【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及航空座艙環境控制領域，涉及一種飛機座艙壓力動態變化計算方法。
技術介紹
1、座艙壓力控制是飛機座艙環境控制的重要參數之一，其調節效果與座艙舒適性息息相關，不僅影響人體舒適性，嚴重時還會造成缺氧，甚至出現“壓耳”現象。
2、傳統的座艙動態壓力及壓力變化率一般采用試驗方法進行測試，不僅操作復雜，高空飛機工況還難以測試，容易被干擾，造成測試結果失真。同時，試驗成本較高，試驗效率低下，無法滿足座艙壓力及壓力變化率正向設計要求。
技術實現思路
1、專利技術目的
2、提出一種簡單、有效、準確，滿足飛機在不同飛行包線下座艙動態壓力及壓力變化率的計算方法。
3、技術方案
4、一種飛機座艙壓力動態變化計算方法，通過建立大氣、飛機座艙、座艙供氣、座艙排氣的數學模型，建立飛機飛行過程中座艙壓力變化動態模型，以時間軸為輸入，計算飛機飛行包線下適時座艙壓力和壓力變化率，為座艙壓力調節控制邏輯提供依據。
5、進一步的，包括如下步驟：
6、步驟1：根據飛行包線，建立大氣模型。
7、制定飛機飛行包線，以時間為輸入，選擇飛機爬升、下降速率，確定飛機在不同時間下飛行高度h，計算公式為：h＝h0+v*t。
8、步驟2：建立飛機飛行包線下的大氣模型，根據飛機不同時間下的飛行高度，計算飛機飛行包線下的適時大氣高度，計算公式為：
9、步驟3：建立座艙壓力模型。根據飛機艙容、座艙壓力、氣體質量和氣體溫度參數
10、步驟4：建立座艙供氣模型。根據飛機空調供氣流量，在空調打開瞬間，座艙開始供氣，當持續一定時間t1時，供氣量達到穩定值c，推導座艙供氣量隨時間變化函數，建立座艙供氣數學模型。計算公式為：
11、
12、gk＝c?t≥t1
13、步驟5：建立座艙排氣模型。根據座艙內外壓差，泄漏面積，氣體狀態，計算座艙氣體在不同飛行包線中的累計排氣量，建立座艙排氣模型。計算公式為：
14、
15、步驟6：建立飛機座艙壓力動態變化模型。根據飛機座艙供氣、排氣、飛機飛行包線下的大氣壓力，建立飛機座艙壓力動態變化模型。計算公式為：pc*v＝(gk+gr-gp)*r*t0
16、步驟7：座艙壓力計算，根據飛機座艙動態變化模型，計算飛機座艙適時壓力。
17、步驟8：座艙壓力變化率計算，根據飛機座艙動態變化模型，計算飛機座艙適時壓力變化率。
18、進一步的，根據飛機飛行參數及座艙壓力調節系統設計參數，劃分影響飛機座艙壓力及壓力變化率的模塊，如座艙容積、供氣量、排氣量等。
19、進一步的，在完成步驟8以后，該座艙壓力動態變化計算方法可以通過地面模擬座艙、模擬大氣艙等試驗臺進行動態試驗驗證，也可通過機上飛行驗證。
20、進一步的，通過該方法計算飛機飛行過程中，隨外界環境變化，各個階段的座艙壓力及壓力變化率，為座艙壓力控制邏輯合理性提供理論依據。
21、進一步的，本方法適用于飛機飛行過程中座艙壓力及壓力變化率動態變化過程中的定量計算，包括供氣流量突變、零部件故障等特殊情況下的座艙瞬態壓力及壓力變化率的數值計算，為座艙壓力控制及故障排查提供理論支持。
22、本申請的有益效果在于：
23、上述專利技術計算方便、結果準確，能夠滿足飛機不同飛行包線下座艙動態壓力及壓力變化率。
24、本專利技術基于飛機座艙壓力動態變化過程，通過建立飛機座艙、供氣、排氣、大氣高度等模塊的數學計算模型，提出了一種飛機座艙壓力動態變化計算方法，相比傳統計算方法，不僅可計算飛機正常飛行過程中的座艙壓力及壓力變化率，還尤其是針對飛機飛行過程中座艙通氣流量突變、座艙壓力調節系統調節失效等特殊情況下座艙瞬態壓力及壓力變化率的理論計算，通過計算結果與行業標準要求對比，判斷座艙壓力控制系統部件設計、控制邏輯制定是否合理，故障定位是否準確。相比通過研制樣機，建立模擬座艙、模擬大氣艙等進行驗證，大大縮短研制周期和降低驗證成本。
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1.一種飛機座艙壓力動態變化計算方法，其特征在于，通過建立大氣、飛機座艙、座艙供氣、座艙排氣的數學模型，建立飛機飛行過程中座艙壓力變化動態模型，以時間軸為輸入，計算飛機飛行包線下適時座艙壓力和壓力變化率，為座艙壓力調節控制邏輯提供依據。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2：建立飛機飛行包線下的大氣模型，根據飛機不同時間下的飛行高度，計算飛機飛行包線下的適時大氣高度，計算公式為：。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3：建立座艙壓力模型；根據飛機艙容、座艙壓力、氣體質量和氣體溫度等參數，進行相應假設，建立座艙壓力變化模型，計算公式為：P*V＝m*r*T0。
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟4：建立座艙供氣模型；根據飛機空調供氣流量，在空調打開瞬間，座艙開始供氣，當持續一定時間t1時，供氣量達到穩定值C，推導座艙供氣量隨時間變化函數，建立座艙供氣數學模型；計算公式為：
7.如權利要求
8.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟6：建立飛機座艙壓力動態變化模型；根據飛機座艙供氣、排氣、飛機飛行包線下的大氣壓力，建立飛機座艙壓力動態變化模型；計算公式為：Pc*V＝(Gk+Gr-Gp)*r*T0。
9.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟7：座艙壓力計算，根據飛機座艙動態變化模型，計算飛機座艙適時壓力；步驟8：座艙壓力變化率計算，根據飛機座艙動態變化模型，計算飛機座艙適時壓力變化率。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，根據飛機飛行參數及座艙壓力調節系統設計參數，劃分影響飛機座艙壓力及壓力變化率的模塊，如座艙容積、供氣量、排氣量；在完成步驟8以后，該座艙壓力動態變化計算方法可以通過地面模擬座艙、模擬大氣艙試驗臺進行動態試驗驗證，也可通過機上飛行驗證。
...【技術特征摘要】
1.一種飛機座艙壓力動態變化計算方法，其特征在于，通過建立大氣、飛機座艙、座艙供氣、座艙排氣的數學模型，建立飛機飛行過程中座艙壓力變化動態模型，以時間軸為輸入，計算飛機飛行包線下適時座艙壓力和壓力變化率，為座艙壓力調節控制邏輯提供依據。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，包括如下步驟：
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟2：建立飛機飛行包線下的大氣模型，根據飛機不同時間下的飛行高度，計算飛機飛行包線下的適時大氣高度，計算公式為：。
5.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟3：建立座艙壓力模型；根據飛機艙容、座艙壓力、氣體質量和氣體溫度等參數，進行相應假設，建立座艙壓力變化模型，計算公式為：p*v＝m*r*t0。
6.如權利要求2所述的方法，其特征在于，步驟4：建立座艙供氣模型；根據飛機空調供氣流量，在空調打開瞬間，座艙開始供氣，當持續一定時間t1時，供氣量達到穩定值c，推導座艙供氣量隨時間變化函數，建立座艙...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉潁龍，孫勝利，劉云閣，宋釗杰，張建偉，崔本清，許燕飛，柴繼超，
申請(專利權)人：新鄉航空工業集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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