[發(fā)明專利]一種乘波基體構(gòu)造方法、助推級飛行器以及機(jī)翼控制系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210131370.3 | 申請日： | 2022-02-14 |
| 公開（公告）號： | CN114180100B | 公開（公告）日： | 2022-04-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 汪運(yùn)鵬;王粵;姜宗林 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院力學(xué)研究所 |
| 主分類號： | B64G1/14 | 分類號： | B64G1/14;B64G1/22 |
| 代理公司： | 北京和信華成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11390 | 代理人： | 焦海峰 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基體 構(gòu)造 方法 助推 飛行器 以及 機(jī)翼 控制系統(tǒng) | ||
1.一種乘波基體的構(gòu)造方法，其特征在于，包括步驟：
步驟100、根據(jù)飛行器兩級入軌飛行任務(wù)以及級間分離條件，確定乘波基體的預(yù)設(shè)馬赫數(shù)的來流條件；
步驟200、根據(jù)飛行器兩級入軌飛行任務(wù)以及級間分離條件下的基于乘波體可變翼展助推級飛行器的現(xiàn)有特征，確定所述乘波基體的基準(zhǔn)線線型，并確定基準(zhǔn)線線型的所有組成曲線的曲線函數(shù)；
其中，所述基準(zhǔn)線線型的組成曲線包括：
水平線段以及光滑相切的連接在所述的水平線段兩端的第一拋物線段，且位于所述的水平線段的兩端的第一拋物線段呈鏡像對稱，所述第一拋物線段遠(yuǎn)離所述的水平線段的端部光滑相切的連接有第二拋物線段，且位于所述的水平線段的兩側(cè)的第二拋物線段呈鏡像對稱；
步驟300、利用來流條件、水平線段、第一拋物線段和第二拋物線段的曲線函數(shù)，通過錐導(dǎo)激波理論計(jì)算得到乘波基體；
其中，還包括利用切削法對得到的所述乘波基體的下表面進(jìn)行切削，實(shí)現(xiàn)乘波基體的縱向自穩(wěn)定性的方法，具體包括：
從乘波基體的后端面的底部沿所述乘波基體的底部表面向前緣曲線水平切削，使所述乘波基體的下表面由一部分原先的乘波流面和經(jīng)過切削后形成的水平面兩者構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乘波基體的構(gòu)造方法，其特征在于，在步驟300中，通過錐導(dǎo)激波理論計(jì)算得到乘波基體的具體方法為：
步驟301、由所述的基準(zhǔn)線線型在錐形激波面上的水平投影得到助推級乘波體飛行器的前緣曲線；
步驟302、由所述的前緣曲線通過流線追蹤得到乘波基體的下表面以及后緣曲線；
通過所述的前緣曲線形成的自流面構(gòu)成乘波基體的上表面；
步驟303、通過所述的基準(zhǔn)線線型與所述的后緣曲線一起構(gòu)成乘波基體的后端面，完成乘波基體的構(gòu)建。
3.一種用于兩級入軌的助推級飛行器，其特征在于，所述助推級飛行器包括基于權(quán)利要求1-2 任意一項(xiàng)所述的乘波基體的構(gòu)造方法構(gòu)造的乘波基體（17）以及鏡像設(shè)置在所述乘波基體（17）兩側(cè)的變形機(jī)翼（10）、鏡像對稱設(shè)置在所述乘波基體（17）表面上的兩個(gè)尾翼方向舵（18）；
其中，所述變形機(jī)翼（10）用于通過其自身的變形改變所述助推級飛行器的機(jī)翼翼展、后掠角和上、下反角；
所述變形機(jī)翼（10）包括固定翼段（12）和連接在所述固定翼段（12）上的變形翼段（13），所述固定翼段（12）遠(yuǎn)離所述變形翼段（13）的側(cè)邊通過連接桿（16）轉(zhuǎn)動連接在所述乘波基體（17）的側(cè)邊，所述乘波基體（17）內(nèi)設(shè)置有驅(qū)動所述固定翼段（12）繞所述連接桿（16）轉(zhuǎn)動的第二舵機(jī)（14）；
所述變形翼段（13）包括中空蒙皮翼體（1）以及安裝在所述中空蒙皮翼體（1）內(nèi)部的翼肋板組（3），且所述翼肋板組（3）包括沿所述中空蒙皮翼體（1）寬度方向等間距分布的多個(gè)翼肋，且多個(gè)所述翼肋的長度與所述中空蒙皮翼體（1）的長度相配合；
每個(gè)所述翼肋至少連接有一個(gè)伸縮連接桿（2），且所述伸縮連接桿（2）沿所述中空蒙皮翼體（1）的寬度方向延伸至所述固定翼段（12），所述固定翼段（12）中設(shè)置有連接所述伸縮連接桿（2）的第一舵機(jī)（5），且所述第一舵機(jī)（5）控制所述伸縮連接桿（2）在所述中空蒙皮翼體（1）的寬度方向變化，進(jìn)而控制相鄰兩個(gè)所述翼肋之間的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于兩級入軌的助推級飛行器，其特征在于，其中，所述變形機(jī)翼（10）從所述乘波基體（17）兩側(cè)的前緣曲線的中點(diǎn)向所述乘波基體（17）的后端面延伸且沿所述乘波基體（17）的寬度方向擴(kuò)展，直至所述變形機(jī)翼（10）的端部與所述乘波基體（17）的后端面保持一致；
所述變形機(jī)翼（10）的外側(cè)邊緣與所述乘波基體（17）的兩側(cè)的前緣曲線保持光滑相切。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于兩級入軌的助推級飛行器，其特征在于，所述中空蒙皮翼體（1）表面包覆有氣動力傳感層，所述氣動力傳感層從內(nèi)至外依次包括碳纖維層（8）和玻璃纖維層（7），在所述碳纖維層（8）和玻璃纖維層（7）之間分布有壓力傳感器網(wǎng)絡(luò)層（9）。
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