[發明專利]一種高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法

有效

• 申請號: 201710010082.1
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106872195B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 楊紅亮;檀妹靜;王振峰;于明星;李宇;聶春生;聶亮;陳軒
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;B64F5/60
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法，包括：基于飛行器第一典型部位和第二典型部位之間熱流的三維流線關系，對所述三維流線關系進行解析擬合，得到所述第一典型部位與第二典型部位之間熱流的關聯簡式；根據所述關聯簡式，對不同典型部位的氣動熱數據進行關聯分析。通過本發明提高了典型部位的氣動熱數據的利用效率，降低了測試成本，提高了測試效率。

技術領域

本發明屬于飛行器測試技術領域，尤其涉及一種高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法。

背景技術

飛行試驗是獲取真實服役環境及其作用下的材料響應數據最為直接和有效的手段。飛行試驗數據不僅能夠對熱環境計算模型和方法起到驗證作用，更能夠為熱環境領域的重點、難點問題研究提供數據支撐。

然而，由于飛行試驗代價高昂、準備周期長、風險控制難度較大，且受飛行安全、結構約束、測量能力、經濟成本等眾多因素影響，故，一次飛行試驗獲取的有效測量數據非常有限，難以同時獲取到飛行器各典型部位的氣動熱數據。若要獲取飛行器全部典型部位的氣動熱數據，通常需要進行多次飛行試驗，大大增加了測試成本和測試周期。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法，旨在提高典型部位的氣動熱數據的利用效率，降低測試成本，提高測試效率。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法，其特征在于，包括：

基于飛行器第一典型部位和第二典型部位之間熱流的三維流線關系，對所述三維流線關系進行解析擬合，得到所述第一典型部位與第二典型部位之間熱流的關聯簡式；

根據所述關聯簡式，對不同典型部位的氣動熱數據進行關聯分析。

在上述高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法中，所述根據所述關聯簡式，對不同典型部位的氣動熱數據進行關聯分析，包括：

根據所述關聯簡式，結合對飛行器第一典型部位或第二典型部位的氣動熱數據的采集結果，對飛行器第二典型部位或第一典型部位的氣動熱數據進行關聯分析。

在上述高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法中，所述根據所述關聯簡式，結合對飛行器第一典型部位或第二典型部位的氣動熱數據的采集結果，對飛行器第二典型部位或第一典型部位的氣動熱數據進行關聯分析，包括：

當通過第一傳感器測量得到所述第一典型部位的氣動熱數據時，根據所述關聯簡式，確定所述第二典型部位的氣動熱數據；其中，所述第一傳感器安裝在所述第一典型部位處；

當通過第二傳感器測量得到所述第二典型部位的氣動熱數據時，根據所述關聯簡式，確定所述第一典型部位的氣動熱數據；其中，所述第二傳感器安裝在所述第二典型部位處。

在上述高速飛行器氣動熱飛行試驗數據的關聯分析方法中，當所述第一典型部位為飛行器端頭駐點，第二典型部位為飛行器錐身大面積時：

所述建立所述第一典型部位和第二典型部位之間熱流的三維流線關系，包括：

基于邊界層局部相似解的層流參考焓工程計算方法，建立端頭駐點與錐身大面積之間層流熱流關系：

其中，q'_e表示錐身大面積的層流熱流，q'_s表示為端頭駐點熱流，ρ表示氣體密度，μ表示氣體動力黏度，u_e表示邊界層外緣速度，s表示表面弧長，r表示橫向比例因子，h_r表示氣體恢復焓，h₀表示氣體總焓，h_w表示氣體壁焓，下標0表示駐點條件，下標∞表示自由來流條件，上標*表示參考條件，