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
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 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)】
[0002] 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)。
[0003] 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】

[0004] 1、發(fā)明目的
[0005] 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。
[0006] 2、技術(shù)方案
[0007] 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：
[0008] 步驟一：軍用飛機(jī)系統(tǒng)效能影響因素分析。參考GJB1364-92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。
[0009] 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。
[0010] 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)。
[0011] a.空對空作戰(zhàn)效能指數(shù)
[0012] 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：
[0013] fj=[InB+ln(2A!+I)+In(2A2) ]E1E2E3E4 ⑴
[0014] 式中，B為機(jī)動性參數(shù)，A1為火力參數(shù)，A2為探測能力參數(shù)，e:是操縱效能系數(shù)，e2是生存能力系數(shù)，e3是航程系數(shù)，e4是電子對抗能力系數(shù)。
[0015] 機(jī)動性參數(shù)B用飛機(jī)最大允許過載nymax、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：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 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，其特征在于：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)圖； 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： f!= [In B+ln(XA1+!) +In(ΣΑ2)] B1B2B3E4 (I) 式中，B為機(jī)動性參數(shù),A1為火力參數(shù)，A2為探測能力參數(shù)，ε i是操縱效能系數(shù)，ε 2是 生存能力系數(shù)，ε3是航程系數(shù)，ε 4是電子對抗能力系數(shù)； 機(jī)動性參數(shù)B用飛機(jī)最大允許過載nymax、最大穩(wěn)定盤旋過載/iy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)動能力的戰(zhàn)斗機(jī)，按上述計(jì)算的B值乘 以（a av/24)°_5修正；a av是過失速機(jī)動可用最大迎角； 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，設(shè)航炮的火力系數(shù)為Afg，兩種導(dǎo)彈的火力系數(shù)分別為￥和 j ;總火力系數(shù)為：
航炮的火力系數(shù)Ud與其每分鐘發(fā)射率（rpm)即射速，彈丸初速％ (m/s)、彈丸重量 G(g)、彈丸口徑Dr (mm)、及該種航炮配置數(shù)量（η)有關(guān)；具體計(jì)算公式為
式中，各常數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)值，Ka是瞄準(zhǔn)具修正系數(shù)，用陀螺活動光環(huán)瞄準(zhǔn)具時(shí)K α為1. 0,用 固定光環(huán)瞄準(zhǔn)，1(。為0. 4-0. 5,用快速瞄準(zhǔn)具，K。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Λ H(km)、發(fā)射 包線總攻擊角Aatt度、導(dǎo)彈最大過載、導(dǎo)彈最大跟蹤角速度〇Mxm/s、總離軸發(fā)射角A tjff 即超前及滯后離軸角之和，單發(fā)殺傷概率Pk和同類導(dǎo)彈掛架數(shù)量η ;
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)名，紅外搜索跟蹤裝置▲?和目視能力;
雷達(dá)探測能力參數(shù)包括最大發(fā)現(xiàn)目標(biāo)距離Dd，RCS為5m2,單位km，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)概率p d，最 大搜索方位角Abeming度，雷達(dá)體制衡量系數(shù)K 2，同時(shí)跟蹤目標(biāo)數(shù)量Hi1和同時(shí)允許攻擊目標(biāo) 數(shù)量m2;計(jì)算公式為
式中雷達(dá)體制系數(shù)K2取值為：測距器0. 3,無角跟蹤能力雷達(dá)0. 5,圓錐掃描雷達(dá)0. 6， 單脈沖雷達(dá)0. 7,脈沖多普勒雷達(dá)0. 8-1. 0,并按下視能力強(qiáng)弱選值；式中常數(shù)4代表有效目 視發(fā)現(xiàn)能力2km的平方； 紅外搜索裝置的探測能力參數(shù)與雷達(dá)發(fā)現(xiàn)能力參數(shù)的計(jì)算公式相同，K2取值改為：單 元件亮點(diǎn)式紅外探測器〇. 3,多元固定式探測裝置0. 5,搜索跟蹤裝置0. 7-0. 9,若配有激光 測距器則1(2值再增加0. 05 ; 目視探測能力與飛機(jī)風(fēng)擋及座艙蓋設(shè)計(jì)有很大關(guān)系，計(jì)算公式同上式，但Κ2，πι^δπι2* 1.0;目視可見距離一般為8km，發(fā)現(xiàn)概率0.59-0. 75,視場角在160。一360。之間，視不同 飛機(jī)而定； 駕駛員操縱效能系數(shù)與飛機(jī)座艙布局、操縱系統(tǒng)及顯示裝置因素有關(guān)；取值原則為： 第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期戰(zhàn)斗機(jī)為0. 6, 20世紀(jì)50年代戰(zhàn)斗機(jī)用一般儀表及液壓助力操縱系 統(tǒng)的為〇. 7,有平視顯示器的噴氣戰(zhàn)斗機(jī)為0. 8,用電傳操縱、有平顯的為0. 85,用電傳操 縱，有平顯、下顯、數(shù)據(jù)總線及雙桿技術(shù)的為0.9,在此基礎(chǔ)上更能發(fā)揮駕駛員能力的設(shè)計(jì)從 0