技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軍用飛機(jī)在總體設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)效能評估方法，特別是涉及作戰(zhàn)飛機(jī)的系統(tǒng)效能評估方法，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著戰(zhàn)場環(huán)境的日趨殘酷，對軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能提出更高要求，軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能的高低將直接影響戰(zhàn)爭的勝負(fù)。

軍用飛機(jī)在總體設(shè)計(jì)階段的效能評估是在總體設(shè)計(jì)階段對飛機(jī)設(shè)計(jì)定型之后的系統(tǒng)效能的估算，與軍用飛機(jī)的具體設(shè)計(jì)參數(shù)息息相關(guān)。因此，根據(jù)系統(tǒng)工程的理論，可以將軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能作為頂層特性，層層分解為眾多的基本參數(shù)，引入了風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的概念，形成系統(tǒng)、完整的參數(shù)體系結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

1、發(fā)明目的

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)在我國軍用飛機(jī)無法在總體設(shè)計(jì)階段對飛機(jī)系統(tǒng)效能進(jìn)行評估的問題，提供一種軍用飛機(jī)在總體設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)效能評估方法。它是運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論，將軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能作為軍用飛機(jī)的頂層特性，層層分解為眾多的基本參數(shù)，形成系統(tǒng)、完整的參數(shù)體系結(jié)構(gòu)，并以此為基礎(chǔ)建立軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能評估方法。

2、技術(shù)方案

本發(fā)明一種軍用飛機(jī)在總體設(shè)計(jì)階段的系統(tǒng)效能評估方法，該方法具體步驟如下：

步驟一：軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能影響因素分析。參考GJB 1364-92文件，并結(jié)合軍用飛機(jī)的實(shí)戰(zhàn)特點(diǎn)，搜集影響軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能的影響因素。

步驟二：軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能結(jié)構(gòu)。在步驟一的基礎(chǔ)上，運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論，將軍用飛機(jī)的系統(tǒng)效能進(jìn)行層層分解，最終建立軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能結(jié)構(gòu)如圖1。

步驟三：綜合能力指數(shù)的計(jì)算。軍用飛機(jī)的綜合能力指數(shù)包含空對空作戰(zhàn)效能指數(shù)和空對地作戰(zhàn)效能指數(shù)。

a.空對空作戰(zhàn)效能指數(shù)

求空對空作戰(zhàn)效能指數(shù)首先需要選取影響空戰(zhàn)的主要因素。一般用與空戰(zhàn)有關(guān)的7個(gè)主要因素來衡量飛機(jī)空對空作戰(zhàn)能力：機(jī)動(dòng)性、火力、探測目標(biāo)能力、操縱效能、生存能力、航程和電子對抗能力。則空戰(zhàn)能力指數(shù)如下：

f₁＝[ln B+ln(ΣA₁+1)+ln(ΣA₂)]ε₁ε₂ε₃ε₄ (1)

式中，B為機(jī)動(dòng)性參數(shù)，A₁為火力參數(shù)，A₂為探測能力參數(shù)，ε₁是操縱效能系數(shù)，ε₂是生存能力系數(shù)，ε₃是航程系數(shù)，ε₄是電子對抗能力系數(shù)。

機(jī)動(dòng)性參數(shù)B用飛機(jī)最大允許過載n_ymax、最大穩(wěn)定盤旋過載和最大單位重量剩余功率(SEP，單位m/s)求得。公式為：

式中，9和300分別為現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)最大可用過載和上升率(m/s)，計(jì)算式穩(wěn)定盤旋過載可用典型高度、典型馬赫數(shù)的數(shù)值。對于有過失速機(jī)動(dòng)能力的戰(zhàn)斗機(jī)，可按上述計(jì)算的B值乘以(α_av/24)^0.5修正。α_av是過失速機(jī)動(dòng)可用最大迎角。

火力參數(shù)要根據(jù)不同的機(jī)載武器分別進(jìn)行計(jì)算。由于現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)上用于對空作戰(zhàn)的武器主要是導(dǎo)彈和航炮，所以在此僅舉一個(gè)飛機(jī)上只有航炮和兩種導(dǎo)彈的例子。設(shè)航炮的火力系數(shù)為兩種導(dǎo)彈的火力系數(shù)分別為和總火力系數(shù)為：

航炮的火力系數(shù)與其每分鐘發(fā)射率(rpm)即射速，彈丸初速υ₀(m/s)、彈丸重量G(g)、彈丸口徑Dr(mm)及該種航炮配置數(shù)量(n)有關(guān)。具體計(jì)算公式為

式中，各常數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值，K_α是瞄準(zhǔn)具修正系數(shù)。用陀螺活動(dòng)光環(huán)瞄準(zhǔn)具時(shí)K_α為1.0，用固定光環(huán)瞄準(zhǔn)，K_α為0.4-0.5，用快速瞄準(zhǔn)具，K_α為1.2-1.5。

空空導(dǎo)彈的火力參數(shù)考慮最大實(shí)際有效射程R(km)、允許發(fā)射總高度差△H(km)、發(fā)射包線總攻擊角A_att(度)、導(dǎo)彈最大過載導(dǎo)彈最大跟蹤角速度ω_max(m/s)、總離軸發(fā)射角A_off(超前及滯后離軸角之和，度)、單發(fā)殺傷概率(P_k)和同類導(dǎo)彈掛架數(shù)量(n)。

求對數(shù)值前總火力參數(shù)中加上1的原因是為防止不掛導(dǎo)彈的飛機(jī)火力參數(shù)的對數(shù)值變?yōu)樨?fù)值或無窮大。

探測能力參數(shù)A2包括3部分組成，即雷達(dá)紅外搜索跟蹤裝置和目視能 力