一种飞机燃油重量处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机总体设计领域的重量方向研究技术，具体而言，涉及一种飞机燃油重量处理方法。
【背景技术】
[0002]燃油重量在飞机总重量中占有重要比例，燃油消耗是飞行过程中飞机质量特性变化的主要因素之一。燃油具有流动性，其质量特性受飞行姿态及过载影响明显，特别是飞机处于起飞、着陆阶段时。为确保飞行安全，需要给出准确的燃油、飞机重心数据。
[0003]真实燃油占据的机内空间比较复杂，主要由机体结构、燃油系统等结构件、成品件、电缆等形成;真实的燃油液面存在倾斜、振荡，燃油液面描述复杂，需要通过理论计算、燃油试验等确定。准确确定机载燃油质量特性是飞机设计的重要内容，是飞机设计的重要原始数据与设计参数，直接影响飞机的性能、结构、燃油等多个领域的设计工作，也直接影响飞机的成本、使用及维修特性。
[0004]当前机载燃油质量特性计算主要由系数法确定，依据可用燃油与占据的结构空间的比值系数确定，系数取值依据工程经验。依据这一方法计算的燃油量较飞机制造后燃油试验测得的重量吻合程度不高，易出现大幅偏差，严重影响全机设计工作，已经不适应当前技术发展水平与型号研制需求。通过对国内外机载燃油质量特性相关文献资料的研究发现，现在尚无完备、规范的计算流程。
[0005]三维数字化技术的发展极大促进了飞机的高精度分析，目前已出现了基于数字化的机载燃油质量特性分析工具，建立基于三维数字化技术的机载燃油计算方法，将先进的数字化工具真正的应用于机载燃油分析，是飞机重量工程研制的一个重要发展方向。
[0006]现在亟需解决的技术问题是如何结合三维数字化技术设计一种飞机燃油重量处理方法以解决现有技术中存在的缺陷。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种简单合理的飞机燃油重量处理方法。
[0008]本发明的目的通过如下技术方案实现:一种飞机燃油重量处理方法，用于飞机油箱内油量的重量特征分析，采用三维模型对飞机燃油重量特性进行数据处理，包括如下步骤:
[0009]S1，建立精确燃油可占据空间模型；
[0010]S2，对S1中所述的精确燃油可占据空间模型进行切分，得到切分模型；
[0011]S3，对S2中所述切分模型进行处理，得到所述切分模型的重量特性数据；
[0012]S4，对S3中所述的切分模型的重量特性数据进行整合，得到整个油箱内燃油的重量特性数据；
[0013]S5，对S4中所述整个油箱内燃油的重量特性数据进行存储，
[0014]S5中所存储的整个油箱内燃油的重量特性数据可应用于同型号飞机的相同油箱的燃油的重量特性的计算。
[0015]上述方案中优选的是，S2中切分的方式包括按预设高度和角度的平面进行切分。
[0016]上述任一方案中优选的是，S2中所述高度为相对高度，其零点界面为油箱内任一基准平面，所述角度为燃油平面与基准面所成角度。
[0017]上述任一方案中优选的是，S3中的重量特性数据包括整个油箱的重量、重心、转动惯量、燃油平面以及所述切分模型的重量特性的三维模型。
[0018]上述任一方案中优选的是，S4中的整个油箱内燃油的重量特性数据存储方式包括所述三维模型存储、外置数据库存储。
[0019]本发明所提供的飞机燃油重量处理方法的有益效果在于，本发明提出了基于三维数字化技术的机载燃油质量特性计算的方法，实现了机载燃油质量特性的高精度分析，相对现有技术中机载燃油质量特性的计算方法，大幅提升了计算精度和计算效率，且计算结果不依赖于工程师的工程应用经验，减少了人为因素对计算数据的影响。
【附图说明】
[0020]图1是按照本发明的飞机燃油重量处理方法的一优选实施例的流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了更好地理解按照本发明方案的飞机燃油重量处理方法，下面结合附图对本发明的飞机燃油重量处理方法的一优选实施例作进一步阐述说明。
[0022]如图1所示，本发明提供的飞机燃油重量处理方法，用于飞机油箱内油量的重量特征分析，采用三维模型对飞机燃油重量特性进行数据处理，包括如下步骤:S1，建立精确燃油可占据空间模型；S2，对S1中所述的精确燃油可占据空间模型进行切分，得到切分模型；S3，对S2中所述切分模型进行处理，得到所述切分模型的重量特性数据;S4，对S3中所述的切分模型的重量特性数据进行整合，得到整个油箱内燃油的重量特性数据;S5，对S4中所述整个油箱内燃油的重量特性数据进行存储，S5中所存储的整个油箱内燃油的重量特性数据可应用于同型号飞机的相同油箱的燃油的重量特性的计算。
[0023]上述本发明提供的飞机燃油重量处理方法中，S2中切分的方式包括按预设高度和角度的平面进行切分。S2中所述高度为相对高度，其零点界面为油箱内任一基准平面，上述角度为燃油平面与基准面所成角度。S3中的重量特性数据包括整个油箱的重量、重心、转动惯量、燃油平面以及上述切分模型的重量特性的三维模型。S4中的整个油箱内燃油的重量特性数据存储方式包括上述三维模型存储、外置数据库存储。
[0024]针对某型飞机的燃油处理采用本发明提供的飞机燃油重量处理方法进行，具体实施过程中机载燃油质量特性分析主要分为计算需求分析、基础数模准备、创建燃油模型、燃油切片计算、结果处理分析五个步骤。步骤1，计算需求分析:明确计算状态燃油的组成、油箱布置与飞机耗油规律，确定各油箱油面信号器信号位置与油面角;步骤2，基础数模准备:针对实体模型零件，获取其模型信息与装配关系;针对无实体模型的组成，实体化;步骤3，创建燃油模型:建立燃油外包络体模型，去除内部组成所占据的空间，获取真实燃油三维数字化模型；步骤4，燃油切片计算:按照设定的切片数量、油面角度对燃油模型进行切片分析，得到各油箱在不同角度下的燃油消耗信息并建立数据库;步骤5，数据处理分析:汇总模型质量特性数据，分析可用燃油量、不可用燃油量、燃油质量特性油耗规律。
[0025]上述五个步骤中的油面角是指计及飞机姿态与过载的油面角，无实体模型的组成是指缺少实体模型的零件及零件所围出的相对封闭空间模型，如管路内部空间模型，模型质量特性数据是指油箱内可用燃油、油箱底部不可用燃油、油箱内燃油管路内燃油、油箱外管路内燃油相应模型的质量特性数据。
[0026]上述所涉及的实体模型指零件的三维模型能够真实体现零件的质量信息、位置信息、材料属性、加工方式等全部物理属性;非实体模型是与实体模型零件相比，一些零件无三维模型，或者模型不能够真实