(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211070365.2 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中航通飞华南飞机工业有限公司 地址 519040 广东省珠海市金海中路9 99号 201B栋 (72)发明人 廖海君　王峥华　程志航　 (74)专利代理 机构 中国航空专利中心 1 1008 专利代理师 周梅萍 (51)Int.Cl. G06F 17/10(2006.01) G06F 16/90(2019.01) B64C 35/00(2006.01) B64C 39/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种大型灭火水陆两栖飞机实时在线重量 估算方法 (57)摘要 本发明提出了一种水陆两栖飞机的实时在 线重量估算方法， 包括： 通过轴功率Pt、 螺旋桨转 速Np和螺旋桨直径D， 计算飞机的功率系 数Cp； 再 根据真空速Vas、 螺旋桨转速Np和螺旋桨直径D， 计算飞机的前进比J； 根据飞机内置发动机效率 数据库， 计算的功率系数Cp、 前进比J和 气压高度 H， 插值获得飞机的螺旋桨效率η； 根据轴功率 Pt、 螺旋桨效率η和真空速Vas， 计算飞机的推力 T； 根据速压qbar、 机翼面积Sw和飞机推力T， 计算 飞机的拉力系数Tc； 根据拉力系数Tc、 襟翼偏度 δf、 飞行迎角α、 马赫数mach、 升降舵偏度δe、 副翼偏度δa和扰流片偏度δs等参数， 实时计算 飞机的升力系数CL； 通过法向过载nz、 速压qbar、 升力系数CL， 实时解算飞机在空中飞行时的重量 mass。 本发明可以简单、 方便、 快速且实时的计算 螺旋桨飞机的重量。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115544426 A 2022.12.30 CN 115544426 A 1.一种水陆两栖飞机的实时在线重量估算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 通过轴功率Pt、 螺旋桨转速Np和螺旋桨直径D， 计算飞机的功率系数Cp； 步骤2： 再根据真空速Vas、 螺 旋桨转速Np和螺 旋桨直径D， 计算飞机的前进比J； 步骤3： 根据飞机内置发动机效率数据库， 计算的功率系数Cp、 前进比J和气压高度信号 H， 插值获得飞机的螺 旋桨效率 η； 步骤4： 根据轴功率Pt、 螺旋桨效率 η和真空速Vas， 计算飞机的推力T； 步骤5： 根据速 压qbar、 机翼面积Sw和飞机推力T， 计算飞机的拉力系数Tc； 步骤6： 通过内置气动力数据库， 根据拉力系数Tc、 襟翼偏度 δf、 飞行迎角 α、 马赫数mach、 升降舵偏度 δ e、 副翼偏度 δ a和扰流片偏度 δ s等 参数， 实时计算飞机的升力系数CL； 步骤7： 通过法向过载nz、 速压qbar、 升力系 数CL等参数， 实时解算飞机在空中飞行时的 重量mass。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤1中： 按公式(1)计算飞机的功率系数Cp： 其中： Cp是功率系数； Pt为发动机轴功率信号； ρ 为大气密度信号； Np为螺旋桨转速信号； D为螺旋桨直径。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤2中： 按公式(2)计算飞机的前进比J： 其中： J表示发动机的前进比； Vas为真空速信号； Np为螺旋桨转速信号； D为螺旋桨直径。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤3中： 按公式(3)插值获得飞机的螺 旋桨效率 η； η＝f(J Cp H).......................................................公式(3) η为螺旋桨效率； J为前文计算的发动机前进比； Cp为前文计算的功率系数； H为气压高度信号。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤4中： 按公式(4)计算飞机的推力T； T＝Pt* η/Vas........................................................公式(4)权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544426 A 2其中： T是飞机的推力； Pt为发动机轴功率信号； η为前文计算的螺 旋桨效率； Vas为真空速信号。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤5中： 按公式(5)计算飞机的拉力系数Tc； Tc是飞机的拉力系数； T为前文计算出的发动机推力； qbar为速压信号； Sw为机翼面积。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤6中： 按公式(6)实时计算飞机的升力系数CL； CL＝f(Tc δf α mach δe δa δs)........................................公式(6) CL是升力系数； 其余参数为影响升力计算的参数， 包括， TC为前文计算的飞机拉力系数； δf为襟翼偏度信号； α 为飞机飞行迎角信号； mach为飞行马赫数信号； δe为升降舵偏度信号； δa为副翼偏度信号； δs为扰流片偏度信号。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 在步骤7中： 按公式(7)实时解 算飞机在空中飞行时的重量： mass为飞机在空中飞行时的重量 qbar为速压信号； Sw为机翼面积。 CL为前文计算的升力系数； nz为飞机当前的法向过 载信号； g为重力加速度。 9.根据权利要求1 ‑8中任一项所述的方法， 其中： 当飞机以300km/h速度下完成平 飞， 实际的拉力系数为0.0151， 而估算的拉力系数约为 0.0142， 估算的飞机 重量误差为2％。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544426 A 3