[科普中国]-阵风载荷

飞行中的阵风载荷

假设飞机平飞, 迎面气流速度是 ,在某个时刻突然叠加一个速度 (突风速度), 与垂直方向夹角为 .阵风速度与飞机速度相比通常较小, 可以认为, 作用在飞机上的迎面气流速度为 ,飞机迎角增大了 .飞机升力增加了 .

由于 ，所以由阵风引起的附加过载为：

对上式推导可知在确定飞行中阵风引起的最大过载时, 可以只考虑与飞行速度垂直的阵风。

在阵风作用下, 飞机获得了垂直方向的位移并绕俯仰轴转动。若假设这些运动都不在, 阵风作用引起一个机翼攻角变化量 ，产生的附加过载由下列公式确定:

阵风载荷计算规范1、联邦航空条例第25 部(FAR-25 ), 是根据美国联邦条例第14 类C 分章“ 飞行器” 编制的；

2、联邦航空条例第23 部(FAR-23) , 是根据美国联联邦法典14 类C 分篇第23 部译出的；

3、美国军用规范, 航空工业部引进的美国军标；

4、俄军用飞机强度规范；

5、我国军用飞机强度规范；1

五大规范对比五大规范中阵风速度设计之区别1、FAR-23和FAR-25对比 ，FAR-25增加了设计空速, 两规范设计值相同。

2、美国军用规范和FAR对比， 增加了5000 英尺以上阵风速度限制，并且规定了起飞、着陆、最大进场阵风速度。三规范设计值相同。

3、国军标和以上三规范对比,，各参数单位不同， 须转换单位如下公式,，四大规范设计限制相同， 设计值上， 国军标和以上三规范存在单位转化取整形成的差别。

4、俄规范和以上四规范采用的阵风速度通过单位转变是基本相同的,，存在单位转化取整误差。1

五大规范中阵风载荷计算方法之区别1、FAR-23和FAR-25对比 ，计算公式和突风形状选择完全相同。

2、美国军用规范和FAR对比，主要区别在FAR 突风缓和系数 即美国军用规范中无因次阵风因子 。在亚音速时计算公式 和 相同, 在超音速时, 美国军用规范采用不同的计算公式修正军用飞机超声速飞行时的阵风载荷。

3、国军标和以上三规范对比， 通过公式推导和单位转化， 计算公式是完全相同的。

4、俄规范和以上规范采用的计算公式通过推导是一样的， 阵风因子的计算采用了不同的修正公式。1

连续阵风载荷的计算技术对大型柔性飞机来说, 连续阵风是比较合理的确定突风载荷的方法。对于确定性的干扰输入, 可以采用时域脉冲响应及频域频率响应两种分析方法获得准确的结构响应, 而对于随机性干扰输入, 由于难以提供干扰输入的时间历程, 只能提供输入的各种统计量(如功率谱密度) , 利用概率统计方法在频域进行分析获得输出统计量。2