军用飞机、发动机战技性能评估的分析

军用飞机、发动机战技性能评估的分析

王彦龙宋龙安然

中国人民解放军95937部队辽宁阜新123100

摘要：基于航空技术领域的不断发展，促使军用歼击机的设计理念随之创新，而针对军用飞机以及发动机的战技性能进行评估，能够为军用飞机飞机改型与设计工作的开展提供基础。本文针对军用飞机、发动机的战技性能进行了评估分析，以活塞六甲发动机为例，在阐述AEAS这一一体化评估系统的基础上，借助AEAS得到相应组合方案的战技性能评估结果，经过验证表明AEAS的运用能够满足军用飞机、发动机系统的设计之需。

关键词：军用飞机；发动机；战术性能评估；分析

前言：在针对军用飞机的设计成果进行评价的过程中，通常都将是否达到相应的战技性能指标作为标准，而在传统性能评估中，通常都是将爬升率、最大过载等点性能作为评价基础，随后逐渐将E-M作为性能评估指标。而现如今，基于科学技术的不断发展下，诸如全方位红外导弹武器以及高推重比发动机的诞生，促使空战特性随之发生了变化，进而使得Agility逐渐成为了战技性能评价的指标基础。而在实际进行设计的过程中，借助飞机、发动机一体化设计思路，能够为全面提升军用飞机的综合性能奠定基础。

1、AEAS概述

AEAS这一一体化评估系统是为了能够满足现阶段军用飞机、发动机方案论证与初步设计之需，且可实现定量、快速评估而开发的一款软件。在实际进行评估分析的过程中，能够基于飞机飞行任务、战技性能指标的要求下，针对军用飞机、发动机系统的重要设计变量，通过不同组合方案的生产，实现对飞机战技性能的评估。在此过程中，AEAS还支持有约束多目标优选，相应的约束条件则是结合飞机战技性能指标与任务来定位的，进而给出最佳的方案。通过AEAS评估系统的运用，表现出了较高的效率与精准度，能够为满足方案论证与初步设计之需奠定基础，同时，在运用一定改进措施后还可服务于民航飞机的设计工作。

2、评估方法

基于AEAS下，其在设计多个主模块的基础上，相应各个模块又包含单个或是多个子程序，在实际运用这一系统的过程中，针对相应的组合方案进行战技性能评估的过程中，能够提供如下的数据信息：气动力、质量、飞行性能以及几何等数据。

相应的主程序模块主要是实现对系统输入与输出数据的控制，如输入数据中的几何参数、性能参数、目标函数与约束条件、飞行性能、起飞质量以及气动力系统等。而基于气动力模块下，则是基于输入几何参数的基础上，结合给定的飞行马赫数、飞行高度、飞行迎角，能够计算出飞机的如下系数：零升阻力系数、诱导阻力系数、总阻力系数，以及基于配平状态下，相应的升力、阻力系数等。

而在气动力计算上，主要采用的计算方法为半经验工程估算法，在实际运用的过程中，进行了一定的优化，并借助实验数据来得出相应的计算数值，且基于这一模块下，相应的子模块在更换上较为方便，通过实践表明，基于气动力计算下，相应的计算误差通常在5％左右。基于发动机模块下，以快速估算法的运用来实现对发动机性能的估算，基于相应参数与限值下，针对不同飞行条件、发动机运行状态下，实现相应推力、油量、装机损失等的计算。相应计算方法经过实践表明误差在5％以下。

在质量模块上：当确定飞机几何尺寸、循环参数后，借助质量模块，能够针对飞机部件的结构质量、燃油质量、动力装置质量等进行计算，在此过程中，需要提前给出仪器设备质量等。且针对部件的结构质量与动力装置质量进行就死按的过程中，采用的方法为半经验工程估算法。飞行性能模块式上，基于这一模块所提供的计算方法下，在获得发动机性能以及飞机质量等数据的基础上，可得到飞机性能数据，并能够基于所给出的飞行剖面下实现组合，并借助典型算例来实现校核，且相应的计算误差一般在5％以下。

而基于优化模块下，则是基于相应设计变量范围内，针对飞机、发动机的设计变量，基于约束条件下，实现对预先选择目标函数变化的计算，进而经过对比来选定最优解，在此过程中借助步长加速法来解决单目标优化问题，而基于有约束的优化问题下，则以罚函数法进行计算，以此来转化为无约束优化问题，在此基础上来进行求解计算。

3、评估结果

针对国内某军用教练机战技性能进行评估后，得出相应评估结果，在进行评估的过程中，所输入的数据为飞机的外形几何参数，相应的发动机为活塞六甲发动机，将相应循环参数输入，在飞行性能上，则是基于规定的飞行方式下来计算的。而通过评估结果，与说明书、厂方给出的数据进行对比，符合度较高，计算值的的误差均控制在了5％以内，进而也就证明了在军用飞机、发动机设计中，能够借助AEAS系统平台的运用来实现。

在针对该教练机进行研究的过程中，为了提升中空机动性能，则在明确相应性能评价指标的基础上，借助AEAS的运用，针对飞机的主要部件的数值进行了改变，然后计算出相应的影响，并通过多方案的对比来选择最优的设计思路，为军用飞机的改造与设计工作实现高质高效发展奠定基础，同时也为不断推进我国航空事业的发展与进步注入了动力。

总结：综上，在军用飞机/发动机战技性能评估上，本文选择了AEAS一体化综合评估系统平台，借助这一平台的运用，能够对飞机、发动机的战技性能指标进行评估与分析，进而在评估主要设计变量的基础上，明确主要参数对飞机、发动机性能所带来的影响，并借助最优方案的方式，实现最佳组合方案的选择。在此过程中，相应评估分析时间短、效率高且评估计算结果具备着较高的精准率，能够为军用飞机、发动机的改造与新型设计工作的开展提供科学且合理的途径与方法，且针对AEAS稍作改造后还能够满足民航相关设计工作开展之需。

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