[發(fā)明專利]基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111114631.2
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113682491B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁峰;柳軍;金亮;肖婷;李潔;郭善廣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64C30/00
• 代理公司: 長沙國科天河知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 周達(dá)

1.基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于，包括以下步驟：

生成乘波體機(jī)身；

在滿足舵機(jī)鼓包沿Z方向的寬度約束條件下，設(shè)計鼓包迎風(fēng)面后緣線；

在滿足舵機(jī)鼓包沿Y方向的高度約束條件下，設(shè)計鼓包迎風(fēng)面后緣線所在水平截面的Y方向坐標(biāo)值Y_T，從而得到鼓包迎風(fēng)面后緣線所在水平截面；

對鼓包迎風(fēng)面后緣線進(jìn)行離散，得到一系列鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)，在各個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)對應(yīng)的縱向截面，根據(jù)給定的鼓包迎風(fēng)面縱向截面壓縮角δ₁，求解對應(yīng)的鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)，所有鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)構(gòu)成鼓包迎風(fēng)面前緣線；

在各個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)對應(yīng)的縱向截面，給定楔劈的楔角δ₂，且δ₂＝δ₁，楔角為δ₂的楔劈產(chǎn)生楔形激波和楔形流場，利用斜激波理論求解楔形激波角和楔形流場流動參數(shù)；

以各鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)作為起始點(diǎn)，在楔形流場沿X軸負(fù)方向進(jìn)行流線追蹤直至鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)，從而生成鼓包迎風(fēng)面流線，所有鼓包迎風(fēng)面流線放樣生成楔導(dǎo)乘波鼓包迎風(fēng)面；

根據(jù)空氣舵翼根長度和鼓包迎風(fēng)面輪廓線，生成鼓包上表面、鼓包左側(cè)面、鼓包右側(cè)面、鼓包底面的輪廓線，根據(jù)輪廓線生成鼓包上表面、鼓包左側(cè)面、鼓包右側(cè)面和鼓包底面；

鼓包迎風(fēng)面、鼓包上表面、鼓包左側(cè)面、鼓包右側(cè)面、鼓包底面共同組成舵機(jī)鼓包，舵機(jī)鼓包與乘波體機(jī)身共同組成一體化設(shè)計構(gòu)型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：根據(jù)飛行器飛行條件和機(jī)身尺寸，利用吻切軸對稱馮卡門乘波體設(shè)計方法，生成乘波體機(jī)身。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：所生成的乘波體機(jī)身是由一族離散點(diǎn)構(gòu)成，將所述一族離散點(diǎn)劃分為多個三角形網(wǎng)格單元，每一個三角形網(wǎng)格單元均由三個相鄰離散點(diǎn)組成，其中乘波體機(jī)身上表面是由M個三角形網(wǎng)格單元構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：鼓包迎風(fēng)面前緣線的獲取方法如下：在第i個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)對應(yīng)的縱向截面，根據(jù)經(jīng)過第i個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)且斜率為鼓包迎風(fēng)面縱向截面壓縮角δ₁正弦值的直線以及乘波體機(jī)身上表面，求解得到第i個鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)，所有鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)構(gòu)成鼓包迎風(fēng)面前緣線，其中i＝1,2...N₁，N₁為鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)的數(shù)目。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：第i個鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)的求解方法如下：

依次求解經(jīng)過第i個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)且斜率為鼓包迎風(fēng)面縱向截面壓縮角δ₁正弦值的直線與乘波體機(jī)身上表面各三角形網(wǎng)格單元所在平面的交點(diǎn)，并判斷各交點(diǎn)是否在乘波體機(jī)身上表面其對應(yīng)三角形網(wǎng)格單元內(nèi)部，直至判斷得到交點(diǎn)P_c,j是在乘波體機(jī)身上表面第j個三角形網(wǎng)格單元內(nèi)部，則該交點(diǎn)P_c,j即為第i個鼓包迎風(fēng)面前緣點(diǎn)P_L,i。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：在第i個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)對應(yīng)的縱向截面，楔角為δ₂的楔劈起點(diǎn)設(shè)置在第i個鼓包迎風(fēng)面后緣點(diǎn)，楔劈下壁面與X軸保持平行，楔角為δ₂的楔劈產(chǎn)生楔形激波和楔形流場，利用斜激波理論求解楔形激波角β和楔形流場流動參數(shù)，楔形流場流動參數(shù)包括馬赫數(shù)、靜溫、靜壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于后緣線等激波強(qiáng)度楔導(dǎo)乘波舵機(jī)鼓包設(shè)計方法,其特征在于：楔角δ₂小于楔劈產(chǎn)生附體激波的最大楔角δ_m，即δ₂＜δ_m。