[发明专利]失速尾旋实时飞行仿真建模及失速尾旋飞行模拟方法

权利要求书

1.一种失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

获取目标飞机的气动数据和试飞数据，所述试飞数据包括常规飞行数据和失速尾旋飞行数据；

基于所述气动数据，采用准定常气动建模方法建立第一气动模型；

基于所述常规试飞数据修正所述第一气动模型，从而得到修正后的第一气动模型；

基于所述修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行，得到仿真失速尾旋飞行数据；

基于所述失速尾旋飞行数据验证所述仿真失速尾旋飞行数据；

当所述仿真失速尾旋飞行数据与所述失速尾旋飞行数据不一致时，修正所述气动数据，得到修正后的气动数据，基于所述修正后的气动数据采用非定常气动建模方法建立第二气动模型；

在训练模拟器中加载所述第二气动模型；

获取所述目标飞机在失速尾旋过程中的特征抖振数据、目标飞机运动特性数据和气流运动特性数据；

对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性；

根据所述目标飞机运动特性数据和气流运动特性数据建立经验公式；

基于所述第二气动模型进行模拟飞行并监测模拟飞行状态；

当所述模拟飞行状态为失速尾旋状态时，根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，以使所述仿真座舱振动；

根据所述模拟飞行状态和所述经验公式计算所述第二气动模型的水平尾翼和垂直尾翼的当地攻角和当地侧滑角；

在所述当地攻角和当地侧滑角下计算所述第二气动模型的驾驶杆和脚蹬的仿真交变力矩；

在所述训练模拟器的仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬上施加所述仿真交变力矩。

2.根据权利要求1所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述气动数据通过所述目标飞机进行风洞试验、流谱观察试验和模型自由飞试验获得。

3.根据权利要求1或2所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述基于所述修正后的第一气动模型进行人在回路的失速尾旋仿真飞行包括：

将所述修正后的第一气动模型加载至所述训练模拟器，在所述训练模拟器中进行包括失速尾旋的仿真飞行。

4.根据权利要求1所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述根据所述抖振特性通过正弦波发生器向所述训练模拟器的仿真座舱输出正弦波信号，包括向所述仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬同时输出正弦波信号。

5.根据权利要求4所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性包括：将时域中的所述特征抖振数据转化至频域中，分析频域中的所述特征抖振数据，从而得到所述驾驶杆和脚蹬的三轴加速的频域中的抖振曲线。

6.根据权利要求5所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述对所述特征抖振数据进行频谱分析，获取抖振特性还包括：从所述驾驶杆和脚蹬的三轴加速的频域中的抖振曲线中得到所述驾驶杆和脚蹬的下抖振频率和抖振振幅。

7.根据权利要求1所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述在所述当地攻角和当地侧滑角下计算所述第二气动模型的驾驶杆和脚蹬的仿真交变力矩包括：

基于所述当地攻角和当地侧滑角计算所述第二气动模型的升降舵和方向舵的气动力，根据所述气动力计算所述升降舵和方向舵的铰链力矩，基于所述铰链力矩计算出施加在所述驾驶杆和脚蹬上的所述仿真交变力矩。

8.根据权利要求7所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法，其特征在于，所述基于所述铰链力矩计算出施加在所述仿真座舱中的驾驶杆和脚蹬的力矩包括：基于所述升降舵和方向舵与所述驾驶杆和脚蹬之间的传动比计算所述仿真交变力矩。

9.一种训练模拟器，其特征在于，所述训练模拟器适于执行权利要求1-8任一项所述的失速尾旋实时飞行仿真建模方法。