● 摘要
燃油测量系统是飞机上一个非常重要的系统,实时、准确地测量油箱中的燃油量可以准确地预测飞机续航时间,改善飞行质量,保证飞机飞行安全,提高飞机飞行的经济性。对飞机燃油测量误差修正技术的研究可以直接地提高燃油测量精度,对机翼油箱变形情况的分析与仿真可降低燃油系统研制风险,缩短开发时间,降低系统研制开发所需的成本,提高并完善燃油测量系统的整体性能。
本论文完成的工作和取得的成果主要有:
1. 完成机翼油箱结构及受力分析,根据飞机飞行过程中所承受载荷的种类,及目前民用飞机典型机翼结构,分析了不同载荷在不同的机翼结构中的分布形式及其传递方式,并研究了其传递给内部油箱的载荷形式及分布方式。以典型民用飞机机翼结构为例进行受力分析。
2. 完成机翼油箱变形分析与仿真,根据机翼承载情况及向内传递的方式,分析了机翼内部油箱的应力,并计算了三种典型载荷所产生的弯矩,根据计算所得数据对不同飞行状态下的油箱变形情况进行仿真,获得变形结果及油箱变形数据库。
3. 完成了油箱变形引起的燃油测量误差修正算法研究,根据已获得的油箱变形数据库重构变形后的油箱模型,然后根据重构得到的变形后的油箱模型,建立变形后的油箱的燃油质量特性数据库,并根据变形后油箱的燃油质量特性数据库完成燃油测量误差的修正。
4. 建立了变形误差修正仿真平台,利用Patran二次开发的PCL语言建立了Patran界面下的燃油测量变形误差修正仿真平台,实现了相关功能。
本文既对油箱的承载及变形情况进行了分析和计算,又将变形分析结果运用到燃油测量误差修正技术中,从而为燃油测量误差修正技术的研究提供了更坚实的理论基础,为我国民用飞机燃油测量技术的改进提供新的思路;同时本文的仿真技术及所建立的仿真平台应用了业内被广泛接受的仿真软件,仿真数据结合了实际实验数据,对了解实际飞行状态下的油箱变形情况有很大参考价值,因此本文的相关研究及仿真方法具有理论和实践双重价值。
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