[发明专利]水陆两栖飞机着水静力试验载荷计算方法

说明书

本发明涉及水陆两栖飞机着水静力试验载荷加载技术，具体涉及一种水陆两栖飞机的着水试验载荷的计算方法。本发明通过满足适航规章条款的要求的着水总载荷和作用点以及分布着水压力，构建几何外形和压力分布的分段线性函数，依此求出得到着水区域内的着水总载荷和作用点。然后根据着水区域内的压力分段函数和几何外形函数，求解得到各框上的垂向载荷，再根据船体压力分布的可以计算得到船体的侧向水载荷。本发明将水陆两栖飞机着水时水载荷的面压力转换为静力试验能直接施加的集中力，实现对船体复杂外形的曲面压力水载荷模拟，解决复杂船体着水面载荷很难施加的技术难题，为水陆两栖飞机静强度试验的校核提供依据。

技术领域

本发明涉及飞机静力试验加载技术，具体涉及一种水陆两栖飞机着水静力试验着水载荷的计算方法。

背景技术

水陆两栖飞机在着水过程中，由于水面载荷的撞击会对机体结构产生较大的变形，为考验着水撞击的瞬间飞机的机体结构是否安全，就必须进行静力试验着水情况的验证。静力试验着水情况中着水试验载荷的计算和施加是静力试验实施的关键。

然而水陆两栖飞机的下部船底外形复杂，同时有别于普通船底，由于其速度快，因此结构强度要求更高，着水过载大，因此对其复杂船体着水面载荷施加模拟一直是技术难题。现有公开资料中很难获取有关水陆两栖飞机的有关静力试验的相关资料。

发明内容

本发明的目的是：提供一种水陆两栖飞机着水静力试验着水载荷计算方法，为静力试验着水情况提供水载荷的加载依据，为静力试验能准确反映飞机机体结构受载提供参考。

本发明的技术方案是：一种水陆两栖飞机静力试验着水载荷计算方法，通过满足适航要求的着水总载荷和作用点以及分布着水压力，构建几何外形和压力分布的分段函数，依此求出满足着水区域内的着水总载荷和作用点，然后根据着水区域内的压力分段函数和几何外形函数，求解得到各框上的垂向载荷，再根据船体压力分布计算得到船体的侧向水载荷。

所述的水陆两栖飞机静力试验着水载荷计算方法，其包括如下步骤：

步骤一、依据适航规章条款计算水陆两栖飞机着水时的总载荷和作用点以及船体的压力分布；

步骤二、依船体外形和各站位处的压力分布构建船体外形和着水的分段压力分布函数；

步骤三、依据步骤一适航规章给出的总载荷和作用点以及步骤二种构建的几何外形和压力分布的分段线性函数，建立着水区域起始点的两未知参数方程。

步骤四、采用二分法迭代求解出着水区域的起始点纵向坐标和着水区域长度

步骤五、依据步骤四求解得到的着水区域，采用步骤二中构建的压力分布分段线性函数，通过曲面积分得到着水区域内相邻两框之间的着水总合力和压心；

步骤六、根据相邻两框之间的着水总合力和作用点坐标按照杠杆比的原理即可求得到左右两框上的垂向载荷

步骤七、根据相邻每个框上的垂向载荷，即可求出侧向载荷。

所述的水陆两栖飞机静力试验着水载荷计算方法，其步骤二中，依船体外形和各站位处的压力分布构建船体外形和着水的分段压力分布函数：

船体几何外形分段函数为：b(x)＝k₃x+c₃

着水的分段压力分布函数为：p(x)＝kx+c

其中，x为站位处位置，x_i≤x≤x_i+1(i＝1,2,…n)，p(x)分布压力，b为站位处舭宽，k，k3，c，c3均为各站位处线性系数。

所述的水陆两栖飞机静力试验着水载荷计算方法，其步骤三中的着水区域起始点的两未知参数方程：