直升机舰面尾流影响仿真方法

摘要

本发明公开一种直升机舰面尾流影响仿真方法。采用直升机叶素理论给出旋翼桨叶的气动力模型，建立多个坐标系，通过坐标转换，把舰面尾流场对旋翼桨叶气动力的影响计入到计算模型中，建立起直升机舰面尾流场计算分析模型。计算结果表明，该模拟算法建立的舰面尾流模型在尾流响应幅度和尾流影响区域仿真结果上更接近于实际舰面尾流的统计特性,该舰面尾流影响计算模型在直升机着舰的全过程中更接近于实际的着舰情况。该直升机舰面尾流影响计算模型应用在海军直-8J和直-9C飞行模拟器上，经过飞行员的试飞，得到了认可，认为模拟程度逼真。并且通过了海军组织的专家评审鉴定和产品定型鉴定。

主权项

一种直升机舰面尾流影响仿真方法，包括以下步骤：在主解算计算机上启动舰面尾流程序；尾流场的稳态风速分量值先采取CFD计算的方式求出，并建立相应的数据库以备程序调用；当启动舰面尾流程序时，再根据舰船与空气间的相对运动情况调用相应的数据库；计算出直升机旋翼桨叶微元段在舰船坐标系中的位置，根据微元段位置确定该处的尾流场稳态风速的三个分量值即三个坐标轴方向；再由随机数产生白信号，经过对三个方向舰面尾流随机分量的频谱函数的有理化处理，再经过滤波器处理，形成舰面尾流场随机风速的三个分量值；舰面尾流场的风速值等于稳态风速分量值与随机风速分量值之和；将这三个尾流风速分量经过坐标变换加入到直升机旋翼的运动方程中，计算出尾流风速引起的旋翼气动力和气动力矩的增量，再代入到飞机运动方程中进行解算，最后得出相关的飞机飞行状态参数；将输送到运动系统的飞行状态参数输出到网卡，再输送到HUB，再到网卡，通过网卡输出到平台控制计算机，去控制平台六个缸的长度；平台控制计算机根据这些飞行状态参数，经过一系列变换与滤波得到能反映飞机由于线运动和角运动而在运动平台上的飞行员座椅处产生的过载及其它动感信号作为平台运动的驱动信号，驱动信号分别对应平台的三个线位移及俯仰角、偏转角、滚转角。