[发明专利]一种小飞机全机载荷配平方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小飞机全机载荷配平方法，属于飞机强度设计的技术领域。

背景技术

目前，全球通用航空急速发展，小型通用飞机的市场需求量越来越大，因此，越来越多的飞机制造厂商加入了通用飞机制造领域，能够快速、低成本的研制出满足市场需求的飞机产品成为飞机制造厂商的巨大挑战。

然而，受限于通用飞机适航条例的强制要求，飞机设计必须进行全机平衡载荷计算，而为了能够获得舵面配平载荷，需额外增加很多风洞试验，需要较长的研制周期和昂贵的试验费用。因此，解决小飞机在强度设计工作时的全机载荷配平问题，对于加快研制周期、降低试验费用具有极其重要的意义。为此发明一种实用性强，且满足工程计算精度要求的全机载荷配平方法很有必要。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种小飞机全机载荷配平方法。本发明在不进行大量风洞试验及CFD运算的条件下，提供一种快速的、满足工程计算精度要求的，并且能够通过试验验证的小飞机全机载荷配平方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种小飞机全机载荷配平方法：

飞机受到气动外载的气动力矩与自身惯性载荷的力矩在重心处平衡，                                                ，现在保证气动总矩不变，对角加速度进行计算：

单个离散质量点惯性载荷：

——单个离散点质量

——单个离散点当地过载

——飞机重心过载

——单个离散点距飞机重心的距离

由于比小2%以下，因此计算精度满足5%工程误差。

在进行惯性载荷计算时对角加速度进行修正，从而利用全机气动载荷对重心力矩与惯性载荷对重心力矩的自平衡原理进行载荷配平。

本发明的主要优点：

本发明可以在不进行大量风洞试验及CFD计算的前提下，提供一种满足国军标和适航条例对全机不平衡力矩配平要求的计算方法。

由于在飞机研制过程中，强度专业在进行有限元分析时需要对全机质量进行离散，但采用离散后的质量计算得到的全机转动惯量相比重量专业计算的全机转动惯量偏小，而气动专业计算飞机载荷时采用的是重量专业提供的全机转动惯量，因此强度专业在进行全机载荷计算时会产生一个不平衡力矩，国军标和适航条例均要求对此不平衡力矩采用适当的方法予以配平，本发明通过修正角加速度后，使惯性载荷对重心力矩与气动载荷对重心力矩自平衡，从而达到全机载荷平衡，本发明采用的方法简单可靠，且经过本公司多型飞机的研制使用，满足了试验验证和适航审查要求。

附图说明

图1为本发明中小飞机的结构示意图。

具体实施方式

   下面结合附图1对本发明进行详细描述：

图1中：

1——飞机气动载荷对重心的力矩

2——全机气动载荷P；

3——气动载荷压心到飞机重心的距离L；

4——机翼；

5——机身：

6——尾翼。

如图所示，飞机受到气动外载的气动力矩与自身惯性载荷的力矩在重心处平衡，但由于，因此如果直接采用气动专业提供的角加速度值则计算的，就会产生一个不平衡力矩。现在保证气动总矩不变，对角加速度进行修正：

单个离散质量点惯性载荷：

——单个离散点质量

——单个离散点当地过载

——飞机重心过载

——单个离散点距飞机重心的距离

由于通常比小2%以下，因此计算精度满足5%工程误差。