一種飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法
【專利摘要】一種飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法,屬于飛機(jī)重量工程領(lǐng)域，具體涉及一種可視化飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法。其特征在于，包括以下步驟：第一，定義飛機(jī)布局邊界，完成從飛機(jī)平面布局圖坐標(biāo)系向飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)系到的轉(zhuǎn)換；第二，評(píng)估部件的重心。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)部件重心的可視化編輯、飛機(jī)重心評(píng)估的實(shí)時(shí)化顯示。相對(duì)傳統(tǒng)方法，大幅提升了計(jì)算精度和計(jì)算效率。
【專利說明】一種飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于飛機(jī)重量工程領(lǐng)域，具體涉及一種可視化飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 地球上的物體都受重力作用。飛機(jī)的各部件、系統(tǒng)設(shè)備以及燃料、乘員、貨物等同 樣受重力作用，重力的合力作用點(diǎn)就是飛機(jī)重心。
[0003] 由于貨物裝載位置不同和執(zhí)行任務(wù)過程中燃料消耗、物資投放、武器發(fā)射等原因， 飛機(jī)重心的位置會(huì)不斷變化。飛機(jī)重心的變化必須控制在允許范圍之內(nèi)，否則影響飛機(jī)安 全。因此，飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)格控制飛機(jī)重心位置。
[0004] 在飛機(jī)方案設(shè)計(jì)階段，部件、系統(tǒng)的重心位置可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，估算結(jié) 果需要對(duì)比飛機(jī)平面布局和布置方案根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢查。最早是在手工繪制的飛機(jī)平面布 局/布置圖上"點(diǎn)"出部件、系統(tǒng)或成品的重心，后來平面布局/布置圖可以利用AutoCAD等 制圖軟件繪制，這樣重心估算工作便可以通過打印出來的平面布局/布置圖進(jìn)行。兩種方 法都需要根據(jù)圖面的比例尺進(jìn)行坐標(biāo)換算。
[0005] 現(xiàn)代飛機(jī)設(shè)計(jì)已經(jīng)有了數(shù)字化三維模型，通過實(shí)體建模軟件對(duì)幾何實(shí)體質(zhì)量特性 分析可以計(jì)算出任意復(fù)雜形狀零件的重量、重心，而且無需坐標(biāo)變換。但是，由于方案階段， 數(shù)字化三維模型僅僅具有外形和幾何參數(shù)，也許還有主要承力構(gòu)件和一些主要艙段的布 置，數(shù)字化建模軟件強(qiáng)大的質(zhì)量特性分析功能沒有用武之地。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是：本發(fā)明旨在解決飛機(jī)方案設(shè)計(jì)階段無法對(duì)重心進(jìn)行實(shí)時(shí)性、交 互性設(shè)計(jì)和評(píng)估問題，提供一種可視化重心設(shè)計(jì)與評(píng)估分析方法，并實(shí)時(shí)將部件系統(tǒng)的重 心評(píng)估結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫，提高方案設(shè)計(jì)階段的重心評(píng)估工作的精度和效率。
[0007] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步 驟：
[0008] 第一，定義飛機(jī)布局邊界，完成從飛機(jī)平面布局圖坐標(biāo)系向飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)系到的 轉(zhuǎn)換：
[0009] a)在飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)系內(nèi)，設(shè)置飛機(jī)的前、后、左、右參考點(diǎn)，分別為Xmin、Xmax、Zmin、 7. z^max*
[0010] b)在飛機(jī)平面布局圖坐標(biāo)系內(nèi)，設(shè)置飛機(jī)的前、后、左、右邊界坐標(biāo)點(diǎn)，Pxmin、Pxmax、 P P 1 z ηι?ηΛ1 z max °
[0011] 飛機(jī)平面布局坐標(biāo)系向機(jī)體坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通過如下公式進(jìn)行：

【權(quán)利要求】
1. 一種飛機(jī)重心設(shè)計(jì)與評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟： 第一，定義飛機(jī)布局邊界，完成從飛機(jī)平面布局圖坐標(biāo)系向飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)系到的轉(zhuǎn) 換： a) 在飛機(jī)機(jī)體坐標(biāo)系內(nèi)，設(shè)置飛機(jī)的前、后、左、右參考點(diǎn)，分別為Xmin、Xmax、Zmin、Z max ; b) 在飛機(jī)平面布局圖坐標(biāo)系內(nèi)，設(shè)置飛機(jī)的前、后、左、右邊界坐標(biāo)點(diǎn)，Pxmin、Pxmax、P zmin、 P 1 zmax ° 飛機(jī)平面布局坐標(biāo)系向機(jī)體坐標(biāo)系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換通過如下公式進(jìn)行： y _ y X- max min / 〇 ry \ -p p ^xmin/ 1 xmax 1 xmin 1 _v max 1 v min 7 _7 Z= mi".(尸-g畫) 1 zmax 1 ζ--?η 第二，評(píng)估部件的重心： a)選中待評(píng)估的部件； b)在飛機(jī)平面布局圖中，指定該部件的重心位置，即獲得該部件重心在飛機(jī)平面布局 圖坐標(biāo)系的坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK104317996SQ201410550871
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】張安坤, 潘若剛, 陳鵬飛, 李挺 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所