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文档简介
1,飞机主动重心控制,39032425吴宪,2,主动重心控制的目的,飞机飞行中俯仰姿态的改变、燃油消耗、武器发射、起落架收放以及设备移动等因素均会不同程度地影响飞机重心位置。传统的重心控制是当重心发生偏移或超限后,根据稳定性和操纵性的要求被动地调整重心位置,这在一定程度上限制了飞机性能的充分发挥。主动重心控制技术可有效解决上述问题。该技术是20世纪80年代提出来的一种新技术,它是在飞行过程中,通过管理飞机燃油系统或其它设备主动地控制重心位置,实现飞机重心和气动焦点的合理匹配,从而达到优化飞行性能、降低维护费用、充分发挥飞机潜力的目的。,3,现状,目前,主动重心控制技术在美国、欧洲等航空发达国家得到了广泛的研究和应用。欧洲AirbusIndustrie将主动重心控制技术应用到A300,A310系列飞机中,达到了减少飞行阻力的目的。协和号客机也采用主动重心控制技术降低飞行阻力,维持飞机在超声速飞行时的易操纵性。近几年,美国学者已开始了多操纵面超声速作战飞机主动重心控制技术的研究工作。,4,系统根据状态(h,Ma)和重心位置评定准则获得最佳重心位置;主动重心控制器以最佳重心位置和实际重心位置的差值为输入,通过管理燃油体积流量Q来调整飞机燃油系统油量分布,进而改变飞机重心位置,使其在重心允许范围内向最佳位置移动。,系统结构,5,最佳重心位置的获得,在一定的飞行状态(h,Ma)下,D与F成二次函数关系。当飞机重心移动时,F随之改变,因此巡航阻力D也会发生变化。由此便可得到最小阻力时的中心位置。,重心与阻力的关系式,6,重心位移模型,根据燃油系统传输燃油所引起的重心变化规律建立纵向重心位移模型,并将管路中剩余燃油对重心的影响作为系统的未知干扰处理。,7,重心位移的实现,各油箱之间通过输油管路连接,每个油箱均安装输油泵,并设有活门以调节输油流量。以此改变重心。,该公式建立了飞机重心后移速率dotXcg与燃油体积流量Qi之间的关系。,8,以某型飞机在h=11km,Ma=112的超声速巡航为例进行仿真。飞机总重W=249900N,燃油密度=775kg/m3,各油箱余油纵向重心坐标为xf=3.88,8.54,14.26m,翼身组合体与尾翼之间的干扰阻力作用0=0，l=0.33,重心范围=0.31,0.51cA。可得最小阻力重心位置Xcg|Dmin=0149cA。,仿真分析与结果,9,仿真分析与结果,10,由以上仿真结果可知,将主动重心控制系统应用到某型飞机超声速巡航中,通过重心与气动焦点的合理匹配减小了飞机超声速巡航时的阻力,提高了巡航的效率和航程,达到了设计目的。此种方法所建立的重心位
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