[發(fā)明專利]一種下反式高超聲速飛行器氣動布局設計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710638514.3
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107444669B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 劉深深;唐偉;馮毅;邱波;段焰輝;魏東;曾磊;劉磊;楊肖峰;劉驍;萬釗;江定武;張培紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心計算空氣動力研究所
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

1.一種下反式高超聲速飛行器氣動布局設計方法，其特征在于：包括如下步驟：給定飛行器設計的如下約束條件：長度L，寬度W，底部截面裝填內(nèi)徑φ，頭部半徑R_h，頭部球面切角θ，翼前緣半徑R_w；

步驟一、確定飛行器的上下表面輪廓線：上表面輪廓線為圓弧AB加二次曲線BC，圓弧AB的圓心坐標為(x_o＝R_h,z_o＝0)，A點為坐標原點，B點坐標為(x_B＝R_h-R_h*sinθ，z_B＝R_h*cosθ)、C點坐標為(x_C＝L,z_C＝φ)，下表面輪廓線和上表面輪廓線關(guān)于x軸對稱；

步驟二、確定飛行器的左右寬度輪廓線：左寬度輪廓線為圓弧AB1加直線段B1C1，圓弧的圓心坐標為(x_o＝R_h,y_o＝0)，B1點的坐標為(x_B1＝R_h-R_h*sinθ，y_B1＝R_h*cosθ)，C1的坐標為(x_C1＝L,y_C1＝W/2)，右寬度輪廓線和左寬度輪廓線關(guān)于y軸對稱；

步驟三、確定下反截面曲線：下反截面曲線包含的虛線圓的半徑等于底部截面裝填內(nèi)徑φ、圓心坐標為(x_o'＝L,y_o'＝0,z_o'＝0)；下反截面曲線的右半部底部截面的曲線由圓弧CD、直線DE、圓弧EC1F、二次曲線FG、GH和HI組成，各曲線相接處斜率連續(xù)，圓弧CD對應的夾角θ1為下反角度，D點坐標為(x_D＝L,y_D＝φsinθ1,z_D＝φcosθ1)，直線DE分別與圓弧CD和圓弧EC1F相切，圓弧EC1F半徑為R_w、圓心坐標為(x_O1＝L，y_O1＝W/2-R_w，z_O1＝z_E-R_w*cos(θ1))，E點坐標為(x_E＝L，y_E＝W/2-R_w+R_w*sin(θ1)，z_E＝φ*cos(θ1)-tan(θ1)*(W/2-R_w+R_w*sin(θ1)-φ*sinθ1))，F(xiàn)點坐標為(x_F＝L，y_F＝y(tǒng)_o1-R_w*sin(θ2)，z_F＝z_O1-R_w*cos(θ2))，G點坐標為(x_G＝L，y_G＝W/4，z_G＝z_F-tan(θ2)*(y_G-y_F))，GH和HI為兩段拼接二次曲線在H點處相切，H點坐標為(x_H＝L，y_H＝W/6，z_H＝-0.4φ)，I點坐標為(x_I＝L，y_I＝0，z_I＝-φ)；左、右半部底部截面的曲線關(guān)于Z軸對稱；

步驟四、生成B點之前的橢圓截面；

步驟五、生成B點到C點之間的組合截面，得到飛行器外形。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下反式高超聲速飛行器氣動布局設計方法，其特征在于：步驟一所述二次曲線BC采用凸起因子為0.01的二次曲線將B、C兩點連線得到。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種下反式高超聲速飛行器氣動布局設計方法，其特征在于：步驟三所述二次曲線GH和HI均采用凸起因子為0.5的二次曲線連線得到。