[发明专利]基于密切锥理论的定平面乘波体设计方法

权利要求书

1.一种基于密切锥理论的定平面乘波体设计方法，其特征在于步骤如下：

(1)建立乘波体前缘后掠角λ与激波出口型线ICC、流动捕获管FCT之间的关系式

(2)根据(1)中的关系式，指定乘波体的前缘为固定切角λ的直线，然后给出激波出口型线ICC或流动捕获管FCT中的一条，即δ₁或δ₂已知，求出δ₂或δ₁的分布，再利用密切锥方法生成乘波体外形；

所述步骤(1)中的关系式通过下述方式建立：

(1.1)假设每个密切平面中的锥形流动激波角β都相同，且锥形流或楔形流动中激波都是直线，计算FG的长度其中，G点为激波出口型线ICC上的任一点，F点为激波出口型线ICC上过G点的垂线与流动捕获管FCT的交点；L_local为在密切面FG内所生成的子乘波体的长度；

(1.2)定义过G点、F点两条切线的交点为H，得到几何关系式其中，δ₁和δ₂分别为直线GH、FH的斜率倾角，其正负号与激波出口型线ICC和流动捕获管FCT的当地切率一致；W_local为根据密切面FG所生成的子乘波体的宽度；

(1.3)根据上述(1.1)、(1.2)的关系式结合前缘后掠角的定义，建立乘波体前缘后掠角λ与激波出口型线ICC、流动捕获管FCT之间的关系式。

2.一种基于密切锥理论的定平面乘波体设计方法，其特征在于步骤如下：

第一步，定义函数c(y),f(y)和p(y)分别表示激波出口型线ICC，流动捕获管FCT和平面形状的轮廓线PLF；

第二步，根据激波出口型线ICC，流动捕获管FCT和平面形状的轮廓线PLF的定义，分别得到c(y),f(y)和p(y)与δ₁和δ₂、乘波体前缘后掠角λ的关系式；令G点为激波出口型线ICC上的任一点，F点为激波出口型线ICC上过G点的垂线与流动捕获管FCT的交点；δ₁和δ₂分别激波出口型线ICC过G点、流动捕获管FCT过F点的切角；

第三步，将第二步中的三个关系式结合密切面的定义以及权利要求1步骤(1)中的关系式，得到五个关系式组成的方程组；

第四步，已知c(y),p(y)，利用微分方程理论即可求解f(y)；或者已知f(y)、p(y)，利用微分方程理论即可求解c(y)；

第五步，利用第四步中的f(y)和c(y)，使用密切锥方法生成乘波体外形。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：第三步中的方程组形式如下：

tan(δ₁)＝c⁽¹⁾(y_G)

tan(δ₂)＝f⁽¹⁾(y_F)

tan(λ)＝p⁽¹⁾(y_F)

式中，y_F、y_G为F和G点的展向坐标，β为锥形流动激波角，上标'(1)'代表一阶导数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述第四步中求解的边界条件为：在半展长y_K处三个函数值相等，即