一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法
专利汇可以提供一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法，通过对飞机空中投放空副油箱的运动机理研究，综合分析飞机的飞行高度、速度、 姿态 角 及大气 风 速等因素对空副油箱投放运动轨迹的影响，并计算副油箱的 气动 特性、飞机投放空副油箱的外挂物分离特性、投放 时空 副油箱的初始飞行参数，结合空副油箱的 质量 特性，建立投放时空副油箱的飞行轨迹仿真模型，仿真模型中的参数可通过计算机数值计算或试验测量获得，最后通过实时仿真计算投放时空副油箱的飞行高度、轨迹、姿态、速度以及时间等飞行参数，以获得空副油箱落地范围结果，进而确定飞行 空域 范围，高效快速，且计算的落地范围精确，为确定飞行空域提供 支撑 。，下面是一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法专利的具体信息内容。
1.一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)计算副油箱的气动特性
根据副油箱的几何外形，采用CFD数值计算得到副油箱的气动特性，副油箱的气动特性包括随迎角及马赫数变化的升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数、侧向力系数、滚转力矩系数及偏航力矩系数；
2)计算飞机投放空副油箱的外挂物分离特性
根据飞机的气动特性、副油箱的气动特性、空副油箱质量特性，采用CFD数值方法，计算在飞机流场影响下，飞机空副油箱投放过程中，飞机的外挂物分离特性，得到保证空副油箱投放分离安全性的飞机飞行马赫数及迎角，同时得到空副油箱相对飞机的投放分离初始速度、迎角及姿态角参数；
3)计算投放时空副油箱的初始飞行参数
根据飞机投放空副油箱的外挂物分离特性，在飞机允许投放空副油箱的马赫数及迎角限制范围内，给定飞机的飞行高度、速度及姿态角，结合空副油箱投放相对飞机的初始状态，计算得到投放时空副油箱的初始速度、高度及姿态角的初始飞行参数；
4)建立飞机空中投放时空副油箱的飞行轨迹仿真模型
根据空副油箱投放相对于飞机体轴的初速，结合飞机飞行的高度、速度及姿态角，并考虑叠加大气风速的影响，求空副油箱投放时相对地轴的速度：
VxE_0＝V0×cosθ+V1+Vwx
VyE_0＝V0×sinθ+Vwy
其中，VxE_0为空副油箱投放时相对地轴的初始前向速度；
VyE_0为空副油箱投放时相对地轴的初始法向速度；
V1为飞机平飞的真空速；
Vwx为大气风速相对地轴的水平分量；
Vwy为大气风速相对地轴的垂直分量；
空副油箱投放时，空副油箱的真空速Vq为空副油箱相对于飞机体轴的初速V0与飞机平飞真空速V1的矢量和，即空副油箱投放时相对地轴的前向速度VxE_0与相对地轴的法向速度VyE_0的矢量和，
空副油箱投放后，由于受到气动力及自身重量影响，水平速度减小，下降速度逐渐增加，高度下降，直至空副油箱落地为止；
空副油箱在整个飞行过程中的气动力计算为：
D＝cx×q×S；L＝cy×q×S；
其中，空副油箱的气动力系数cx、cy按照当前状态的马赫数M数值，插值计算得到；速压ρ为所在气压高度的大气密度；
空副油箱在整个飞行过程中的轨迹角φ计算为：
其中，VxE为空副油箱在地轴系上的水平速度，水平向前为正；
VyE为空副油箱在地轴系上的垂直速度，垂直向上为正；
空副油箱在整个飞行过程中受到的合力，分解至地轴系上的分量为：
FxE＝－L×sinφ－D×cosφ；
FyE＝L×cosφ－D×sinφ－G；
其中，FxE为空副油箱受力在地轴系的水平分量，水平向前为正；
FyE为空副油箱受力在地轴系的垂直分量，垂直向上为正；
则空副油箱在整个飞行过程中，在地轴系上的飞行加速度为：
axE＝FxE/m；
ayE＝FyE/m；
其中，m为空副油箱的质量；
axE为空副油箱在地轴系上的水平加速度，水平向前为正；
ayE为空副油箱在地轴系上的垂直加速度，垂直向上为正；
根据地轴系上的加速度，积分求出在地轴系上的飞行速度为：
VxE＝∫axE dt；
VyE＝∫ayE dt；
然后根据地轴系的速度，积分求出在地轴系上的飞行距离为：
Lx＝∫VxE dt；
Ly＝∫VyE dt；
通过数值积分迭代，当空副油箱的垂直距离Ly的变化量等于空副油箱投放时的初始高度时，则空副油箱落地，此时空副油箱飞行的水平距离即为Lx；
空副油箱的侧向距离的计算方法与空副油箱飞行的水平距离的计算方法一致，仅需将初始水平速度替换为相应的初始侧向速度并叠加大气侧风影响即可，从而建立飞机空中投放时空副油箱的飞行轨迹仿真模型，而后在飞行轨迹仿真模型中输入仿真参数，即得到飞机空中投放空副油箱落地范围。
2.根据权利要求1所述的一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法，其特征在于，步骤1)中，副油箱的几何外形的参考面积取副油箱最大横截面积，参考长度取副油箱总长度。
3.根据权利要求1所述的一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法，其特征在于，步骤1)中，副油箱相关气动特性可通过风洞试验获得。
4.根据权利要求1所述的一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法，其特征在于，步骤2)中，飞机投放空副油箱的外挂物分离特性可通过风洞试验获得。
一种飞机空中投放空副油箱落地范围的仿真方法
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