[发明专利]一种带控制系统的飞机偏离特性预测方法

说明书

本申请提供了一种带控制系统的飞机偏离特性预测方法，所述方法包括：依据偏离的运动机理、飞机动力学方程的系统稳定性理论和飞行控制系统原理，建立飞机偏离预测判据，所述飞机偏离预测判据包括动态偏航发散参数判据、横侧操纵偏离参数判据；将飞行控制系统中包含横航向增稳、横航向交联耦合、多操纵面控制分配策略的控制影响耦合到飞机偏离预测判据中；利用耦合的带控制系统的飞机偏离特性预测判据开展偏离特性预测评估。本申请提出的方法将飞行控制律中的航向增稳、横航向交联耦合、多操纵控制分配策略扩展到飞机偏离特性判据中去，通过引入偏离判据与控制系统的解析关系，为飞机大迎角控制策略提供技术基础，有效保证飞机安全，降低风险。

技术领域

本申请属于飞行控制技术领域，特别涉及一种带控制系统的飞机偏离特性预测方法。

背景技术

带飞行控制系统的飞机在偏离区域内的飞行动力学特性对于保证飞机大迎角下的飞行安全具有重要意义。目前，对飞机的偏离特性(偏离特性是指当飞机在大迎角飞行时，其具有向一侧偏航飞行的动作或趋势，这种动作或趋势是不期望发生的)研究多基于普通飞机线性化的飞行动力学方程而提出，不充分适用于采用飞行控制系统的多操纵面现代飞斗机。

发明内容

本申请的目的是提供了一种带控制系统的飞机偏离特性预测方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种带控制系统的飞机偏离特性预测方法，所述方法包括：

依据偏离的运动机理、飞机动力学方程的系统稳定性理论和飞行控制系统原理，建立飞机偏离预测判据，所述飞机偏离预测判据包括动态偏航发散参数判据、横侧操纵偏离参数判据；

将飞行控制系统中包含横航向增稳、横航向交联耦合、多操纵面控制分配策略的控制影响耦合到飞机偏离预测判据中；

利用耦合的带控制系统的飞机偏离特性预测判据开展偏离特性预测评估。

进一步的，包含横航向增稳、横航向交联耦合和/或多操纵面控制分配策略的控制影响与横侧操纵偏离参数判据耦合中，所述动态偏航发散参数判据为：

式中，C_nβ、C_1β分别表示航向静稳定性导数，α为迎角，I_Z为飞机对机体轴z_t转动惯量，I_X为飞机对机体轴x_t转动惯量。

进一步的，包含横航向增稳、横航向交联耦合和/或多操纵面控制分配策略的控制影响与横侧操纵偏离参数判据耦合的预测公式为：

式中，C’_nβ、C’_1β分别表示拓展的航向静稳定性导数。

进一步的，拓展的航向静稳定性导数C’_nβ、C’_1β分别为：

式中，C_n(β)、C_l(β)是由于飞行控制系统控制舵面偏转，引起的偏航和滚转力矩系数；β是包含差动副翼、差动平尾、方向舵偏度的广义舵面。

进一步的，包含横航向增稳、横航向交联耦合和/或多操纵面控制分配策略的控制影响与横侧操纵偏离参数判据耦合的预测公式为：

本申请提出的带控制系统的飞机偏离特性预测方法可用于现代飞机大迎角偏离特性和尾旋敏感性的预测工作，将飞行控制律中的航向增稳、横航向交联耦合、多操纵控制分配策略扩展到飞机偏离特性判据中去,通过引入偏离判据与控制系统特性的解析关系，为飞机大迎角控制策略提供技术基础，有效保证飞机安全，降低风险。

附图说明