本文介绍了一种总飞行包线方法,用于评估适合纳入概念设计阶段的飞机稳定性和控制品质。总飞行包线筛选可确保飞行器在各种飞行条件下都可调整、稳定和可控,从低速低空飞行到高速低空飞行再到高速巡航飞行。所介绍的方法有助于确定确保低风险飞行所需的前后重心限值。分析是在三架飞机上进行的,这些飞机的用途和飞行曲线截然不同。所选飞机是塞斯纳 150、波音 737-300 和洛克希德 F-117。分析包括从短周期和荷兰滚频率、MIL STD-8785C 和 Bihrle-Weissman 操纵品质以及最小可调整控制速度来观察开环操纵特性。分析显示,这些飞机有许多相似之处,也有许多不同之处,具体取决于它们的表现。
13. 摘要(最多 200 个字)已经开发出一种全面的模型拼接模拟架构,它允许基于离散点线性模型和调整数据的集合进行连续的全飞行包线模拟。模型拼接模拟架构适用于任何易于通过状态方程建模并可获得测试数据的飞机配置。特定飞行条件下的单个线性模型和调整数据与非线性元素相结合,以产生连续的准非线性模拟模型。模型拼接架构中的外推方法允许精确模拟非标称飞机负载配置,包括重量、惯性和重心的变化以及高度的变化,这些变化共同最大限度地减少了全包线模拟所需的点模型数量。模型拼接模拟架构在此应用于 CJ1 商务喷气机模型和 UH-60 通用直升机模型。对于固定翼和旋翼机应用,发现使用 8 个离散点线性模型(两个高度各 4 个点模型)加上额外的调整数据配置拼接仿真模型可以在整个空速和高度范围内进行精确模拟。针对固定翼和旋翼机应用,介绍了从飞行识别点模型开发拼接模型的飞行测试意义。
13.摘要(最多 200 个字)已经开发出一种全面的模型拼接模拟架构,它允许基于离散点线性模型和配平数据集合进行连续、完整的飞行包线模拟。模型拼接模拟架构适用于任何可通过状态方程轻松建模并可获得测试数据的飞机配置。特定飞行条件下的单个线性模型和配平数据与非线性元素相结合,以生成连续、准非线性模拟模型。模型拼接架构中的外推方法允许精确模拟非标称飞机负载配置,包括重量、惯性和重心的变化以及高度的变化,这些变化共同将全包线模拟所需的点模型数量降至最低。本文将模型拼接仿真架构应用于 CJ1 商务喷气机模型和 UH-60 通用直升机模型。对于固定翼和旋翼机应用,发现使用 8 个离散点线性模型(两个高度各 4 个点模型)加上额外的调整数据配置拼接仿真模型可以在整个空速和高度范围内进行精确模拟。本文介绍了从飞行识别点模型开发拼接模型的飞行测试对固定翼和旋翼机应用的影响。
在概念设计期间,预测抖振起始边界时会出现一个问题。由于有效载荷航程和巡航高度能力面临的压力,改善抖振起始边界往往非常重要。它是确定运输机低音速和跨音速性能的主要限制之一。抖振是一种由气流分离或冲击波振荡引起的高频不稳定性,可看作是一种随机受迫振动。根据攻角和自由流速度,气流分离可产生气动激励。后缘的分离边界层会产生湍流尾流,如果此尾流撞击水平尾翼面等,抖振就会影响飞机结构的尾部。由于抖振会限制设计升力系数,因此可能会限制飞机的最大升阻比和运行上限。这意味着,如果没有准确考虑抖振,设计师进行的性能计算可能与飞机的实际性能不符,因为 Breguet 射程方程和耐久性方程都是升力和阻力特性的函数。简而言之,本论文研究的主要动机是创建一种更先进但快速的跨音速抖振起始预测工具,以便在概念设计阶段实现更大的设计自由度。这意味着该工具应该比传统工具更快,它应该可靠并且能够处理非常规配置。此外,它应该以模块化方式构建,以便于使用、更改和更换工具的部件。