轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法
2023-10-11 20:19:49 1
專利名稱：轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法
技術領域：
本發明屬於飛機燃油量測量技術，涉及一種轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法。
背景技術：
燃油箱油量及其分布是飛機重要的基礎信息，穩定、精確的燃油量測量對改善飛機整體性能具有重要意義。一方面，精確的燃油量測量是飛機重心控制的需要。燃油量是飛機最大的可變重量，一般飛機燃油量佔全機重量的30% 60%之間，通過對飛機中各個油箱燃油量的精確測量，便於調整燃油在各油箱的分布，實現飛機重心控制，確保飛機重心保持在所允許範圍之內，而飛機重心偏差對飛行性能影響巨大，輕則由於需要平尾配平增加飛行阻力，增加油耗，影響經濟性，重則影響操穩，帶來安全性問題。另一方面，精確的燃油量測量是實施科學飛行管理的需要。實時、準確測量油箱中的剩餘油量可以精確計算飛機續航時間，保證飛機安全飛行。目前，國內外最常見的飛機燃油量測量方法為通過遍布於油箱不同部位的油量傳感器測量油麵高度，然後查詢表徵油麵高度與燃油量對應關係的燃油質量特性資料庫， 最後經差值解算得到油量測量結果。其中燃油質量特性資料庫的可靠性和合理性是影響最終油量測量精度的重要因素之一。建立燃油質量特性資料庫的基礎是表徵油液所佔空間的油箱容腔模型，對於轟運類飛機普遍採用的機翼整體結構油箱來說，由於其翼展大，外界載荷(燃油重力及飛行氣動力)對油箱結構的變形影響很大，以地面停機和空中巡航狀態為例，地面停機狀態下由於油箱結構只受燃油重力和機翼結構重力的作用，油箱結構處於下彎狀態，在空中巡航狀態下由於在較大向上氣動載荷的作用下，油箱結構處於上翹狀態；某型號運輸機油箱結構變形分析結果表明在同等載油量情況下，地面停機和空中巡航狀態下油箱結構最外端位移量偏差近1米，因此，轟運類飛機不同工作狀態下油箱容腔模型差異很大。原則上為了提高油量測量精度，需要根據不同典型設計工況分別建立燃油質量特性資料庫進行油量解算，但由於計算機數據存儲量和計算複雜度的限制，一般情況下，只能選擇1個或2個標準設計工況建立燃油質量特性資料庫。國內外現有機型中大多數直接選用油箱型架容腔模型作為標準設計工況建立一個燃油質量特性資料庫；比較先進的飛機選擇兩個標準設計工況建立燃油質量特性資料庫，一般為地面停機標準裝載狀態和空中巡航標準裝載狀態。目前轟運類飛機燃油量測量方法的缺點是測量的精度較低。原因在於由於各種不同工況下油箱容腔模型差異大，如果在其它工況下，直接按照標準設計工況燃油質量特性資料庫進行油量解算，不進行修正，油量測量精度就會明顯降低，很難達到美軍標MIL-G-26988C Class III級精度要求，不能滿足現代轟運類飛機高精度燃油量測量的需要。未檢索到國內外有關轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法的文獻
發明內容
本發明的目的是提出一種轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法，以滿足現代轟運類飛機高精度燃油量測量的需要。本發明的技術解決方案是轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法，基於一個包括飛機燃油質量特性資料庫和油箱液位傳感器的機載燃油量測量解算系統，修正的步驟是1、建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線飛機燃油量測量油箱變形修正曲線由地面油箱變形修正曲線和空中油箱變形修正曲線組成；1. 1、建立飛機燃油量測量地面油箱變形修正曲線1. 1. 1、劃分地面設計工況在飛機處於地面停機狀態、不包含燃油的標準裝載情況下，按照載油量由零油至滿油平均劃分為η個工況，η = 6 10，第一地面設計工況為零油狀態，最後一個地面設計工況為滿油狀態；1. 1. 2、獲取各地面設計工況的油箱容腔變形模型1. 1. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 1. 2. 2、確定各地面設計工況下的載荷數據按照地面壓力加油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成地面設計工況下的載荷數據；1. 1. 2. 3、進行各地面設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各地面設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 1. 2. 4、獲取各地面設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各地面設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各地面設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各地面設計工況下油箱容腔變形模型；1. 1. 3、計算各地面設計工況的油箱變形修正係數針對第一地面設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一地面設計工況對應的載油量Q1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為S1,計算出 Q1與31的比值ai作為該地面設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個地面設計工況下的油箱變形修正係數a2至an ；1. 1. 4、擬合地面油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各地面設計工況的油箱變形修正係數％擬合成地面油箱變形修正曲線，i = 1 η的自然數；該地面油箱變形修正曲線的橫坐標為載油量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；1. 2、建立飛機燃油量測量空中油箱變形修正曲線1. 2. 1、劃分空中設計工況在飛機處於空中巡航狀態、標準裝載情況下，按照飛機總重量由空機重量至最大起飛重量平均劃分為P個工況，P = 8 12，第一空中設計工況為空機狀態，最後一個空中設計工況為最大起飛重量狀態；1. 2. 2、獲取各空中設計工況的油箱容腔變形模型1. 2. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 2. 2. 2、確定各空中設計工況下的載荷數據按照空中正常耗油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型吹風載荷數據獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成空中設計工況下的載荷數據；1. 2. 2. 3、進行各空中設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各空中設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 2. 2. 4、獲取各空中設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各空中設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各空中設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各空中設計工況下油箱容腔變形模型；1. 2. 3、計算各空中設計工況的油箱變形修正係數針對第一空中設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一空中設計工況所對應的載油量M1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為N1，計算出M1與N1的比值Id1作為該空中設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個空中設計工況下的油箱變形修正係數b2至bp ；1. 2. 4、擬合空中油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各空中設計工況的油箱變形修正係數…擬合成空中油箱變形修正曲線，j = 1 ρ的自然數；該空中油箱變形修正曲線的橫坐標為飛機總重量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；2、進行燃油量測量修正2. 1、選擇油箱變形修正曲線機載燃油量測量解算系統根據飛機是否離地選擇油箱變形修正曲線，飛機離地後選擇空中油箱變形修正曲線，否則選擇地面油箱變形修正曲線.
一入 ，2. 2、確定當前的燃油量修正係數飛機離地後以飛管系統提供的飛機總重量數據為橫坐標，在空中油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；否則，以機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量為橫坐標，在地面油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；2. 3、燃油量修正將機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量乘以當前的燃油量修正係數得到修正後的燃油量測量結果。本發明的優點是提高了轟運類飛機燃油量測量的精度，滿足了現代轟運類飛機高精度燃油量測量的需要。
具體實施例方式下面對本發明做進一步詳細說明。轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法，基於一個包括飛機燃油質量特性資料庫和油箱液位傳感器的機載燃油量測量解算系統，修正的步驟是1、建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線飛機燃油量測量油箱變形修正曲線由地面油箱變形修正曲線和空中油箱變形修正曲線組成；
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1. 1、建立飛機燃油量測量地面油箱變形修正曲線1. 1. 1、劃分地面設計工況在飛機處於地面停機狀態、不包含燃油的標準裝載情況下，按照載油量由零油至滿油平均劃分為η個工況，η = 6 10，第一地面設計工況為零油狀態，最後一個地面設計工況為滿油狀態；1. 1. 2、獲取各地面設計工況的油箱容腔變形模型1. 1. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 1. 2. 2、確定各地面設計工況下的載荷數據按照地面壓力加油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成地面設計工況下的載荷數據；1. 1. 2. 3、進行各地面設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各地面設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 1. 2. 4、獲取各地面設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各地面設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各地面設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各地面設計工況下油箱容腔變形模型；1. 1. 3、計算各地面設計工況的油箱變形修正係數針對第一地面設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一地面設計工況對應的載油量Q1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為S1,計算出 Q1與31的比值ai作為該地面設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個地面設計工況下的油箱變形修正係數a2至an ；1. 1. 4、擬合地面油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各地面設計工況的油箱變形修正係數％擬合成地面油箱變形修正曲線，i = 1 η的自然數；該地面油箱變形修正曲線的橫坐標為載油量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；1. 2、建立飛機燃油量測量空中油箱變形修正曲線1. 2. 1、劃分空中設計工況在飛機處於空中巡航狀態、標準裝載情況下，按照飛機總重量由空機重量至最大起飛重量平均劃分為P個工況，P = 8 12，第一空中設計工況為空機狀態，最後一個空中設計工況為最大起飛重量狀態；1. 2. 2、獲取各空中設計工況的油箱容腔變形模型1. 2. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 2. 2. 2、確定各空中設計工況下的載荷數據按照空中正常耗油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型吹風載荷數據獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成空中設計工況下的載荷數據；1. 2. 2. 3、進行各空中設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各空中設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 2. 2. 4、獲取各空中設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各空中設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各空中設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各空中設計工況下油箱容腔變形模型；1. 2. 3、計算各空中設計工況的油箱變形修正係數針對第一空中設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一空中設計工況所對應的載油量M1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為N1，計算出M1與N1的比值Id1作為該空中設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個空中設計工況下的油箱變形修正係數b2至bp ；1. 2. 4、擬合空中油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各空中設計工況的油箱變形修正係數…擬合成空中油箱變形修正曲線，j = 1 ρ的自然數；該空中油箱變形修正曲線的橫坐標為飛機總重量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；2、進行燃油量測量修正2. 1、選擇油箱變形修正曲線機載燃油量測量解算系統根據飛機是否離地選擇油箱變形修正曲線，飛機離地後選擇空中油箱變形修正曲線，否則選擇地面油箱變形修正曲線.
一入 ，2. 2、確定當前的燃油量修正係數飛機離地後以飛管系統提供的飛機總重量數據為橫坐標，在空中油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；否則，以機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量為橫坐標，在地面油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；2. 3、燃油量修正將機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量乘以當前的燃油量修正係數得到修正後的燃油量測量結果。本發明的工作原理是本發明提出了一種轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法，該方法基於一個包括飛機燃油質量特性資料庫和油箱液位傳感器的機載燃油量測量解算系統，包括建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線和進行燃油量測量修正兩個步驟。飛機燃油量測量油箱變形修正曲線由地面油箱變形修正曲線和空中油箱變形修正曲線組成， 通過對地面和空中設計工況的劃分，進行油箱變形分析，得到各地面和空中設計工況下的油箱容腔變形模型；在此基礎上，通過計算各地面和空中設計工況相對於各自標準工況的油箱變形修正係數，將油箱變形修正係數進行擬合，得到以載油量為橫坐標、修正係數為縱坐標的地面油箱變形修正曲線和以飛機總重量為橫坐標、修正係數為縱坐標的空中油箱變形修正曲線，在進行油量測量解算時，根據飛機已知條件，查表插值確定當前油量的修正係數，並與測量值相乘得到修正後油量值；此方法能夠大幅度降低各種不同工況下油箱容腔模型差異大帶來的油量測量誤差，提高了轟運類飛機燃油量測量的精度，滿足了現代轟運類飛機高精度燃油量測量的需要。實施例某型飛機最大載油量為40t，標準裝載量為20t，標準裝載為飛機中間重心狀態， 空機重量為58t，最大起飛重量為108t，進行燃油量測量油箱變形修正的步驟如下1、建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線飛機燃油量測量油箱變形修正曲線由地面油箱變形修正曲線和空中油箱變形修正曲線組成；1. 1、建立飛機燃油量測量地面油箱變形修正曲線1. 1. 1、劃分地面設計工況在飛機處於地面停機狀態、不包含燃油的標準裝載 20t的情況下，按照載油量由零油至滿油平均劃分為9個工況，第一至第九工況分別為地面停機載油 0t、5t、10t、15t、20t、25t、30t、35t、40t 狀態；1. 1. 2、獲取各地面設計工況的油箱容腔變形模型1. 1. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 1. 2. 2、確定各地面設計工況下的載荷數據按照地面壓力加油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成地面設計工況下的載荷數據；1. 1. 2. 3、進行各地面設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各地面設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 1. 2. 4、獲取各地面設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各地面設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各地面設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各地面設計工況下油箱容腔變形模型；1. 1. 3、計算各地面設計工況的油箱變形修正係數針對第一地面設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一地面設計工況對應的載油量Q1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為S1,計算出 Q1與31的比值ai作為該地面設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至第九地面設計工況下的油箱變形修正係數a2至a9 ；1. 1. 4、擬合地面油箱變形修正曲線通過線性插值方法將各地面設計工況的油箱變形修正係數％擬合成地面油箱變形修正曲線，i = 1 9的自然數；該地面油箱變形修正曲線的橫坐標為載油量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；1. 2、建立飛機燃油量測量空中油箱變形修正曲線1. 2. 1、劃分空中設計工況在飛機處於空中巡航狀態、按照飛機總重量由58t至 108t平均劃分為11個工況，第一至第i^一工況分別為空中巡航飛機總重58t、63t、68t、 73t、78t、83t、88t、93t、98t、103t、108t狀態，第一至第i^一工況對應的裝載量分別為0t、 5t、10t、15t、20t、20t、20t、20t、20t、20t、20t，裝載均為飛機中間重心狀態，第一至第4^一工況對應的載油量分別為 0t、0t、0t、0t、0t、5t、10t、15t、20t、25t、30t ；1. 2. 2、獲取各空中設計工況的油箱容腔變形模型1. 2. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡 1. 2. 2. 2、確定各空中設計工況下的載荷數據按照空中正常耗油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型吹風載荷數據獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成空中設計工況下的載荷數據；1. 2. 2. 3、進行各空中設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各空中設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 2. 2. 4、獲取各空中設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各空中設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各空中設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各空中設計工況下油箱容腔變形模型；1. 2. 3、計算各空中設計工況的油箱變形修正係數針對第一空中設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一空中設計工況所對應的載油量M1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為N1，計算出M1與N1的比值Id1作為該空中設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至第十一空中設計工況下的油箱變形修正係數b2至ID11 ；1. 2. 4、擬合空中油箱變形修正曲線通過線性插值方法將各空中設計工況的油箱變形修正係數bj擬合成空中油箱變形修正曲線，j = 1 11的自然數；該空中油箱變形修正曲線的橫坐標為飛機總重量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值；2、進行燃油量測量修正2. 1、選擇油箱變形修正曲線機載燃油量測量解算系統根據飛機是否離地選擇油箱變形修正曲線，飛機離地後選擇空中油箱變形修正曲線，否則選擇地面油箱變形修正曲線.
一入 ，2. 2、確定當前的燃油量修正係數飛機離地後以飛管系統提供的飛機總重量數據為橫坐標，在空中油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；否則，以機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量為橫坐標，在地面油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；2. 3、燃油量修正將機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量乘以當前的燃油量修正係數得到修正後的燃油量測量結果。
權利要求
1.轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法，基於一個包括飛機燃油質量特性資料庫和油箱液位傳感器的機載燃油量測量解算系統，修正的步驟是1.1、建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線飛機燃油量測量油箱變形修正曲線由地面油箱變形修正曲線和空中油箱變形修正曲線組成； 1. 1. 1、建立飛機燃油量測量地面油箱變形修正曲線1. 1. 1. 1、劃分地面設計工況在飛機處於地面停機狀態、不包含燃油的標準裝載情況下，按照載油量由零油至滿油平均劃分為η個工況，η = 6 10，第一地面設計工況為零油狀態，最後一個地面設計工況為滿油狀態；1. 1. 1. 2、獲取各地面設計工況的油箱容腔變形模型1. 1. 1. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 1. 1. 2. 2、確定各地面設計工況下的載荷數據按照地面壓力加油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成地面設計工況下的載荷數據；1. 1. 1. 2. 3、進行各地面設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各地面設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；1. 1. 1. 2. 4、獲取各地面設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各地面設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各地面設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各地面設計工況下油箱容腔變形模型；1. 1. 1. 3、計算各地面設計工況的油箱變形修正係數針對第一地面設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一地面設計工況對應的載油量Q1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為S1,計算出Q1 與31的比值ai作為該地面設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個地面設計工況下的油箱變形修正係數a2至an ；1. 1. 1. 4、擬合地面油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各地面設計工況的油箱變形修正係數Si擬合成地面油箱變形修正曲線，i = 1 η的自然數；該地面油箱變形修正曲線的橫坐標為載油量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值； 1. 1. 2、建立飛機燃油量測量空中油箱變形修正曲線1. 1. 2. 1、劃分空中設計工況在飛機處於空中巡航狀態、標準裝載情況下，按照飛機總重量由空機重量至最大起飛重量平均劃分為P個工況，P = 8 12，第一空中設計工況為空機狀態，最後一個空中設計工況為最大起飛重量狀態； 1. 1. 2. 2、獲取各空中設計工況的油箱容腔變形模型1. 1. 2. 2. 1、獲取油箱型架容腔模型的外包絡面根據油箱型架三維數字模型，提取油箱型架容腔模型，同時，在油箱型架容腔模型的基礎上，提取油箱型架容腔模型的外包絡1. 1. 2. 2. 2、確定各空中設計工況下的載荷數據按照空中正常耗油狀態進行燃油重量分布計算，確定燃油載荷數據，根據油箱型架三維數字模型吹風載荷數據獲取油箱結構載荷數據，燃油載荷數據和油箱結構載荷數據共同構成空中設計工況下的載荷數據；.. 1. 2. 2. 3、進行各空中設計工況下油箱變形分析建立油箱型架三維數字模型的有限元模型，根據各空中設計工況下的載荷數據進行結構變形分析，得到包含節點初始坐標和變形位移的結果文件；.1. 1. 2. 2. 4、獲取各空中設計工況下油箱容腔變形模型根據上述結果文件提取各空中設計工況下油箱型架容腔模型外包絡面上節點的初始坐標和變形位移；以此為基礎，構造各空中設計工況下油箱容腔模型外包絡點雲數據，對點雲數據進行擬合得到變形後的油箱容腔模型包絡面，並在此基礎上構造出各空中設計工況下油箱容腔變形模型；.1. 1. 2. 3、計算各空中設計工況的油箱變形修正係數針對第一空中設計工況下的油箱容腔變形模型，確定第一空中設計工況所對應的載油量M1在該工況下油箱容腔變形模型中的油平面，並將此油平面導入機載燃油量測量解算系統，得到燃油量解算結果為N1,計算出 M1與&的比值Id1作為該空中設計工況的油箱變形修正係數；按照同樣的方法計算出第二至最後一個空中設計工況下的油箱變形修正係數b2至bp ；.1. 1. 2. 4、擬合空中油箱變形修正曲線通過線性插值或其他高階插值方法將各空中設計工況的油箱變形修正係數比擬合成空中油箱變形修正曲線，j = 1 ρ的自然數；該空中油箱變形修正曲線的橫坐標為飛機總重量的數值，縱坐標為油箱變形修正係數的數值； 1. 2、進行燃油量測量修正.1.2. 1、選擇油箱變形修正曲線機載燃油量測量解算系統根據飛機是否離地選擇油箱變形修正曲線，飛機離地後選擇空中油箱變形修正曲線，否則選擇地面油箱變形修正曲線..1. 2. 2、確定當前的燃油量修正係數飛機離地後以飛管系統提供的飛機總重量數據為橫坐標，在空中油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；否則，以機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量為橫坐標，在地面油箱變形修正曲線中找出當前的燃油量修正係數；.1. 2. 3、燃油量修正將機載燃油量測量解算系統解算的當前燃油量乘以當前的燃油量修正係數得到修正後的燃油量測量結果。
全文摘要
本發明屬於飛機燃油量測量技術，涉及一種轟運類飛機燃油量測量油箱變形修正方法。基於一個包括飛機燃油質量特性資料庫和油箱液位傳感器的機載燃油量測量解算系統，修正的步驟是建立飛機燃油量測量油箱變形修正曲線；進行燃油量測量修正。本發明提高了轟運類飛機燃油量測量的精度，滿足了現代轟運類飛機高精度燃油量測量的需要。
文檔編號G06F19/00GK102289584SQ20111023259
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者劉小鋒, 劉蘇彥, 楊朋濤, 蔣軍昌 申請人:中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所