[發(fā)明專利]用于分離兩體非定常氣動特性的方法

有效

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• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112733471B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 詹振霖;劉元春;陳林;段妍;段會申;張健;徐春鈴;李崢;張宛;高原;饒彩燕;田川;范月華;李思怡;姚世勇;武猛
• 申請（專利權）人: 北京臨近空間飛行器系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/15;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種用于分離兩體非定常氣動特性的方法，包括：分析分離工況下飛行器底部氣體流動特性；獲取不同分離距離下兩體間的相對姿態(tài)信息；將后子級受前子級尾流區(qū)影響的運動區(qū)域劃分為：后子級受前子級尾流區(qū)非定常流動效應干擾第一區(qū)域、后子級受前子級尾流干擾第二區(qū)域，分離體兩體不干擾第三區(qū)域；根據(jù)分離距離范圍，分別獲取兩體的氣動特性，所述兩體的氣動特性包括定常值和非定常值；根據(jù)所述非定常值計算不同分離距離和姿態(tài)信息下的非定常氣動特性；根據(jù)所述定常值獲得前、后子級的定常氣動特性。

技術領域

本發(fā)明涉及飛行器氣動外形設計技術領域，尤其涉及一種用于分離兩體非定常氣動特性的方法。

背景技術

針對新一代高速飛行器，面臨著復雜流場環(huán)境下安全投放有效載荷的使用需求，嵌入后退式分離是高速飛行器多體分離的主要方式。在飛行器尾部強剪切流動、分離漩渦、尾激波等非穩(wěn)態(tài)流場特征顯著并前傳至彈艙空腔，嚴重影響分離過程兩體的姿態(tài)穩(wěn)定。當前，分離過程兩體氣動特性設計，不論是風洞網(wǎng)格測力試驗技術，還是數(shù)值計算方法，本質上均未考慮復雜干擾效應與多體分離的相容性問題，已經(jīng)難以反映嵌入式分離過程真實的氣動特性變化規(guī)律。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提出一種用于分離兩體非定常氣動特性的方法，從工程應用上快速、準確地反映嵌入式多體分離過程中分離體的氣動特性變化規(guī)律，解決復雜流場環(huán)境下分離過程中的兩體氣動特性非定常預示問題。實現(xiàn)復雜工程外形嵌入式分離過程兩體非定常氣動特性設計。

本發(fā)明第一方面，提供一種用于分離兩體非定常氣動特性的方法，其特征在于，所述方法包括：分析分離工況下飛行器底部氣體流動特性。獲取不同分離距離下兩體間的相對姿態(tài)信息。將后子級受前子級尾流區(qū)影響的運動區(qū)域，劃分為：后子級受前子級尾流區(qū)非定常流動效應干擾第一區(qū)域、后子級受前子級尾流干擾第二區(qū)域，分離體兩體不干擾第三區(qū)域。

根據(jù)分離距離范圍，分別獲取兩體的氣動特性，所述兩體的氣動特性包括定常值和非定常值。

根據(jù)所述非定常值計算不同分離距離和姿態(tài)信息下的非定常氣動特性；根據(jù)所述定常值獲得前、后子級的定常氣動特性。

所述根據(jù)分離距離范圍，分別獲取兩體的氣動特性，包括：所述分離距離位于第一區(qū)域范圍內，分離后子級受前子級尾部強剪切流動、分離漩渦、尾激波非定常流動效應影響，氣動特性存在非定常現(xiàn)象；所述分離距離介于第一距離與第二距離范圍之間，采用網(wǎng)格測力試驗或者數(shù)值計算方法獲得兩體氣動特性；所述分離距離位于第三區(qū)域范圍內，按照獨立兩體開展風洞測力試驗或者數(shù)值計算，分別獲得各自的氣動特性。所述姿態(tài)信息包括高度、馬赫數(shù)、功角、側滑角。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述根據(jù)所述非定常值計算不同分離距離和姿態(tài)信息下的非定常氣動特性，包括：通過非定常數(shù)值計算獲得兩體在特定高度、馬赫數(shù)、攻角和側滑角，不同分離距離和相對姿態(tài)角下的非定常氣動特性，所述非定常氣動特性包括不隨時間變化的基準值和隨時間變化的脈動值。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述根據(jù)所述定常值獲得前、后子級的定常氣動特性通過網(wǎng)格測力試驗或者數(shù)值計算方法實現(xiàn)，包括不同分離距離和相對姿態(tài)角時，前、后子級定常氣動特性隨高度、馬赫數(shù)、攻角、側滑角變化的基準值。

本發(fā)明第二方面提供一種智能設備，包括：發(fā)送器、接收器、存儲器和處理器；所述存儲器用于存儲計算機指令；所述處理器用于運行所述存儲器存儲的所述計算機指令實現(xiàn)以上所述用于分離兩體非定常氣動特性的方法。

本發(fā)明第三方面提供了一種存儲介質，包括：可讀存儲介質和計算機指令，所述計算機指令存儲在所述可讀存儲介質中。所述計算機指令用于實現(xiàn)以上所述用于分離兩體非定常氣動特性的方法。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實施例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。

圖1為本發(fā)明實施例公開的用于分離兩體非定常氣動特性的方法流程圖；