[发明专利]一种飞机载荷设计中原始数据的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于飞机设计领域，尤其涉及一种飞机载荷设计中原始数据的处理方法。

背景技术

飞机的载荷是指飞机在起飞、飞行、着陆和地面滑行等使用过程中，作用在飞机各部位上的空气动力、重力、惯性力和地面反作用力等的总称。载荷的大小取决于飞机的重量、飞行性能、外形的气动特性和起落架的缓冲及使用情况等诸多因素。

进行载荷设计时，必须找出飞机各个部件最大受载的情况以及载荷的大小及分布，以此作为飞机结构强度设计的依据。

首先要选定一个设计规范，既保证飞行安全又不影响飞机的性能。确定设计规范之后，要确定飞机的载荷，通常还需要以下几个重要环节：

第一，在对规范正确理解的基础上，需要根据规范要求和工程设计经验选定和处理载荷设计的原始数据；

第二，再将规范中的要求抽象为一定的物理模型，并通过数学方法对此模型作出描述和求解得出各部件的总载荷，下一步通过测压试验或仿真计算求解出总载荷的分布；

最后，求解出惯性力，并将气动力分布和惯性力分布叠加出总载荷的分布，并筛选出临界载荷情况作为强度设计的依据。

随着航空工业的高速发展，飞机载荷设计的方法也发生了日新月异的变化，计算机技术逐渐成为了载荷设计的重要工具。在飞机载荷设计中，原始数据的处理是载荷设计中最首要的环节，是所有后续工作能否顺利开展的关键。

载荷设计的原始数据主要包含：飞机理论外形数据，飞机重量、惯量、高度、设计速度和机动过载包线等数据，载荷计算中还需要利用大量风洞试验或理论计算取得的气动力数据。这些数据是飞机载荷设计的关键和根源，之后的一切工作都将围绕其有序进行，只有正确的原始数据，才可能得出正确的载荷计算结果。因此，飞机载荷设计中原始数据的处理直接影响着载荷设计的效率，决定了载荷计算结果的科学性和合理性，是载荷设计环节中至关重要的奠基石。

目前，飞机载荷设计时针对原始数据处理这一模块最常用的方法是用二维表结构建立数据之间的关系，使用较多的是用函数关系描述数据之间的联系。飞机的每个计算参数，例如气动力系数、速压、空速等都各自对应着一个函数(一元或多元)，通过对函数的调用便可以实现对该参数的使用。

但是这种方法只适用于数据量相对较少的部件载荷计算等情况，在进行飞机载荷设计工作时，涉及的原始数据量较大，考虑到飞机构型和重量的变化，所需的数据量也成倍地增长。由于全机载荷设计中需要调用的原始输入数据量极大，而且一般情况下飞机的设计数据都是2-3个甚至更多自变量的复变函数，如果按照先前的方法逐条对各类数据函数进行使用，不但显得繁冗死板，可读性差，而且一旦飞机的设计参数发生变化，则必须对所有相关的函数值进行逐次修改。因此这种只适合数据量较少情况的设计方法已经远远不能满足工程实际需求。因此，需要一种科学的方法来完善载荷设计的流程，以方便载荷设计中的按需调用和工程计算的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞机载荷设计中原始数据的处理方法，解决上述问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种飞机载荷设计中原始数据的处理方法，包括

步骤一：将飞机载荷设计中的原始数据按预定规则进行整理及存储形成一系列的数据文件，并将所有数据文件集中引入到一个数据集文件中；

步骤二：建立数据集文件名文件，所述数据集文件名文件用于指定计算所用到的数据集文件的名称及存放路径，同时用于给载荷计算中所用到的数据文件指定一个相应且唯一的标识号，通过所述标识号实现调用相应数据文件中的数据的功能；

步骤三：建立计算控制文件，所述计算控制文件为文件输入及计算选项控制文件，在所述计算控制文件中存放了步骤二中建立的数据集文件名文件的名称和存储路径以及载荷计算结果文件列表和计算控制参数，用于载荷计算中对原始数据集的调用，并对载荷计算结果的输出方式进行选择和控制。

进一步地，步骤一中，所述预定规则为对原始数据按照数据名称、数据类型、控制数、说明字符和数据的形式进行整理形成数据文件。

进一步地，数据文件具有如下分类规则

1类数据文件，所述1类数据文件为n个带字符说明的常数集合，数据长度为2×n，无控制数，首先是n个说明字符串，随后是n个常数数值；

2类数据文件，所述2类数据文件为n个数，数据长度为n，无控制数，随后是n个常数数值；

3类数据文件，所述3类数据文件为一维函数y＝f(x)，其中x有n/2个，y有n/2个，n为偶数；