一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，属于航空地面模拟试验技术领域。
【背景技术】
[0002]根据航空工业标准(HB7169-1995)的规定，飞机燃油系统在研制过程中，必须进行地面模拟试验。地面模拟试验分为静态试验与动态飞行模拟试验。静态试验主要用于检测各系统的原理正确性，动态飞行模拟试验用于检测各系统是否满足飞机飞行包线中的要求。
[0003]静态试验比较简单，一般只需要搭建静态试验台即可。动态飞行试验需要搭建具有旋转自由度的动态试验台，并且在试验台上搭建全套1:1的燃油系统。试验台的转动角度及供输油流量由计算机控制。动态飞行试验的技术难点是如何真实的模拟飞机动态飞行时燃油液面与地面的真实角度，以便能使用计算机模拟实时控制试验台转动角度。目前公知的试验方法一般为以飞机飞行时的姿态角作为控制角度，即飞机飞行时与地面坐标系的姿态角度。这种试验方法在飞机小过载飞行时具有一定的准确性，但当飞机处于大过载飞行状态时，以此时的姿态角进行动态模拟试验具有很大的误差。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，这种方法建立在液体受过载后液面变化的理论基础上。
[0005]本发明通过下述技术方案来实现，一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，其特征在于:
首先把飞机燃油系统固定在试验台上，试验台可绕Z轴和X轴转动；
然后根据飞机总体设计人员给出飞机飞行时的过载参数，通过公式换算成油面角Θ和γ ; Θ、γ角即可作为地面模拟动态飞行时的试验台转动角度；
最后把成油面角Θ和γ输入计算机，动态飞行时试验时使用计算机控制试验台按相应油面角角度转动即可完成试验。
[0006]所述油面角是指飞机油箱内燃油受飞行过载造成的油箱内油面与飞机机体坐标轴的相对夹角。本发明模拟飞机燃油系统的油面角，不再是模拟飞行姿态角。
[0007]本发明具有可靠的理论依据，实践证明准确度很高，比较真实的模拟了动态飞行的状态，同时可操作性也很高。
【附图说明】
[0008]图1机体坐标系示意图；
图2是模拟动态飞行试验台示意图。
【具体实施方式】
[0009]如图1和图2所示，首先把飞机燃油系统2固定在试验台I上，试验台I可绕Z轴和X轴转动；飞机沿X轴和Z轴方向上的运动可简化成试验台I绕Z轴(外框)和X轴(内框)的转动；飞机沿Y轴方向上的运动只影响到绕Z轴和和X轴转动角度的大小；飞机绕Y轴转动时(如飞机进入侧滑)时对飞机燃油系统2工作影响很小，况且在实际飞行中，又是尽量避免产生此转动，可不必进行此项模拟。所以，试验台I只要具有绕Z轴(外框)和X轴(内框)转动的两自由度就可以满足模拟飞机在飞行中燃油系统2的基本工作情况。
[0010]通过飞机总体设计人员给出飞机飞行时的过载参数，然后通过公式换算成油面角。
[0011]其计算公式按:
Nx (J)=Nx (F) X Cos a +Ny (F) X Sin α
Ny (J) =-Nx (F) XSina X Cos β + Ny (F) X Cos a X Cos β + Nz (F) X Sin βNz (J) =Nz (F) XSina X Sin β - Ny (F) X Cos a X Sin β + Nz (F) X Cos βΘ (J) = (arctg.Nx (J) /Ny (J) ) /PIT (J) = (arctg.Nz (J) /Ny (J) ) /PIPI=3.141593/180式中:
Nx (J)、Ny (J), Nz (J)为机轴各方向过载系数 Nx (F)、Ny (F)、Nz (F)为风轴(速度)各方向过载系数 α、β为飞机飞行姿态的俯仰和倾侧角(° )
Θ、γ为油面角(° )
此时的θ、γ角即可作为地面模拟动态飞行时的试验台转动角度。
[0012]最后将油面角Θ和γ的数值输入计算机，由计算机控制试验台按相应角度转动即可完成试验。
【主权项】
1.一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，其特征在于: 首先把飞机燃油系统固定在试验台上，试验台可绕Z轴和X轴转动； 然后根据飞机总体设计人员给出飞机飞行时的过载参数，通过公式换算成油面角Θ和γ ； 最后把成油面角Θ和γ输入计算机，动态飞行时试验时使用计算机控制试验台按相应油面角角度转动即可完成试验。2.根据权利要求1所述的一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，其特征在于:油面角按下述公式计算:Nx (J)=Nx (F) X Cos a +Ny (F) X Sin αNy (J) =-Nx (F) XSina X Cos β + Ny (F) X Cos a X Cos β + Nz (F) X Sin βNz (J) =Nz (F) XSina X Sin β - Ny (F) X Cos a X Sin β + Nz (F) X Cos βΘ (J) = (arctg.Nx (J) /Ny (J) ) /PIT (J) = (arctg.Nz (J) /Ny (J) ) /PIPI=3.141593/180式中: Nx (J)、Ny (J), Nz (J)为机轴各方向过载系数; Nx (F), Ny (F), Nz (F)为风轴各方向过载系数; α、β为飞机飞行姿态的俯仰和倾侧角； Θ、Y为油面角。
【专利摘要】本发明提供了一种在地面模拟飞机动态飞行时燃油油面角的试验方法，首先把飞机燃油系统固定在试验台上，试验台可绕Z轴和X轴转动；然后根据飞机总体设计人员给出飞机飞行时的过载参数，通过公式换算成油面角θ和γ；最后把成油面角θ和γ输入计算机，动态飞行时试验时使用计算机控制试验台按相应油面角角度转动即可完成试验。本发明模拟飞机燃油系统的油面角，不再是模拟飞行姿态角，比较真实的模拟了动态飞行的状态，同时可操作性也很高。
【IPC分类】B64F5/00
【公开号】CN104890897
【申请号】CN201510277496
【发明人】邓新华, 王冠远, 黎辉, 刘珍, 张太云
【申请人】江西洪都航空工业集团有限责任公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月28日