[发明专利]一种大气扰动中飞机颠簸响应的计算方法

权利要求书

1.一种大气扰动中飞机颠簸响应的计算方法，其特征在于，

根据目标飞机机翼和平尾的参数对机翼和平尾的中弧面进行网格划分，按照在当前网格下移1/4弦线位置布局涡环的方式布置涡环；

采用非平面非定常涡环法计算目标飞机在瞬时三维扰动风下的气动特性获得扰动风影响下任意涡环控制点处的气动力和无扰动风影响下任意涡环控制点处的气动力；

根据扰动风影响下任意涡环控制点处气动力与无扰动风影响下任意涡环控制点处气动力的差值得到仅由扰动风引起的气动力变化，根据仅由扰动风引起的气动力变化计算目标飞机机翼和平尾在大气扰动下的气动力和俯仰力矩形成增量气动导数项，将增量气动导数项加入飞机气动模型后求解实时气动力及俯仰力矩，再结合飞行动力学方程获得目标飞机机身任意点处的法向加速度；

更新目标飞机的飞行状态参数，通过连续计算目标飞机法向加速度得到大气扰动中的飞机颠簸响应。

2.根据权利要求1所述一种大气扰动中飞机颠簸响应的计算方法，其特征在于，所述涡环为由沿相邻上网格分界线方向的AB段涡丝、沿弦长方向的BD段涡丝、沿相邻下网格分界线方向的DE段涡丝、沿弦长方向的EA段涡丝组成的矩形涡环，沿弦长方向的BD段涡丝在网格分界线处分割为BC段涡丝和CD段涡丝，沿弦长方向的EA段涡丝在网格分界线处分割为EF段涡丝和FA段涡丝。

3.根据权利要求2所述一种大气扰动中飞机颠簸响应的计算方法，其特征在于，所述涡环对空间任意点的诱导速度为各段涡丝诱导速度的矢量和，V＝Γ(k_AB+k_BC+k_CD+k_DE+k_EF+k_FA)＝ΓK，V为涡环对空间任意点的诱导速度，Γ为涡环环量，k_AB、k_BC、k_CD、k_DE、k_EF、k_FA分别为AB段、BC段、CD段、DE段、EF段、FA段涡丝诱导速度系数矢量，K为整个涡环对空间任意点的诱导速度系数矢量。

4.根据权利要求3所述一种大气扰动中飞机颠簸响应的计算方法，其特征在于，扰动风影响下任意涡环控制点处的气动力为F_i(t_k)＝[F_x,i(t_k),F_y,i(t_k),F_z,i(t_k)]^T表示t_k时刻扰动风影响下第n_RW行n_CW列的控制点i上的气动力，ρ为空气密度，为t_k时刻第n_RW行n_CW列的控制点i对应涡环的环量，分别为t_k时刻第n_RW-1行n_CW列、第n_RW行n_CW+1列涡环的环量，V_b,i(t_k)为t_k时刻翼面附着涡系在控制点i处的诱导速度，[V_x,i(t_k),V_y,i(t_k),V_z,i(t_k)]^T为t_k时刻控制点i处飞机姿态运动和瞬时三维扰动风诱发的当地速度，为t_k时刻尾涡系在控制点i处的诱导速度，r_AB、r_BC、r_CD分别为控制点i对应涡环的AB、BC、CD段涡丝向量；计算翼面前缘涡环控制点i在扰动风影响下的气动力时，计算翼面后缘涡环控制点i在扰动风影响下的气动力时，省略r_CD项。