[发明专利]一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法

权利要求书

1.一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法，其特征在于：

该发明的应用范围涵盖了带任意数量喷流控制的超声速飞行器喷流干扰效率计算的多种情况，具体分为两类，包括带有舵面与任意数量喷流的超声速飞行器以及任意数量喷流且不带舵面的超声速飞行器。在获得该方法所要求的输入参数后，喷流效率的计算分为三个部分。

(a)全局力/力矩放大系数计算；

(b)舵面力/力矩放大系数计算；

(c)舵面占全局力/力矩的比例计算。

2.根据权利要求1所述的一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法，其特征在于：

本方法输入参数包括用于喷流推力和推力矩计算的参数与飞行器气动力参数。

用于喷流推力和推力矩的计算的输入参数，分为来流参数与喷流参数。来流参数仅需要来流静压p_∞，喷流参数为所有喷口出口速度V_j、喷口出口密度ρ_j、喷口出口静压p_j、所有喷口面积A_ji。

根据输入参数求得喷流推力和推力矩，公式如下：

M_ji＝X_i×F_ji

其中下标“ji”代表第i个喷口的喷流参数，下标“∞”代表来流参数，X_i表示第i个喷口对力矩参考点的力臂长度。密度ρ的单位为千克每立方米(kg/m³)，速度V的单位为(m/s)，静压p的单位为帕斯卡(Pa)，面积A的单位为平方米(m²)，力臂长度X的单位为米(m)，所求得的喷流推力与推力矩单位分别为牛顿(N)与牛顿-米(Nm)。

输入的飞行器气动力参数具体包括喷流开启与关闭时飞行器全局气动力/力矩与每个舵面的气动力/力矩，以及带舵面飞行器移除舵面后在同样飞行条件下的全局气动力/力矩的大小。

3.根据权利要求1所述的一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法，其特征在于：

全局力/力矩放大系数根据多个喷流推力求和的方式给出，公式如下：

全局力/力矩放大系数表示为K_OF与K_OM，F与M分别表示力与力矩，下标“jeton”与“jetoff”分别表示喷流开启状态与喷流关闭状态的全局力/力矩数据，n_jeton表示喷流开启的数量，F_ji与M_ji分别表示第i个喷口形成的推力与推力矩。计算所得的K_OF与K_OM等于1表示喷流对全局气动力/力矩的影响等于喷流反作用力的效果，大于1表示喷流产生了正干扰，即喷流控制力大于喷流反作用力，小于1表示喷流产生了负干扰。

4.根据权利要求1所述的一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法，其特征在于：

舵面力/力矩放大系数根据多个喷口推力求和的方式给出，公式如下：

舵面力/力矩放大系数表示为K_FF与K_FM，下标“finned”与“unfinned”分别表示带舵飞行器与去掉舵面飞行器的力/力矩，其他参数说明与权利2相同，计算方法与权力3相同。

计算所得的K_FF与K_FM等于0表示舵面对飞行器喷主流干扰后的气动力无影响，大于0表示舵面对飞行器喷主流干扰后的气动力由正影响，小于0表示负影响，等于1表示舵面对飞行器喷主流干扰后的气动力影响效果与喷流反作用力相同。

5.根据权利要求1所述的一种考虑舵面情况下超声速飞行器多喷流干扰效率计算方法，其特征在于：

舵面占全局力/力矩的比例计算方法，公式如下：

舵面占全局力/力矩的比例分别表示为R_FF与R_FM，F_fin与M_fin分别表示舵面所受得力/力矩的大小。计算所得的R_FF与R_FM等于0表示舵面不提供气动力/力矩，等于1表示飞行器的全部气动力/力矩由舵面提供，大于0表示舵面提供正向气动力/力矩，小于0表示舵面提供反向气动力/力矩。