一種飛機(jī)燃油重量處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機(jī)總體設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重量方向研究技術(shù)，具體而言，涉及一種飛機(jī)燃油重量處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燃油重量在飛機(jī)總重量中占有重要比例，燃油消耗是飛行過(guò)程中飛機(jī)質(zhì)量特性變化的主要因素之一。燃油具有流動(dòng)性，其質(zhì)量特性受飛行姿態(tài)及過(guò)載影響明顯，特別是飛機(jī)處于起飛、著陸階段時(shí)。為確保飛行安全，需要給出準(zhǔn)確的燃油、飛機(jī)重心數(shù)據(jù)。
[0003]真實(shí)燃油占據(jù)的機(jī)內(nèi)空間比較復(fù)雜，主要由機(jī)體結(jié)構(gòu)、燃油系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)件、成品件、電纜等形成;真實(shí)的燃油液面存在傾斜、振蕩，燃油液面描述復(fù)雜，需要通過(guò)理論計(jì)算、燃油試驗(yàn)等確定。準(zhǔn)確確定機(jī)載燃油質(zhì)量特性是飛機(jī)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，是飛機(jī)設(shè)計(jì)的重要原始數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)，直接影響飛機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)、燃油等多個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)工作，也直接影響飛機(jī)的成本、使用及維修特性。
[0004]當(dāng)前機(jī)載燃油質(zhì)量特性計(jì)算主要由系數(shù)法確定，依據(jù)可用燃油與占據(jù)的結(jié)構(gòu)空間的比值系數(shù)確定，系數(shù)取值依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)。依據(jù)這一方法計(jì)算的燃油量較飛機(jī)制造后燃油試驗(yàn)測(cè)得的重量吻合程度不高，易出現(xiàn)大幅偏差，嚴(yán)重影響全機(jī)設(shè)計(jì)工作，已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平與型號(hào)研制需求。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外機(jī)載燃油質(zhì)量特性相關(guān)文獻(xiàn)資料的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在尚無(wú)完備、規(guī)范的計(jì)算流程。
[0005]三維數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展極大促進(jìn)了飛機(jī)的高精度分析，目前已出現(xiàn)了基于數(shù)字化的機(jī)載燃油質(zhì)量特性分析工具，建立基于三維數(shù)字化技術(shù)的機(jī)載燃油計(jì)算方法，將先進(jìn)的數(shù)字化工具真正的應(yīng)用于機(jī)載燃油分析，是飛機(jī)重量工程研制的一個(gè)重要發(fā)展方向。
[0006]現(xiàn)在亟需解決的技術(shù)問(wèn)題是如何結(jié)合三維數(shù)字化技術(shù)設(shè)計(jì)一種飛機(jī)燃油重量處理方法以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種簡(jiǎn)單合理的飛機(jī)燃油重量處理方法。
[0008]本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種飛機(jī)燃油重量處理方法，用于飛機(jī)油箱內(nèi)油量的重量特征分析，采用三維模型對(duì)飛機(jī)燃油重量特性進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括如下步驟:
[0009]S1，建立精確燃油可占據(jù)空間模型；
[0010]S2，對(duì)S1中所述的精確燃油可占據(jù)空間模型進(jìn)行切分，得到切分模型；
[0011]S3，對(duì)S2中所述切分模型進(jìn)行處理，得到所述切分模型的重量特性數(shù)據(jù)；
[0012]S4，對(duì)S3中所述的切分模型的重量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，得到整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)；
[0013]S5，對(duì)S4中所述整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，
[0014]S5中所存儲(chǔ)的整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)可應(yīng)用于同型號(hào)飛機(jī)的相同油箱的燃油的重量特性的計(jì)算。
[0015]上述方案中優(yōu)選的是，S2中切分的方式包括按預(yù)設(shè)高度和角度的平面進(jìn)行切分。
[0016]上述任一方案中優(yōu)選的是，S2中所述高度為相對(duì)高度，其零點(diǎn)界面為油箱內(nèi)任一基準(zhǔn)平面，所述角度為燃油平面與基準(zhǔn)面所成角度。
[0017]上述任一方案中優(yōu)選的是，S3中的重量特性數(shù)據(jù)包括整個(gè)油箱的重量、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、燃油平面以及所述切分模型的重量特性的三維模型。
[0018]上述任一方案中優(yōu)選的是，S4中的整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式包括所述三維模型存儲(chǔ)、外置數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。
[0019]本發(fā)明所提供的飛機(jī)燃油重量處理方法的有益效果在于，本發(fā)明提出了基于三維數(shù)字化技術(shù)的機(jī)載燃油質(zhì)量特性計(jì)算的方法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)載燃油質(zhì)量特性的高精度分析，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)載燃油質(zhì)量特性的計(jì)算方法，大幅提升了計(jì)算精度和計(jì)算效率，且計(jì)算結(jié)果不依賴于工程師的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，減少了人為因素對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的影響。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是按照本發(fā)明的飛機(jī)燃油重量處理方法的一優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了更好地理解按照本發(fā)明方案的飛機(jī)燃油重量處理方法，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的飛機(jī)燃油重量處理方法的一優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步闡述說(shuō)明。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供的飛機(jī)燃油重量處理方法，用于飛機(jī)油箱內(nèi)油量的重量特征分析，采用三維模型對(duì)飛機(jī)燃油重量特性進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括如下步驟:S1，建立精確燃油可占據(jù)空間模型；S2，對(duì)S1中所述的精確燃油可占據(jù)空間模型進(jìn)行切分，得到切分模型；S3，對(duì)S2中所述切分模型進(jìn)行處理，得到所述切分模型的重量特性數(shù)據(jù);S4，對(duì)S3中所述的切分模型的重量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，得到整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù);S5，對(duì)S4中所述整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，S5中所存儲(chǔ)的整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)可應(yīng)用于同型號(hào)飛機(jī)的相同油箱的燃油的重量特性的計(jì)算。
[0023]上述本發(fā)明提供的飛機(jī)燃油重量處理方法中，S2中切分的方式包括按預(yù)設(shè)高度和角度的平面進(jìn)行切分。S2中所述高度為相對(duì)高度，其零點(diǎn)界面為油箱內(nèi)任一基準(zhǔn)平面，上述角度為燃油平面與基準(zhǔn)面所成角度。S3中的重量特性數(shù)據(jù)包括整個(gè)油箱的重量、重心、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、燃油平面以及上述切分模型的重量特性的三維模型。S4中的整個(gè)油箱內(nèi)燃油的重量特性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式包括上述三維模型存儲(chǔ)、外置數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)。
[0024]針對(duì)某型飛機(jī)的燃油處理采用本發(fā)明提供的飛機(jī)燃油重量處理方法進(jìn)行，具體實(shí)施過(guò)程中機(jī)載燃油質(zhì)量特性分析主要分為計(jì)算需求分析、基礎(chǔ)數(shù)模準(zhǔn)備、創(chuàng)建燃油模型、燃油切片計(jì)算、結(jié)果處理分析五個(gè)步驟。步驟1，計(jì)算需求分析:明確計(jì)算狀態(tài)燃油的組成、油箱布置與飛機(jī)耗油規(guī)律，確定各油箱油面信號(hào)器信號(hào)位置與油面角;步驟2，基礎(chǔ)數(shù)模準(zhǔn)備:針對(duì)實(shí)體模型零件，獲取其模型信息與裝配關(guān)系;針對(duì)無(wú)實(shí)體模型的組成，實(shí)體化;步驟3，創(chuàng)建燃油模型:建立燃油外包絡(luò)體模型，去除內(nèi)部組成所占據(jù)的空間，獲取真實(shí)燃油三維數(shù)字化模型；步驟4，燃油切片計(jì)算:按照設(shè)定的切片數(shù)量、油面角度對(duì)燃油模型進(jìn)行切片分析，得到各油箱在不同角度下的燃油消耗信息并建立數(shù)據(jù)庫(kù);步驟5，數(shù)據(jù)處理分析:匯總模型質(zhì)量特性數(shù)據(jù)，分析可用燃油量、不可用燃油量、燃油質(zhì)量特性油耗規(guī)律。
[0025]上述五個(gè)步驟中的油面角是指計(jì)及飛機(jī)姿態(tài)與過(guò)載的油面角，無(wú)實(shí)體模型的組成是指缺少實(shí)體模型的零件及零件所圍出的相對(duì)封閉空間模型，如管路內(nèi)部空間模型，模型質(zhì)量特性數(shù)據(jù)是指油箱內(nèi)可用燃油、油箱底部不可用燃油、油箱內(nèi)燃油管路內(nèi)燃油、油箱外管路內(nèi)燃油相應(yīng)模型的質(zhì)量特性數(shù)據(jù)。
[0026]上述所涉及的實(shí)體模型指零件的三維模型能夠真實(shí)體現(xiàn)零件的質(zhì)量信息、位置信息、材料屬性、加工方式等全部物理屬性;非實(shí)體模型是與實(shí)體模型零件相比，一些零件無(wú)三維模型，或者模型不能夠真實(shí)