积冰对飞机操纵性的影响与仿真
2012-06-22徐忠达曹义华
北京航空航天大学学报 2012年7期
徐忠达 苏 媛 曹义华
(北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京100191)
飞机积冰是飞机在遭遇积冰气象条件时遇到的表面某些部位聚积冰层的现象.积冰会改变飞机的气动外形,造成飞机的阻力增大,升力减小,稳定性和操纵性恶化,严重时将导致飞行事故的发生.人们对飞机积冰的研究已经持续了近80年,但是即使在今天,飞机积冰导致的飞行事故仍然在发生.该领域早期的研究主要集中于防冰和除冰,最近30年,人们逐渐认识到不同气象条件下,积冰严重程度不同,防冰、除冰系统工作状况、效果不同,带冰飞行是不可避免的,很多关于积冰飞机飞行力学以及飞行性能的研究开始展开,并取得了很大的进展.NASA从1986年开始进行了若干基于DHC-6(双水獭)飞机的积冰飞行试验,并获得了大量有价值的试验数据[1-4];文献 [5-6]从不同的角度研究了积冰对飞机飞行力学特性的影响;文献[7]研究了积冰对自动驾驶飞机的稳定性和飞行性能的影响,对俯仰角保持模式下的积冰飞机进行了稳定性分析,并针对几种自动驾驶模式,对积冰飞机的飞行状态进行了仿真.国内在该领域的研究也取得了一定的进展,文献[8-9]分别对积冰飞机的飞行动力学特性和操稳特性进行了研究.
本文利用DHC-6飞机积冰飞行试验数据,采用飞机积冰程度参数η[5]描述积冰对飞机的影响;应用SIMULINK仿真软件建立了六自由度非线性飞机动力学模型,并引入积冰程度参数η,建立了随积……
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