[发明专利]一种飞机能源系统需求的动态计算方法

说明书

一种飞机能源系统需求的动态计算方法，属于飞行器设计领域。开展飞行器的能源系统设计之初，需要进行系统的能源需求统计。传统的按照飞行阶段划分，以峰值功率叠加的形式进行能源需求统计的方法，存在着需求统计结果冗余过大的问题。本发明利用动态计算代替原有的统计方法，将统计的时间段从飞行阶段缩短至飞行时刻，利用飞行过程中每一时刻的终端用能设备的性能表现，分析设备需要的能量供给，按照能量流动反向回溯得到能源系统所有设备的动态需求。该需求计算方法精度更高，设计冗余小，能够更好地反映系统动态特性。同时，需求计算过程形成的需求动态计算仿真模型，便于后续使用，可以有效减少工作量，缩短迭代设计时间。

技术领域

本发明属于飞行器设计领域，具体涉及一种飞机能源系统需求的动态计算方法。

背景技术

在飞行器的系统设计中，电源、发电机、配电装置等组件的性能参数，往往要根据机上负载的运行情况进行设计。因此，统计所有负载的用电需求是进行机载能源系统设计的首要输入，是开展能源系统设计工作的基础。

原有的需求统计方法，是按照飞行阶段划分，统计各个负载在不同飞行阶段下的能源需求，以峰值功率叠加的形式形成表格或柱状图，作为系统设计的输入。然而，原有的需求捕获方法，对于响应速度较快、能量特性变化幅度较大的设备和系统而言，需求分析结果存在较大冗余，需要进一步突出系统的动态特征。

另一方面，原有的需求统计方法，在面临不同飞行剖面、不同作战任务的条件下，一般需要各个专业结合剖面，对所有设备重新进行计算得到新的需求统计结果。这种做法的工作量大，迭代周期长。

为了提高需求分析精度，减少相应工作量。缩短设计周期，需要提出一种新的需求计算方法。

发明内容

本发明提供一种飞机能源需求的动态计算方法，利用计算机动态计算代替原有的分阶段统计峰值叠加的设计方法。根据此方法，可以明确能量系统需求计算中的输入输出关系，简化计算过程，提高需求捕获准确度，减少设计冗余，提高设计迭代速度。

本发明的技术方案：

本发明中的飞机能源系统需求的动态评估方法，与已有的需求统计方法的区别在于，将原有需求评估的分阶段，峰值叠加的统计过程，转变为沿飞行剖面的动态计算过程，减少设计冗余，提高整体设计速度与需求分析精度。

步骤1：根据飞机的飞行剖面信息，计算当前时刻，终端用能设备的能源需求。

步骤2：根据步骤1中计算结果，计算能源输送和分配设备在满足各自输送的终端设备的能源需求的条件下，需要的能源供给需求和能源消耗

步骤3：根据步骤2中的计算结果，计算涉及能源转换/变化的设备(二次电源等)，在满足各自下游的能源输送设备的能源供给需求的条件下，需要的能源需求和能源消耗。

步骤4：根据步骤2、步骤3中得到的能源需求，汇总整理得到全机的能源生成端的总能源生成需求

步骤5：根据步骤4中的总能能源生成需求，结合发电系统的运行特性，得到储能系统的充放电需求。

步骤6：存储所有的计算结果，完成本时刻的所有计算。若未完成全部时刻的计算，则返回步骤1进行下一时刻的能源需求仿真计算。

步骤7：对结果进行分析，如有需要，对计算程序进行调整，调整后重复上述计算步骤1-6。

本发明的有益效果：

1)本发明提出的需求分析方法，将传统的按照飞行阶段，以峰值功率叠加进行统计的需求分析方法，转变为利用计算机仿真的动态仿真计算方法，有效提高了计算准确度和动态特性，减少了设计冗余，降低了设计工作量，能够更好地反映系统动态特性。