[發明專利]基于二維搜索的飛行器駐點溫度計算方法

有效

• 申請號: 201710841733.1
• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107563145B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 劉彥明;牛戈釗;張晰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.一種基于二維搜索的飛行器駐點溫度計算方法，其特征在于，按照以下步驟進行：

步驟1，根據飛行器的飛行高度和飛行速度，建立初始空白查找表γ_M×N；查找表的每行對應飛行器的一個飛行高度，飛行高度H范圍在20-70km，步進2km，查找表的行數為M＝26，M表示飛行器飛行高度的個數；飛行器的第i個飛行高度表示為H_i，i＝1,2,…M；查找表的每列對應飛行器的一個飛行速度V，查找表的列數為N＝41，N表示飛行器的速度個數，第j個飛行速度為V_j；j＝1,2,…N；飛行速度V范圍在5-25Ma，步進0.5Ma；令查找表第i行第j列的數值γ_i,j取0；

步驟2，擬合出在高度20km-70km區間對應的大氣壓強變化范圍5×10^-5atm-1.26×10^-1atm，600K-14600K溫度范圍內，比熱容比隨溫度變化的曲線，即γ-T曲線；將γ-T曲線轉換為查找表，該查找表為一維，步進為100K，以飛行器駐點溫度T為搜索條件可以查找到對應的空氣比熱容比值γ_T；

步驟3，計算V＝5Ma時的駐點溫度值，根據溫度值選取γ值，再將γ值代入公式T＝T₀(1+0.82·(γ-1)/2·Ma²)計算駐點溫度，重復計算駐點溫度；其中，T_o為周圍大氣溫度，γ為空氣比熱容比；Ma為馬赫數；T為飛行器駐點溫度；

最后V＝5Ma時的駐點溫度值穩定在900K-1100K區間內；所以，取γ＝1.33、V＝5Ma為初始值；恢復系數k＝0.82；

步驟4，利用γ-T查找表和公式T＝T₀(1+0.82·(γ-1)/2·Ma²)，以△V＝0.5Ma、△H＝2km為步進，計算飛行速度V在5-25Ma，飛行高度H在20km-70km范圍內的空氣比熱容比值γ_i,j，并存入查找表γ_M×N對應位置，取γ_M×N完整的前35列為最終的查找表γ_m×n，m＝26，n＝35，對應速度V在5-22Ma；

步驟5，對于任意在高度20km-70km區間、速度5Ma-22Ma區間內飛行器，可根據式(2)由飛行高度H和飛行速度V獲得相應空氣比熱容比的存儲位置，在二維查找表γ_m×n中查找空氣比熱容比γ，并計算對應速度和高度下的駐點溫度T；

a=<(H-18)/2>b=<(V-4.5)/0.5>---(2)]]>

式中，<·>為取整運算，H為臨近空間高度，擬分析的高度范圍設置為H∈[20km，70km]，V為飛行器飛行速度，其取值范圍為V∈[5Ma，22Ma]，a＝1，2，…，26，b＝1，2，…，35，a，b代表在二維查找表中的位置，a為行數，b為列數；通過a、b可以查表獲得空氣比熱容比γ_a,b的數值。