一种直升机重量平衡的适航认证方法与流程

1.本发明涉及直升机平衡调整技术领域，尤其涉及一种直升机重量平衡的适航认证方法。


背景技术：

2.直升机航拍直播以其设备载重量大、飞行空域广等优势，在航拍直播中仍占据不可取代的地位。
3.在为直升机加装航拍直播设备过程中，直播设备对直升机重量重心产生较大影响，从而影响直升机飞行的安全性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种直升机重量平衡的适航认证方法，旨在解决加装的直播设备会对直升机重量重心造成影响的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种直升机重量平衡的适航认证方法，包括以下步骤：
6.确定直播设备及所述直播设备在直升机上安装位置，得到直播设备详情；
7.确定机组人员在直升机内的分布位置和体重，得到人员详情；
8.基于所述直播设备详情和所述人员详情对所述直升机进行重量重心限制，得到加装直升机；
9.对所述加装直升机进行性能验证工作，验证成功，得到适航直升机。
10.其中，所述直播设备包括吊舱、航拍机柜、天线和微型摄像机，所述吊舱设置于所述直升机的机头，所述航拍机柜设置于所述直升机的货舱地板上，所述天线设置于所述直升机的机腹和机背，所述微型摄像机设置于所述直升机的客舱顶和垂尾顶部。
11.其中，所述重量重心包括所述直升机的总重量和所述直升机的重心；
12.所述直升机的总重量包括空机重量、载重重量和燃油重量。
13.其中，所述基于所述直播设备详情和所述人员详情对所述直升机进行重量重心限制，得到加装直升机的具体方式为：
14.基于所述直播设备详情对所述直升机的尾减处的配重和设备线缆进行调整，直至所述直升机的空机重量到达空机重量阈值范围；
15.对所述直升机的燃油的加满值和耗尽值进行调整；
16.基于所述人员详情对所述直升机的客舱座椅进行调整，直至所述直升机的重心到达重心阈值范围，得到加装直升机。
17.其中，所述对所述直升机的燃油的加满值和耗尽值进行调整的具体方式为：
18.获取燃油的重量重心数据；
19.从所述重量重心数据上选取拐点集；
20.基于所述拐点集拟合所述加装直升机的重量重心曲线；
21.基于所述重量重心曲线选取燃油的加满值和耗尽值。
22.其中，所述对所述加装直升机进行性能验证工作，验证成功，得到适航直升机的具体方式为：
23.对所述加装直升机的稳定性、操纵性和机动性进行验证，验证成功，得到适航直升机。
24.本发明的一种直升机重量平衡的适航认证方法，通过确定直播设备及所述直播设备在直升机上安装位置，得到直播设备详情；确定机组人员在直升机内的分布位置和体重，得到人员详情；基于所述直播设备详情和所述人员详情对所述直升机进行重量重心限制，得到加装直升机；对所述加装直升机进行性能验证工作，验证成功，得到适航直升机，在直升机适航前先对直升机进行重量重心的限制和调整，解决了加装的直播设备会对直升机重量重心造成影响的问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明提供的一种直升机重量平衡的适航认证方法。
27.图2是空机纵向重量重心限制。
28.图3是空机横向重量重心限制。
29.图4是燃油的重量重心曲线。
30.图5是加装直升机的纵向重量重心曲线图和横向重量重心曲线图。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.请参阅图1至图5，本发明提供一种直升机重量平衡的适航认证方法，包括以下步骤：
33.s1确定直播设备及所述直播设备在直升机上安装位置，得到直播设备详情；
34.具体的，所述直播设备包括吊舱、航拍机柜、天线和微型摄像机，所述吊舱设置于所述直升机的机头挂架安装在机腹着陆灯位置，所述航拍机柜设置于所述直升机的货舱地板上，所述天线设置于所述直升机的机腹和机背，所述微型摄像机设置于所述直升机的客舱顶和垂尾顶部。
35.所述重量重心包括所述直升机的总重量和所述直升机的重心；
36.所述直升机的总重量包括空机重量、载重重量和燃油重量。
37.s2确定机组人员在直升机内的分布位置和体重，得到人员详情；
38.具体的，s21基于空机重量阈值范围和重心阈值范围设定机组人员的体重阈值；
39.s22基于所述体重阈值对机组人员进行选定，得到选定人员；
40.s23为所述选定人员划分乘坐位置，得到分布位置；
41.s24将所述选定人员、所述选定人员的体重和所述分布位置整合，得到人员详情。
42.s3基于所述直播设备详情和所述人员详情对所述直升机进行重量重心限制，得到加装直升机；
43.具体的，基于所述直播设备详情对所述直升机的尾减处的配重和设备线缆进行调整，直至所述直升机的空机重量到达空机重量阈值范围；
44.对所述直升机的燃油的加满值和耗尽值进行调整；
45.基于所述人员详情对所述直升机的客舱座椅进行调整，直至所述直升机的重心到达重心阈值范围，得到加装直升机。
46.所述对所述直升机的燃油的加满值和耗尽值进行调整的具体方式为：
47.s301获取燃油的重量重心数据；
48.s302从所述重量重心数据上选取拐点集；
49.s303基于所述拐点集拟合所述加装直升机的重量重心曲线；
50.s304基于所述重量重心曲线选取燃油的加满值和耗尽值。
51.具体的，航拍直播模式下，可加注最大可用燃油930磅，此时直升机达到最大起飞重量7332.6磅，重量及重心数据见表2、表3。
52.表2零可用燃油整机重量重心
[0053][0054]
表3不同燃油时整机重量重心
[0055][0056][0057]
对于某一型号的直升飞机而言，飞机的空机重量及其重心位置是一个确定不变值，但燃油和载重是可变的。
[0058]
s4对所述加装直升机进行性能验证工作，验证成功，得到适航直升机。
[0059]
具体的，
[0060]
所述直升机的最小重量(表明符合每项适用的要求的最轻重量)不大于下述各项之和：
[0061]
1)确定的空机重量阈值范围；
[0062]
2)使用旋翼航空器所必需的最小机组的重量，假定每一成员的重量不大于77公斤(170磅)，或申请人选定的或包括在载重说明书中的任一较轻重量；
[0063]
根据以上解释，加装航拍直播设备后，加装光电观测系统后空机重量改变。直升机在该构型下的空机设计重量不应超出飞行手册中的重量使用限制。
[0064]
一般采用说明性文件的方法验证所述直升机的最小重量的符合性。
[0065]
说明性文件包括：
[0066]
1、总体设计报告；
[0067]
2、飞行手册(补充)；
[0068]
3、持续适航指导手册；
[0069]
4、重量平衡分析报告；
[0070]
重心限制：
[0071]
重心前限制和重心后限制，以及横向重心极限限制(如果是临界的)，其限制不得超过：
[0072]
1)申请人选定的极限；
[0073]
2)证明结构符合要求所使用的极限；
[0074]
3)表明符合每项适用的飞行要求的极限。
[0075]
机头和客舱内加装相关系统设备后，影响到直升机空机重心位置，必须对新的重心范围进行测定和验证。直升机在该构型下的空机设计中心不应超出飞行手册中的重量使用限制。
[0076]
一般采用说明性文件的方法验证重心限制的符合性。
[0077]
空机重量和相应的重心
[0078]
空机重量与相应的重心必须根据无机组人员和有效载重的旋翼航空器称重来确
定，但应装有：
[0079]
(1)固定配重；
[0080]
(2)不可用燃油；
[0081]
(3)全部工作液体，包括滑油、液压油、除了发动机因喷液要求的水以外，旋翼航空器系统正常工作所需的其它液体。
[0082]
一般采用说明性文件的方法验证对空机重量重心的定义的符合性。
[0083]
总结：
[0084]
对于某种直升机加装直播系统重量平衡的适航认证符合性方法总结如下：
[0085]
1、重量专业首先应清楚所加装直升机的重量平衡情况，可在该直升机携带的飞行手册中获取相关信息。然后根据分析计算，加装航拍直播系统后，直升机在各种构型下的重量重心变化范围是否超出飞行手册中的重量和重心使用限制。必要时申请适航当局重新批准飞机重量重心限制，并列入飞机重量平衡手册和飞行手册补充，作为飞机运行过程中的使用限制。
[0086]
2、针对纵向重心限制，根据设计要求在全包线范围内选取临界的重量重心组合进行质量分布计算，分析前、后重心极限装载情况下的重量重心是否超出重量重心限制要求，针对影响飞机安全的装载情况作出额外限制。
[0087]
3、针对横向重心限制，根据不同飞行任务对飞机的重量和重心进行精确的配置，选取飞机重量-重心包线的拐点和特殊点进行适航性验证，或根据试验结果进行同样精确的计算，验证飞机在所制定的载重分布限制范围内的装载情况下始终都处于安全状态下；针对横向重心限制，通过横向配平能力试飞结果验证横向不平衡力矩最大值，分析各种极限装载情况下可能产生的左右横向力矩偏差，结合试飞结论对影响飞机安全的装载情况作出额外限制。
[0088]
4、选取燃油重量重心数据变化趋势线上的12个数据拐点，拟合出加装航拍直播系统后直升机重量重心曲线。该曲线体现了直升机从加满最大燃油直至燃油耗尽的重量平衡变化趋势。
[0089]
5、必要情况下，重量专业确认载荷专业、强度专业、性能专业、操稳专业和噪声专业等需要重新开展适航符合性验证工作时，是否将加装后的重量相关指标作为输入或约束，分析上述专业适航符合性验证结果是否满足飞机最大重量、最小重量和重量包线限制要求，按需迭代完成飞机重量包线限制，编制质量分布和转动惯量计算报告，计算得出相应重量重心限制的理论转动惯量等质量特性数据。必要时申请适航当局重新批准飞机重量重心限制。
[0090]
6、必要时需结合飞行试验验证所制定重量重心限制的合理性。通过飞行试验验证加装航拍直播系统后重量重心限制的合理性，即飞机的稳定性、操纵性和机动性等相关特性符合相应条款要求。
[0091]
图2中：longitudinal gross weight/cg envelope空机纵向重量/重心包线；
[0092]
图3中：lateral gross weight空机横向重量；
[0093]
图4中：fuselage station机身站位、fuel us gallons燃料(加仑)、fuel-liters燃料(升)；
[0094]
图5中：longitudinal c.g.纵向重心、lateral c.g.横向重心、gross weight重
量、fuselage station机身站位。
[0095]
以上所揭露的仅为本发明一种直升机重量平衡的适航认证方法较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。