一种飞机重心设计与评估方法
【专利摘要】一种飞机重心设计与评估方法,属于飞机重量工程领域，具体涉及一种可视化飞机重心设计与评估方法。其特征在于，包括以下步骤：第一，定义飞机布局边界，完成从飞机平面布局图坐标系向飞机机体坐标系到的转换；第二，评估部件的重心。本发明的优点是：本发明技术方案实现了飞机部件重心的可视化编辑、飞机重心评估的实时化显示。相对传统方法，大幅提升了计算精度和计算效率。
【专利说明】一种飞机重心设计与评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于飞机重量工程领域，具体涉及一种可视化飞机重心设计与评估方法。
【背景技术】
[0002] 地球上的物体都受重力作用。飞机的各部件、系统设备以及燃料、乘员、货物等同 样受重力作用，重力的合力作用点就是飞机重心。
[0003] 由于货物装载位置不同和执行任务过程中燃料消耗、物资投放、武器发射等原因， 飞机重心的位置会不断变化。飞机重心的变化必须控制在允许范围之内，否则影响飞机安 全。因此，飞机设计过程中必须严格控制飞机重心位置。
[0004] 在飞机方案设计阶段，部件、系统的重心位置可以根据经验公式进行估算，估算结 果需要对比飞机平面布局和布置方案根据经验进行检查。最早是在手工绘制的飞机平面布 局/布置图上"点"出部件、系统或成品的重心，后来平面布局/布置图可以利用AutoCAD等 制图软件绘制，这样重心估算工作便可以通过打印出来的平面布局/布置图进行。两种方 法都需要根据图面的比例尺进行坐标换算。
[0005] 现代飞机设计已经有了数字化三维模型，通过实体建模软件对几何实体质量特性 分析可以计算出任意复杂形状零件的重量、重心，而且无需坐标变换。但是，由于方案阶段， 数字化三维模型仅仅具有外形和几何参数，也许还有主要承力构件和一些主要舱段的布 置，数字化建模软件强大的质量特性分析功能没有用武之地。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是：本发明旨在解决飞机方案设计阶段无法对重心进行实时性、交 互性设计和评估问题，提供一种可视化重心设计与评估分析方法，并实时将部件系统的重 心评估结果写入数据库，提高方案设计阶段的重心评估工作的精度和效率。
[0007] 本发明的技术方案是：一种飞机重心设计与评估方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0008] 第一，定义飞机布局边界，完成从飞机平面布局图坐标系向飞机机体坐标系到的 转换：
[0009] a)在飞机机体坐标系内，设置飞机的前、后、左、右参考点，分别为Xmin、Xmax、Zmin、 7. z^max*
[0010] b)在飞机平面布局图坐标系内，设置飞机的前、后、左、右边界坐标点，Pxmin、Pxmax、 P P 1 z ηι?ηΛ1 z max °
[0011] 飞机平面布局坐标系向机体坐标系的坐标转换通过如下公式进行：
【权利要求】
1. 一种飞机重心设计与评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 第一，定义飞机布局边界，完成从飞机平面布局图坐标系向飞机机体坐标系到的转 换： a) 在飞机机体坐标系内，设置飞机的前、后、左、右参考点，分别为Xmin、Xmax、Zmin、Z max ; b) 在飞机平面布局图坐标系内，设置飞机的前、后、左、右边界坐标点，Pxmin、Pxmax、P zmin、 P 1 zmax ° 飞机平面布局坐标系向机体坐标系的坐标转换通过如下公式进行： y _ y X- max min / 〇 ry \ -p p ^xmin/ 1 xmax 1 xmin 1 _v max 1 v min 7 _7 Z= mi".(尸-g画) 1 zmax 1 ζ--?η 第二，评估部件的重心： a)选中待评估的部件； b)在飞机平面布局图中，指定该部件的重心位置，即获得该部件重心在飞机平面布局 图坐标系的坐标。
【文档编号】G06F17/50GK104317996SQ201410550871
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】张安坤, 潘若刚, 陈鹏飞, 李挺 申请人:中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所