[发明专利]直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法及装置

说明书

本发明公开了一种直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法及装置，通过提取直升机主减速器的油池三维几何模型，在油池三维几何模型中模拟滑油的分布空间；读取直升机主减速器的飞行参数，计算出飞行参数作用于滑油时形成的液面相对应的液面法向量；以液面法向量和油池实时滑油量为约束条件，计算出油池三维几何模型中的滑油油位高度数据；对直升机主减速器润滑系统元器件进行抽象及参数化，并构建润滑系统参数化仿真分析模型；设置仿真和边界条件参数，仿真分析获取润滑系统中各润滑点压力分布与流量分配。本发明提供的直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法及装置，仿真结果与实测值误差小，可得到整个时间历程中的压力和流量等性能参数。

技术领域

本发明涉及直升机主减速器润滑系统领域，特别地，涉及一种直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法及装置。

背景技术

传动系统、发动机和旋翼系统是直升机的三大关键动部件。传动系统的作用是将发动机的功率和转速按一定的比例传递到旋翼、尾桨和各附件，是涡轮轴发动机动力输出必不可少的动力传输部件，也是唯一动力传递途径。因此，直升机中传动系统的可靠性要比发动机要求高，直升机性能在很大程度上取决于传动系统的性能。

减速器润滑系统是直升机传动系统中不可或缺的重要组成部分，润滑系统性能指标(如滑油压力)是监控直升机减速器工作状况的重要技术指标之一，外场试飞经验表明，减速器润滑系统性能受飞行姿态变化影响较大。例如，曾出现过在大姿态侧滑时减速器滑油压力低的现象，甚至出现滑油压力低报警的故障，导致直升机不得不改变当前动作，直接影响直升机作战性能。因此急需借助于仿真分析手段研究不同姿态条件下润滑系统性能。

目前，关于润滑系统仿真分析方法主要集中于润滑系统静态性能仿真与计算，不考虑飞行姿态及加速度对液位的影响。通过计算有限个在离散状态下的润滑系统的性能，无法获得润滑系统整个时间历程的润滑系统的性能。可见，现有的润滑系统仿真分析方法因未考虑姿态变化和加速度影响，不能反应真实情况。因此，现有的润滑系统仿真分析方法无法评估直升机主减速器在飞行状态下的润滑性能，是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法及装置，以解决现有的润滑系统仿真分析方法无法评估直升机主减速器在飞行状态下的润滑性能的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种直升机主减速器润滑系统动态仿真分析方法，包括步骤：

提取直升机主减速器的油池三维几何模型，在油池三维几何模型中模拟滑油的分布空间；

读取直升机主减速器的飞行参数，计算出飞行参数作用于滑油时形成的液面相对应的液面法向量；

以计算出的液面法向量和油池实时滑油量为约束条件，计算出油池三维几何模型中的滑油的滑油油位高度数据；

对直升机主减速器润滑系统的元器件进行抽象及参数化，并构建润滑系统参数化仿真分析模型，仿真分析模型实时读取滑油油位高度数据；

设置仿真和边界条件参数，仿真分析获取润滑系统中各润滑点压力分布与流量分配。

进一步地，直升机主减速器的飞行参数包括三个姿态角和三个方向加速度，读取直升机主减速器的飞行参数，计算出飞行参数作用于滑油时形成的液面相对应的液面法向量的步骤包括：

由几何关系约束计算三个姿态角单独作用时滑油形成的液面对应的第一单位法向量；

计算三个方向加速度单独作用时滑油形成的液面对应的第二单位法向量；

根据计算出的第一单位法向量和第二单位法向量，获取液面法向量。

进一步地，以计算出的液面法向量和油池实时滑油量为约束条件，计算出油池三维几何模型中的滑油的滑油油位高度数据的步骤包括：