一種飛機多狀態(tài)快速稱重方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機設(shè)計技術(shù)，涉及對大型運輸類飛機的多態(tài)稱重方法的改進。布置鉛垂線及地面標尺；布置位移傳感器單元；尺寸測量計算；第一次重量測量；第一次計算飛機的重量和重心；對飛機進行操作；測量記錄變更飛機重量狀態(tài)后的位移變化量；測量記錄飛機重量狀態(tài)變更后全機重量；第二次計算變更飛機重量狀態(tài)后飛機的重量和重心。本發(fā)明提出了一種實時、多態(tài)、高效、快速的大型運輸類飛機的稱重方法，提高了大型運輸類飛機的全機稱重及燃油加/放油試驗稱重的效率。
【專利說明】一種飛機多狀態(tài)快速稱重方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機試驗技術(shù)，涉及對大型運輸類飛機多狀態(tài)稱重方法的改進。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)某大型需要稱重的飛機的前起落架有一對機輪，飛機的左右主起落架各有前中后三對機輪，飛機的坐標系如下:以飛機的構(gòu)造水平線為X軸，逆航向為正，以O(shè)點為原點，O點位于X軸上、機頭前1.6米處，以飛機對稱面內(nèi)的過O點垂直于X軸的直線為Z軸，上方為正，以右手法則確定Y軸；所稱重飛機的機身上有前水平測量點A和后水平測量點B，A點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為Xtl ;所稱重飛機的機身上有前鉛垂懸掛點E和后鉛垂懸掛點F ;所稱重飛機的機翼內(nèi)有平均氣動弦長前緣點P和平均氣動弦長后緣點Q，線段PQ的長度Xca為理論平均氣動弦長，P點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為V ；全機重心所在點為Cg，Cg點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的距離為Xe ;前起落架機輪中心C的橫坐標為Cxci,前起落架機輪中心C位于前起落架機輪軸的中點，X0是前水平測量點A的橫坐標，XQ-CxQ=b ;左前主起落架機輪中心D的橫坐標為Dx。，左前主起落架機輪中心D位于左前主起落架機輪軸的中點，DX(1-CX(I=L2 ;左中主起落架機輪中心G的橫坐標為Gxtl，左中主起落架機輪中心G位于左中主起落架機輪軸的中點，GX(l-DX(l=al ;左后主起落架機輪中心H的橫坐標為Hx。，左后主起落架機輪中心H位于左后主起落架機輪軸的中點，HX(l-GX(l=a3 ;右前主起落架機輪中心I的橫坐標為Ixtl，右前主起落架機輪中心I位于右前主起落架機輪軸的中點，IX(1-CX(I=L5 ;右中主起落架機輪中心J的橫坐標為Jxtl，右中主起落架機輪中心J位于右中主起落架機輪軸的中點，JxcrIxo=a2 ;右后主起落架機輪中心K的橫坐標為Kxtl，右后主起落架機輪中心K位于右后主起落架機輪軸的中點，Kxtl-JX(l=a4;本發(fā)明飛機多狀態(tài)快速稱重方法基于以下設(shè)備-J對電子臺秤，分別是第I對電子臺秤(I)至第7對電子臺秤(7)和數(shù)據(jù)采集計算機；第I對電子臺秤(I)位于前起落架機輪對的下面，每個機輪位于一個電子臺秤上，第2對電子臺秤(2)位于左前主起落架機輪對的下面，第3對電子臺秤(3)位于左中主起落架機輪對的下面，第4對電子臺秤(4)位于左后主起落架機輪對的下面，第5對電子臺秤(5)位于右前主起落架機輪對的下面，第6對電子臺秤(6)位于右中主起落架機輪對的下面，第7對電子臺秤(7)位于右后主起落架機輪對的下面。利用各機輪電子臺秤讀數(shù)及該機輪輪軸中心到前起落架輪軸中心距離求各機輪到前起落架的重量矩，從而求解全機重心到前起落架輪心距離，再利用已有理論距離對該值進行修正即可求得全機坐標系下全機重心值。
[0003]其缺點是:第一、只能進行某一狀態(tài)下的靜態(tài)稱量，當飛機改變?yōu)榱硪粻顟B(tài)時，例如加/放一定油量后，必須重新進行標定，重復進行一次完整的靜態(tài)測量，稱重效率低。第二、稱重精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種大型運輸類飛機多狀態(tài)稱重方法，無需重新進行標定就能連續(xù)進行不同狀態(tài)下的稱重操作，以提高稱重效率和稱重精度。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種飛機多狀態(tài)快速稱重方法，所稱重的飛機的前起落架有一對機輪，飛機的左右主起落架各有前中后三對機輪，飛機的坐標系如下:以飛機的構(gòu)造水平線為X軸，逆航向為正，以O(shè)點為原點，O點位于X軸上、機頭前1.6米處，以飛機對稱面內(nèi)的過O點垂直于X軸的直線為Z軸，上方為正，以右手法則確定Y軸；所稱重飛機的機身上有前水平測量點A和后水平測量點B，A點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為Xtl ;所稱重飛機的機身上有前鉛垂懸掛點E和后鉛垂懸掛點F ;所稱重飛機的機翼內(nèi)有平均氣動弦長前緣點P和平均氣動弦長后緣點Q，線段PQ的長度Xca為理論平均氣動弦長，P點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為V ;全機重心所在點為Cg，Cg點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的距離為Xe ;前起落架機輪中心C的橫坐標為Cxtl,前起落架機輪中心C位于前起落架機輪軸的中點，X0是前水平測量點A的橫坐標，X0-Cx0=b ;左前主起落架機輪中心D的橫坐標為Dxtl，左前主起落架機輪中心D位于左前主起落架機輪軸的中點，DX(1-CX(I=L2 ;左中主起落架機輪中心G的橫坐標為Gxtl，左中主起落架機輪中心G位于左中主起落架機輪軸的中點，Gx0-Dx0=Bl ;左后主起落架機輪中心H的橫坐標為Hxtl，左后主起落架機輪中心H位于左后主起落架機輪軸的中點，HX(l-GX(l=a3 ;右前主起落架機輪中心I的橫坐標為Ixtl，右前主起落架機輪中心I位于右前主起落架機輪軸的中點，Ix0-Cx0=L5 ;右中主起落架機輪中心J的橫坐標為Jxtl,右中主起落架機輪中心J位于右中主起落架機輪軸的中點，Jxcrlxfd ;右后主起落架機輪中心K的橫坐標為Kxtl，右后主起落架機輪中心K位于右后主起落架機輪軸的中點，Kx0-Jx0=a4 ;本發(fā)明飛機多狀態(tài)快速稱重方法基于以下設(shè)備:7對電子臺秤，分別是第I對電子臺秤⑴至第7對電子臺秤(7)和數(shù)據(jù)采集計算機；第I對電子臺秤⑴位于前起落架機輪對的下面，每個機輪位于一個電子臺秤上，第2對電子臺秤(2)位于左前主起落架機輪對的下面，第3對電子臺秤(3)位于左中主起落架機輪對的下面，第4對電子臺秤(4)位于左后主起落架機輪對的下面，第5對電子臺秤(5)位于右前主起落架機輪對的下面，第6對電子臺秤(6)位于右中主起落架機輪對的下面，第7對電子臺秤(7)位于右后主起落架機輪對的下面；其特征在于:還需要以下設(shè)備:前地面標尺(8)、前鉛垂線(9)、后地面標尺
(10)、后鉛垂線(11)和7個位移傳感器單元，它們是第I位移傳感器單元(12)至第7位移傳感器單元(18);飛機多狀態(tài)快速稱重的步驟如下:
[0006]1、布置鉛垂線及地面標尺:
[0007]1.1、布置前鉛垂線(9)及前地面標尺(8):在機身前鉛垂懸掛點E處懸掛前鉛垂線(9)，并在前鉛垂線(9)正下方布置前地面標尺(8)，前鉛垂線(9)重錘的錐尖與前地面標尺(8)的中心對正；
[0008]1.2、布置后鉛垂線(11)及后地面標尺(10):在機身后鉛垂懸掛點F處懸掛后鉛垂線(11)，并在后鉛垂線(11)正下方布置后地面標尺(10)，后鉛垂線(11)重錘的錐尖與后地面標尺(10)的中心對正；
[0009]2、布置位移傳感器單元:
[0010]2.1、布置第I位移傳感器單元(12):在前起落架機輪前放置第I位移傳感器單元
(12)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到前起落架機輪輪軸上，調(diào)整第I位移傳感器單元(12)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第I位移傳感器單元(12)的位移傳感器歸零；[0011]2.2、布置第2位移傳感器單元(13):在左前主起落架機輪前放置第2位移傳感器單元(13)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左前主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第2位移傳感器單元(13)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第2位移傳感器單元(13)的位移傳感器歸零；
[0012]2.3、布置第3位移傳感器單元(14):在左中主起落架機輪前放置第3位移傳感器單元(14)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左中主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第3位移傳感器單元(14)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第3位移傳感器單元(14)的位移傳感器歸零；
[0013]2.4、布置第4位移傳感器單元(15):在左后主起落架機輪前放置第4位移傳感器單元(15)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左后主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第4位移傳感器單元(15)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第4位移傳感器單元(15)的位移傳感器歸零；
[0014]2.5、布置第5位移傳感器單元(16):在右前主起落架機輪前放置第5位移傳感器單元(16)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右前主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第5位移傳感器單元(16)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第5位移傳感器單元(16)的位移傳感器歸零；
[0015]2.6、布置第6位移傳感器單元(17):在右中主起落架機輪前放置第6位移傳感器單元(17)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右中主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第6位移傳感器單元(17)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第6位移傳感器單元(17)的位移傳感器歸零；
[0016]2.7、布置第7位移傳感器單元(18):在右后主起落架機輪前放置第7位移傳感器單元(18)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右后主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第7位移傳感器單元(18)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第7位移傳感器單元(18)的位移傳感器歸零；
[0017]3、尺寸測量計算:
[0018]3.1、測量計算左前主起落架機輪中心D與前起落架機輪中心C的橫坐標差L2、右前主起落架機輪中心I與前起落架機輪中心C的橫坐標差L5 ；
[0019]3.2、測量計算左中主起落架機輪中心G與左前主起落架機輪中心D的橫坐標差al、左后主起落架機輪中心H與左中主起落架機輪中心G的橫坐標差a3、右中主起落架機輪中心J與右前主起落架機輪中心I的橫坐標差a2、右后主起落架機輪中心K與右中主起落架機輪中心J的橫坐標差a4;
[0020]3.3、計算左中主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L3=L2+al、計算左后主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L4=L3+a3、計算右中主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L6=L5+a2、計算右后主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L7=L6+a4 ；[0021]4、第一次重量測量:
[0022]4.1、測量計算并記錄第I對電子臺秤⑴讀數(shù)Gltl ；
[0023]4.2、測量計算并記錄第2對電子臺秤(2)讀數(shù)；
[0024]4.3、測量計算并記錄第3對電子臺秤(3)讀數(shù)6? ；[0025]4.4、測量計算并記錄第4對電子臺秤⑷讀數(shù)；
[0026]4.5、測量計算并記錄第5對電子臺秤(5)讀數(shù)GSci ；
[0027]4.6、測量計算并記錄第6對電子臺秤(6)讀數(shù)Getl ；
[0028]4.7、測量計算并記錄第7對電子臺秤(7)讀數(shù)；
[0029]5、第一次計算飛機的重量和重心:
[0030]5.1、第一次計算飛機重量 KfGla+GZa+GSa+GVGSa+Gea+G?。；
[0031]5.2、第一次計算飛機重心:
【權(quán)利要求】
1.一種飛機多狀態(tài)快速稱重方法，所稱重的飛機的前起落架有一對機輪，飛機的左右主起落架各有前中后三對機輪，飛機的坐標系如下:以飛機的構(gòu)造水平線為X軸，逆航向為正，以O(shè)點為原點，O點位于X軸上、機頭前1.6米處，以飛機對稱面內(nèi)的過O點垂直于X軸的直線為Z軸，上方為正，以右手法則確定Y軸；所稱重飛機的機身上有前水平測量點A和后水平測量點B，A點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為Xtl ;所稱重飛機的機身上有前鉛垂懸掛點E和后鉛垂懸掛點F ;所稱重飛機的機翼內(nèi)有平均氣動弦長前緣點P和平均氣動弦長后緣點Q，線段PQ的長度Xca為理論平均氣動弦長，P點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的理論距離為V ;全機重心所在點為Cg, Cg點到Y(jié)軸和Z軸所在平面的距離為Xe ;前起落架機輪中心C的橫坐標為Cxtl，前起落架機輪中心C位于前起落架機輪軸的中點，X0是前水平測量點A的橫坐標，X0-Cx0=b ;左前主起落架機輪中心D的橫坐標為Dxci,左前主起落架機輪中心D位于左前主起落架機輪軸的中點，DX(1-CX(I=L2 ;左中主起落架機輪中心G的橫坐標為Gxtl，左中主起落架機輪中心G位于左中主起落架機輪軸的中點，GX(l-DX(l=al ;左后主起落架機輪中心H的橫坐標為Hxtl，左后主起落架機輪中心H位于左后主起落架機輪軸的中點，Hx0-Gx0=a3 ;右前主起落架機輪中心I的橫坐標為Ixtl，右前主起落架機輪中心I位于右前主起落架機輪軸的中點，IxcrCxc)=L5 ;右中主起落架機輪中心J的橫坐標為Jxtl,右中主起落架機輪中心J位于右中主起落架機 輪軸的中點，Jxcrlx^d ;右后主起落架機輪中心K的橫坐標為Kxtl，右后主起落架機輪中心K位于右后主起落架機輪軸的中點，Kxtl-JX(l=a4 ;本發(fā)明飛機多狀態(tài)快速稱重方法基于以下設(shè)備:7對電子臺秤，分別是第I對電子臺秤(I)至第7對電子臺秤(7)和數(shù)據(jù)采集計算機；第I對電子臺秤(I)位于前起落架機輪對的下面，每個機輪位于一個電子臺秤上，第2對電子臺秤(2)位于左前主起落架機輪對的下面，第3對電子臺秤(3)位于左中主起落架機輪對的下面，第4對電子臺秤(4)位于左后主起落架機輪對的下面，第5對電子臺秤(5)位于右前主起落架機輪對的下面，第6對電子臺秤(6)位于右中主起落架機輪對的下面，第7對電子臺秤(7)位于右后主起落架機輪對的下面；其特征在于:還需要以下設(shè)備:前地面標尺(8)、前鉛垂線(9)、后地面標尺(10)、后鉛垂線(11)和7個位移傳感器單元，它們是第I位移傳感器單元(12)至第7位移傳感器單元(18);飛機多狀態(tài)快速稱重的步驟如下: 1.1、布置鉛垂線及地面標尺: 1.1.1、布置前鉛垂線(9)及前地面標尺(8):在機身前鉛垂懸掛點E處懸掛前鉛垂線(9)，并在前鉛垂線(9)正下方布置前地面標尺(8)，前鉛垂線(9)重錘的錐尖與前地面標尺(8)的中心對正； 1.1.2、布置后鉛垂線(11)及后地面標尺(10):在機身后鉛垂懸掛點F處懸掛后鉛垂線(11)，并在后鉛垂線(11)正下方布置后地面標尺(10)，后鉛垂線(11)重錘的錐尖與后地面標尺(10)的中心對正； 1.2、布置位移傳感器單元: 1.2.1、布置第I位移傳感器單元(12):在前起落架機輪前放置第I位移傳感器單元(12)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到前起落架機輪輪軸上，調(diào)整第I位移傳感器單元(12)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第I位移傳感器單元(12)的位移傳感器歸零； 1.2.2、布置第2位移傳感器單元(13):在左前主起落架機輪前放置第2位移傳感器單元(13)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左前主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第2位移傳感器單元(13)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第2位移傳感器單元(13)的位移傳感器歸零； . 1.2.3、布置第3位移傳感器單元(14):在左中主起落架機輪前放置第3位移傳感器單元(14)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左中主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第3位移傳感器單元(14)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第3位移傳感器單元(14)的位移傳感器歸零； .1.2.4、布置第4位移傳感器單元(15):在左后主起落架機輪前放置第4位移傳感器單元(15)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到左后主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第4位移傳感器單元(15)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第4位移傳感器單元(15)的位移傳感器歸零； .1.2.5、布置第5位移傳感器單元(16):在右前主起落架機輪前放置第5位移傳感器單元(16)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右前主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第5位移傳感器單元(16)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第5位移傳感器單元(16)的位移傳感器歸零； .1.2.6、布置第6位移傳感器單元(17):在右中主起落架機輪前放置第6位移傳感器單元(17)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右中主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第6位移傳感器單元(17)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第6位移傳感器單元(17)的位移傳感器歸零； . 1.2.7、布置第7位移傳感器單元(18):在右后主起落架機輪前放置第7位移傳感器單元(18)支架，將支架上位移傳感器的連線端頭粘貼到右后主起落架機輪輪軸上，調(diào)整第7位移傳感器單元(18)支架的高度使位移傳感器的連線保持水平，并將第7位移傳感器單元(18)的位移傳感器歸零； .1.3、尺寸測量計算: . 1.3.1、測量計算左前主起落架機輪中心D與前起落架機輪中心C的橫坐標差L2、右前主起落架機輪中心I與前起落架機輪中心C的橫坐標差L5 ； .1.3.2、測量計算左中主起落架機輪中心G與左前主起落架機輪中心D的橫坐標差al、左后主起落架機輪中心H與左中主起落架機輪中心G的橫坐標差a3、右中主起落架機輪中心J與右前主起落架機輪中心I的橫坐標差a2、右后主起落架機輪中心K與右中主起落架機輪中心J的橫坐標差a4 ； . 1.3.3、計算左中主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L3=L2+al、計算左后主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L4=L3+a3、計算右中主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L6=L5+a2、計算右后主起落架機輪中心到前起落架機輪中心距離L7=L6+a4 ；.1.4、第一次重量測量: .1.4.1、測量計算并記錄第I對電子臺秤⑴讀數(shù)Gltl ； . 1.4.2、測量計算并記錄第2對電子臺秤(2)讀數(shù)GA ； .1.4.3、測量計算并記錄第3對電子臺秤(3)讀數(shù)6? ； .1.4.4、測量計算并記錄第4對電子臺秤(4)讀數(shù)G4 ； .1.4.5、測量計算并記錄第5對電子臺秤(5)讀數(shù)；. 1.4.6、測量計算并記錄第6對電子臺秤(6)讀數(shù)Getl ； .1.4.7、測量計算并記錄第7對電子臺秤(7)讀數(shù)Gl ； .1.5、第一次計算飛機的重量和重心: .1.5.1、第一次計算飛機重量 KfGL+GZfGSdGt+GSfGefG?。； .1.5.2、第一次計算飛機重心:
【文檔編號】G01G19/07GK103575371SQ201310571246
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】馬界祥, 劉聰璞 申請人:中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所