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文檔簡介

1、1飛機主動重心控制飛機主動重心控制2主動重心控制的目的 飛機飛行中俯仰姿態的改變、燃油消耗、武器發射、起落架收放以及設備移動等因素均會不同程度地影響飛機重心位置。傳統的重心控制是當重心發生偏移或超限后, 根據穩定性和操縱性的要求被動地調整重心位置, 這在一定程度上限制了飛機性能的充分發揮。 主動重心控制技術可有效解決上述問題。該技術是20世紀80年代提出來的一種新技術,它是在飛行過程中,通過管理飛機燃油系統或其它設備主動地控制重心位置, 實現飛機重心和氣動焦點的合理匹配,從而達到優化飛行性能、降低維護費用、充分發揮飛機潛力的目的。3現狀目前,主動重心控制技術在美國、歐洲等航空發達國家得到了廣泛

2、的研究和應用。歐洲Airbus Industrie將主動重心控制技術應用到A300, A310 系列飛機中,達到了減少飛行阻力的目的。協和號客機也采用主動重心控制技術降低飛行阻力, 維持飛機在超聲速飛行時的易操縱性 。近幾年, 美國學者已開始了多操縱面超聲速作戰飛機主動重心控制技術的研究工作。4系統根據狀態( h, M a)和重心位置評定準則獲得最佳重心位置;主動重心控制器以最佳重心位置和實際重心位置的差值為輸入,通過管理燃油體積流量Q來調整飛機燃油系統油量分布,進而改變飛機重心位置,使其在重心允許范圍內向最佳位置移動。系統結構5最佳重心位置的獲得在一定的飛行狀態( h, M a)下,D與F成

3、二次函數關系。當飛機重心移動時, F 隨之改變, 因此巡航阻力D 也會發生變化。由此便可得到最小阻力時的中心位置。 重心與阻力的關系式6重心位移模型根據燃油系統傳輸燃油所引起的重心變化規律建立縱向重心位移模型, 并將管路中剩余燃油對重心的影響作為系統的未知干擾處理。 7 重心位移的實現 各油箱之間通過輸油管路連接,每個油箱均安裝輸油泵,并設有活門以調節輸油流量。以此改變重心。 該公式建立了飛機重心后移速率dotXcg與燃油體積流量Qi 之間的關系。8 以某型飛機在h=11km,Ma=112的超聲速巡航為例進行仿真。飛機總重W=249900N,燃油密度=775kg/m3 ,各油箱余油縱向重心坐標為xf=3.88,8.54,14.26 m,翼身組合體與尾翼之間的干擾阻力作用0=0，l=0.33,重心范圍=0.31,0.51cA 。 可得最小阻力重心位置Xcg|Dmin=0149cA。仿真分析與結果9仿真分析與結果10 由以上仿真結果可知,將主動重心控制系統應用到某型飛機超聲速巡航中, 通過重心與氣動焦點的合理匹配減小了飛機超聲速巡航時的阻力, 提高了巡航的效率和航程,達到了設計目的。 此種方法所建立的重心

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