機(jī)性能指標(biāo)提供決策依據(jù)。所采用的新方法，綜合考慮了以下四個方面： 一是教練機(jī)之間的體系定位和配套能力，二是與作戰(zhàn)飛機(jī)的銜接性，三是訓(xùn)練效益的最大 化，四是未來較長時間內(nèi)的前瞻性和可擴(kuò)展性。該方法以最優(yōu)化準(zhǔn)則為核心，能夠合理預(yù)測 滿足當(dāng)前和未來的教練機(jī)性能指標(biāo)。傳統(tǒng)的教練機(jī)性能指標(biāo)方法主要有兩種，分別為類比 法和銜接性系數(shù)法。類比法是通過統(tǒng)計(jì)典型教練機(jī)基本性能參數(shù)，類比分析出各性能參數(shù) 所在區(qū)間，從而為新型教練機(jī)基本性能指標(biāo)的確定提供參考。銜接性系數(shù)法是通過選定一 系列的現(xiàn)役教練機(jī)，收集整理這些教練機(jī)及其所在訓(xùn)練體制的初級、基礎(chǔ)、高級教練機(jī)的基 本性能參數(shù)，解算出對應(yīng)的初級教練機(jī)與基礎(chǔ)教練機(jī)、基礎(chǔ)教練機(jī)與高級教練機(jī)的性能銜 接系數(shù)，基于此獲得滿足銜接性系數(shù)的相應(yīng)教練機(jī)性能指標(biāo)。
[0003] 需要指出的是，采用上述兩種方法雖然能夠得到具有一定意義的性能指標(biāo)，但仍 然存在以下問題： 1)這兩種方法均基于現(xiàn)役機(jī)型展開研宄分析，體現(xiàn)的是對已知的飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的 總結(jié)，是一種理論能力。而當(dāng)今的飛機(jī)飛行性能指標(biāo)需要從使命任務(wù)和市場需求兩方面來 考慮，即要著眼于實(shí)際需求，顯然實(shí)際需求與理論能力是嚴(yán)重脫節(jié)的。
[0004] 2)教練機(jī)是一種系列化發(fā)展的飛機(jī)，其性能指標(biāo)應(yīng)該具有一定的歷史繼承性和發(fā) 展性。這兩種方法的研宄對象均為現(xiàn)役機(jī)型，因此獲得的性能指標(biāo)既不具有歷史的繼承性 也不具有教練機(jī)體系的發(fā)展性。
[0005] 3)這兩種方法考慮的因素較少，難以獲得最優(yōu)化的性能指標(biāo)。類比法獲得的是國、 內(nèi)外現(xiàn)役基礎(chǔ)教練機(jī)的綜合水平，銜接性系數(shù)法則是在前者基礎(chǔ)上考慮了現(xiàn)役教練機(jī)裝備 體系的銜接性。兩種方法都未能考慮更特殊的情況，特別是較大程度上影響教練機(jī)總體方 案的因素，例如：飛行員訓(xùn)練大綱的特點(diǎn)，對于不同國家和不同代飛機(jī)的差別非常大；還有 教練機(jī)戰(zhàn)技任務(wù)書中包含的特殊要求(例如，成本限制或某些部件和系統(tǒng)選定限制）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種教練機(jī)飛行性能指標(biāo)確定的方法，既反映了教練機(jī)解決傳統(tǒng)問 題的能力、現(xiàn)有教練機(jī)在達(dá)到所需效能方面已實(shí)施的方法和措施，也反映了教練機(jī)的發(fā)展 趨勢，考慮了一些更特殊的情況，包括教練機(jī)戰(zhàn)技任務(wù)書中包含的特殊要求(例如，效能指 標(biāo)或某些部件和系統(tǒng)選定限制)。采用這種方法可以獲得更加合理、可信的性能指標(biāo)。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案分為初步預(yù)測階段和優(yōu)化階段，在初步預(yù)測階段，使用關(guān)聯(lián)預(yù) 測法獲得一組初步性能指標(biāo)；在優(yōu)化階段，采用一種以教練機(jī)訓(xùn)練效能為目標(biāo)函數(shù)的修正 方法對初步預(yù)測階段獲得的性能指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化處理。
[0008] 本發(fā)明所述技術(shù)方案具體如下：一種教練機(jī)飛行性能指標(biāo)確定的方法： 步驟一、按照關(guān)聯(lián)預(yù)測法的要求建立數(shù)據(jù)庫； 步驟二、使用關(guān)聯(lián)預(yù)測法獲得零次逼近的基礎(chǔ)教練機(jī)性能指標(biāo)矢量； 步驟三、使用基礎(chǔ)教練機(jī)訓(xùn)練效能模型計(jì)算訓(xùn)練效能值； 步驟四、綜合銜接機(jī)型訓(xùn)練效能值進(jìn)行平滑檢查，若平滑過渡，則獲得滿足要求的性能 指標(biāo)矢量，否則需要以基礎(chǔ)教練機(jī)訓(xùn)練效能為目標(biāo)函數(shù)，在給定的約束條件下，進(jìn)行性能指 標(biāo)的優(yōu)化搜索，優(yōu)化搜索以循環(huán)方式進(jìn)行，達(dá)到極值或超出設(shè)定的約束時結(jié)束，最終確定基 礎(chǔ)教練機(jī)性能指標(biāo)矢量。
[0009] 這里提到的關(guān)聯(lián)預(yù)測法，其本質(zhì)是關(guān)注基礎(chǔ)教練機(jī)與高級教練機(jī)(后文統(tǒng)稱"目標(biāo) 機(jī)"）的協(xié)調(diào)性，以及這兩類飛機(jī)特性之間的定量聯(lián)系。為了統(tǒng)計(jì)分析教練機(jī)與目標(biāo)飛機(jī)特 性之間的聯(lián)系，確定了教練機(jī)與目標(biāo)飛機(jī)"飛機(jī)對"的集合和一個規(guī)范化的權(quán)重系數(shù)矢量。 該方法的核心是確定教練機(jī)性能指標(biāo)矢量的零次逼近： Xj=f(x0J),j=(l，R) 其中： Xj一一預(yù)測的未來時段基礎(chǔ)教練機(jī)與目標(biāo)機(jī)對于特性j的關(guān)聯(lián)系數(shù)X0J一一歷史時段基礎(chǔ)教練機(jī)與目標(biāo)機(jī)對于特性j的關(guān)聯(lián)系數(shù) R一一特性集合個數(shù) 從上述公式可以看出： 0從形式上說，該方法在某種意義上是教練機(jī)發(fā)展所要求的； 0從方法上說，該方法是目標(biāo)預(yù)測優(yōu)勢和搜索方法的要素結(jié)合； 0從時間上說，該方法所預(yù)測的結(jié)果應(yīng)該是短-中期（5~15年）的，因?yàn)轭A(yù)測結(jié)果的 可信時間期限應(yīng)該不短于研制教練機(jī)過程的時間周期（平均5年)，且不超過目標(biāo)飛機(jī)更新 換代周期（10~15年)。
[0010] 本發(fā)明提供的一種教練機(jī)飛行性能指標(biāo)確定的方法，在繼承類比法和銜接性系數(shù) 法的可取之處外，更大程度彌補(bǔ)了這兩種方法的不足，在充分考慮傳統(tǒng)能力、已實(shí)施的方法 和措施的同時，更考慮到國內(nèi)飛行員訓(xùn)練大綱的特點(diǎn)，現(xiàn)有裝備情況，教練機(jī)裝備體系下的 良好銜接性以及基礎(chǔ)教練機(jī)戰(zhàn)技任務(wù)書中包含的特殊要求，使得該方法更加合理、可信、高 正確性。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 如圖1所示，一種教練機(jī)飛行性能指標(biāo)確定的方法： 步驟S1、按照關(guān)聯(lián)預(yù)測法的要求建立數(shù)據(jù)庫； 步驟S2、使用關(guān)聯(lián)預(yù)測法獲得零次逼近的基礎(chǔ)教練機(jī)性能指標(biāo)矢量； 步驟S3、使用基礎(chǔ)教練機(jī)訓(xùn)練效能模型計(jì)算訓(xùn)練效能值； 步驟S4、綜合銜接機(jī)型訓(xùn)練效能值進(jìn)行平滑檢查，若平滑過渡，則獲得滿足要求的性能 指標(biāo)矢量，否則需要以基礎(chǔ)教練機(jī)訓(xùn)練效能為目標(biāo)函數(shù)，在給定的約束條件下，進(jìn)行性能指 標(biāo)的優(yōu)化搜索，優(yōu)化搜索以循環(huán)方式進(jìn)行，達(dá)到極值或超出設(shè)定的約束時結(jié)束，最終確定基 礎(chǔ)教練機(jī)性能指標(biāo)矢量。
[0013] 實(shí)施例1 先作如下設(shè)定： ①評估飛機(jī)和目標(biāo)機(jī)的性能數(shù)據(jù)
其中，1為待評估機(jī)型，2為目標(biāo)機(jī)，n為性能參數(shù)個數(shù)。飛機(jī)性能參數(shù)眾多，選定要研 宄的基礎(chǔ)教練機(jī)性能參數(shù)時，很重要的幾點(diǎn)是：i.能反映出基礎(chǔ)教練機(jī)的主要技術(shù)特征； ii.能可靠的預(yù)測其發(fā)展趨勢；iii.包含最大程度上影響飛行員訓(xùn)練效能的參數(shù)。
[0014] ②待評估飛機(jī)和目標(biāo)機(jī)的座艙綜合信息數(shù)據(jù)
其中，1為待評估機(jī)型，2為目標(biāo)機(jī)