直升机重量估算方法.pdf

直升 机重量估算方法 林国梁郭才根 摘 要 直升机部件重量的分析和估计是 直 升机初步设 计阶段的一项重妥 工作 本文介 绍了利用回归分析法建立直升机部件重量公式的方法和结果 亚用 子样 外的几种 中 小型直升机 作了校核验算 计算结果表明 这些公式适用于中 小型带常规旋 翼型 式的单桨直升机 可在总体设计阶段的总体参数优化 重量分析估算 重心定 位等工作中计算直升机部件的重量 一 前 一乞曰 百 重量控制和 重量 分析是直升机研制过程 的重要工作内容 在总体设计阶段 根 据战术 技术要求确定直升机总体参数或利用计算机进行总体参数优化时 都必须确定直升机总重 进行全机 各部件重量 的计算和分配 并在初步设计阶段作为重心平衡计算和重量分配的依 据 因此直升机总重 和部件重量确定得正确与 否 直接影响到各设计阶段 的工作 各部件重 量估计过高或过低都无法保证原有战术技术要求 在性能 成本 可靠性 研制进度等方面 都将出现困难 直升机重 量分析方法主 要有三种 基于 强度计算的分析方法 基于统计分析的重 量公式 基于重 量和参数的理论分析 考虑统计数据 的复合公 式 第一种方法适 用于在部件设计后作重 量校核 在总体设计阶段 一般采用二 三种方法 建立重量公式 进行重量估算 根据上述 重量 分析方法 国外有关直 升机研究单位和兮司均相应建立了一些直升机部件 重量估计公式 这无疑亦可作为我们在初步 设计时的参考和 借鉴 国内这方面的工作开展还 不多 本文介绍了我们在这方面的 一些工作 提出如何根据飞机子样用数理统计方法 反复 多次进行回归分析 参数和重 量关系的理论分析而得到一套小型 直 升机部件重量公式和一套 中型直升机部件重量公式的方法 最后选择 了子样外的其他几个机种 对公式作了检验 计算 结果表 明 这二套公式具有一定的可靠性和实用性 可供中 小型直升机在 初步设计阶段进 行总体优化设计和 重心定位 在 重量分析时 确定直 升机空机重量 和部件重 量 本文于 理年 月收到 返 南京航 空 学 院 学报 二 建立重量公式的方法 用回归分析法建立重 量公式 首先必须收集国内外有关重量公式和 一定数量的飞机子样 再根据各部件重 量与直 升机总体参数的关系 假定部件重 量公 式的模型 和确定参数的数目 然后用回归方法 建立重 量公式 最后对所得出的公式进行分析 若满意 则将公 式合理 化 作出结论 若不满意 则修改公 式或 重新 选择 子样 再用回归方法进 行计算 这样经过 反复分析修改 直 至满意为止 用 回归分析法建立 重量公 式的 框 图如下 开开始始 收收集直升机重量子样 样 假定部件的重量表达 式 呼卿 比翌 分析方法选 出较合理 误差小 的结 果 选择有关直 升机 检 验所得回归公式进行分析比较 满意 不满意 命枷 用回归分析法建立直升机重量 公式框图 厂 回 子祥的收集和 选取 子样的收集和选取对回归结果有很大影响 在 可能情况下 应尽可能收集用途相 同 性 能和 吨位相近 的机种 考虑到重量 级别 相差较大 时会给 回归带来较 大 误差 故 在所收集 的 包括航行仪表 夜航设备重 量 内部装饰和设备重 量 2 包括座舱的装饰 有关通信 导航等设备的重 量 空机重 量是上述 部分重 量之 和 即 2空机二刃2 而 2总重二2有 效十2燃油 空机 拓 南 京 航 空 学 院学报 5 用逐步回归方法建立寡升机部件重摄公式 设有 并假定夕用方程式 夕 一 夕6习力 一歹 一艺 逐步 回归方法基本考虑 逐步回归分析是从一个自变量起 选择与因变量相关系数较好的自变量进入 回归 每引 入一个新变量 要对原已引入变量作检查 如新变量引入使原变量变得不显著时 则要进行 剔除 一直到没有显著的变量可以引入 回归方程为止 在逐 步 回归中 需将相关矩阵 6 了 一 0 5 2 马 2 5 3 4 590 了 2 3 5 2 9 2 3 2 2 9 姓9 4 5 一 9 2 2 且 只 6 一 9 2 二 3 4 9 2 二3 4 5 2 一 9 中型直升机部件重 公式 2 二 3 2 护 一 7 一 口 一 2 354 2 7一 2 且 只 2 7 一 口 一 一 2 一 尸 口 5592 2 3 只 5 92 仃 一 2 二 3 4 2 7 一 2 3 4 2 2 二3 又 5 2 2 丫火 4 2 式中3 击 为考惚柑矿 沙 工艺等因素 的重 量修正系数 一般可取值为 为了验算这军套公 式 的适 用性和可靠性 我们选取 子样外四种轻型直升机 2 一 5 3 5 云雀一皿 作了计算 计算结果 见 表 其结果表明 四机种空机重量 误 差除 35 七口 口亡 次次 次次 眼眼 侧戈 侧 上 钾钾 仪 叨叨 球球 劝劝劝劝劝劝 口 叫 叫 州 兮 勺 勺口勺勺 张张张张张张张 七 弓二含含含含 力 力 口闷闷 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1门门门门 二 二二二 叫 叫叫叫 口7 7 7 州 闪闪 尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸尸月月月月月 弓 弓弓弓 州 劝劝劝 州州 卜 次次次 匀 匀匀匀昭刀 刀刀刀 气 引引引 卜 次次 哆哆 目 目 次次 辙辙辙 仁 口口月二 二户刁刁刁 亡 亡 写写写 写写 尸闷 闷 仁二 二口 气甲甲 叫叫 侧 目 勺 刘月 月 甲甲甲甲叫 叫以 仁 吧口 口 户 尸尸尸尸川 川 尸门 门门 口口口口 才 才才才才才才 尸尸尸尸叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫叫 卜 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 希希希哭哭 卜 咨咨咨 心 七 凶凶 泊 泊 次次 户 日 次次 醒醒 劝劝劝 尸闷 闷闷闷 伪伪伪伪 1门 门门 七 以 侧月 月 心心心心口 口口口 尸月 月诊诊 叫叫 撼 气宁 宁宁宁 内内内内 尸月 月 二 侧 力 力力力 尸闷 闷闷闷甲叫叫叫叫亡 卜 哪哪哪 尸月月 亡乃 乃 产月 月月月月 囚囚 端端端 亡 心口 口 次次次 0 0 0 0 0 0 0 七 亡乃 乃 匀 匀 次次 闷 闷 月 月 次次 吸吸 心二 二 以 心口 口口口 泊 泊泊 勺勺口 7 7 7 侧川 川 勺 户 户 称称 劝劝 口 口 亡 勺勺七口 口7 7 7 冲 冲 敬敬敬敬 亡口 口 心心心 乃 乃乃乃 扣 扣扣扣 月 甲叫叫弓 州闷 闷闷闷 侧月 月月月弓二 气卜卜卜 翎翎 口 口 叫 叫叫叫 甲叫 叫叫叫 州门 门门门门 甲叫 叫 端端端 州 州 勺勺 咨咨咨 翻力 力力力 1口口口口 留 勺 勺 次次 亡 次次 眼眼 仍仍 口 口七 封月月月月仁自 自自自 的的 翻 甲甲 侧 只只 口 州闷 闷闷闷甲叫 叫 叫 叫 二二 称称称称 口勺勺勺勺卜 州 侧 口口亡心 心尸闷 闷 口勺 勺勺勺 洲到呻 呻呻呻 叼口 口 护叫 叫 州州州州 户翎翎翎翎 七 橄橄橄 吧 侧 次次次次次次 闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷 二 侧闷 闷 次次 仪 尸闷 闷 次次 劝劝劝 卜卜卜 二 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 以 二 二 口口 卜 口口 书书书 气甲甲 甲甲甲护叫叫 七 叭 戈 七 勺勺勺勺 叫 口 口 口口口口二冲冲 闷闷闷口 月月月月 办 尸门 门 心 尸闷 闷 阅阅阅阅呻 呻呻呻卜 口 口口 甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲甲叫 叫叫 垢垢垢 尸 闷闷 户 次次次 勺 勺勺勺 0 0 0 0 0 0 0 霖霖霖 州州 次次 以 次次 勺勺勺 明明 月 月月 口口口口 勺勺勺勺勺勺 甲甲 豪豪 口 勺勺 州 州 伪伪 嫂嫂嫂 习 习 习乃 乃 以 嘴 口口口 门 门 口口口 月月月月月月月七 护叫 叫 护叫叫 门 门 闷 月二 匀匀匀 匕 0 0 0 亡7 7 7 7 7 7 7亡闷闷闷闷闷闷闷闷闷闷 问 问 叫 叫 侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧 裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤裤 墉墉 护护护 侧侧侧侧翎翎侧侧 侧侧 翎翎 侧侧侧侧 绷绷 侧侧侧侧翎翎侧侧侧侧 测测 侧侧卞卞呜呜 退退退退 抵抵 难难退退 飒飒 继继道道 斡斡 暇暇贩贩 裤裤 难难经经斌斌难难返返返 友友 袜袜袜袜 卞卞友友钵钵卞卞摄摄试试 卞卞 友 钵钵 卞卞 友友钵钵卞卞友友抹抹抹孵孵 契契契契契契契契 契契契契 籍籍籍籍 契契契契 奥奥奥奥奥 招招忿忿 叫 杀杀 吵吵 摊邻一曰 曰 户 侧一长 长 侧一 的的的 弓口 口 口获 异 洲洲洲洲 心心心门门卜山刁 叫 直 升 机 重量估 算方 法 四 结论 本文所建立的直升机部件重量公式具有一定的可靠性 精度和适用性 可在总体方 案设计时 用于对带铰接式旋翼的轻型 起 飞重量 在 公斤以下 中型 公斤 公斤 直升机作部件重量计算 重 量公式建立在统计基础 之上 公式 的子样基本选用 9 年代的美国直升机 而各部件的具体重量与使用的材料 生产工 艺 结构方案 所选用 的发动机及各种电子仪 器 设备的先进水平等因素有关 因此 在具体使用时 特别是考虑各部件重 量分配时 还应根 据实际情况 适当调 整系数 3 的值 5 直升机各部件重 量大小综合反映直升机的技术水平 新 的重 量公式并不是一成