[发明专利]高超声速超燃冲压发动机实时模型、仿真方法

权利要求书

1.一种高超声速超燃冲压发动机实时模型，其特征在于，通过下式进行激波角的计算：

其中，

式中，β为激波角；M₀为来流马赫数；Cp为空气比热；当δ＝0时，求得的为弱激波角，当δ＝1时，求得的为强激波角；θ为气流偏角，且θ>0；

该实时模型将飞行器前体和超燃冲压发动机进气道视为耦合为一体的前体/进气道；将隔离段内的气流视为等截面摩擦管流；考虑燃烧室的容积效应，将燃烧室视为一个空腔；将发动机尾喷管和飞行器后体耦合成一体，燃气在其中流动视为变截面摩擦管流；该模型基于容积动力学原理，将燃烧室出口参数用如下的一阶常微分方程表示：

式中，P_t3、T_t3、m₃分别为燃烧室出口压强、温度和流量；m₂为燃烧室进口流量；Cp为空气比热；R为气体常数；V为容腔容积。

2.如权利要求1所述高超声速超燃冲压发动机实时模型，其特征在于，利用欧拉法求解所述一阶常微分方程，得到动态的燃烧室出口参数。

3.如权利要求2所述高超声速超燃冲压发动机实时模型，其特征在于，利用欧拉法求解所述一阶常微分方程时的步长为0.02s。

4.一种高超声速超燃冲压发动机仿真方法，利用权利要求1～3任一项所述高超声速超燃冲压发动机实时模型对超燃冲压发动机的实时状态进行仿真。

5.一种高超声速超燃冲压发动机控制律设计方法，其特征在于，基于权利要求1～3任一项所述高超声速超燃冲压发动机实时模型，设计高超声速超燃冲压发动机的控制律。