[发明专利]一种适用于高超声速飞行试验转捩研究的测点布置方法

权利要求书

1.一种适用于高超声速飞行试验转捩研究的测点布置方法，其特征在于通过下述方式实现：

S1、根据测量需求，确定是测量自然转捩还是强制转捩，若为测量自然转捩，则转S2；若为强制转捩，则转S3；

S2、根据测量需求测量主流转捩情况和或横流效应的转捩情况，其中测量主流转捩情况时，测点布置高超声速飞行器主流方向的流线上；测量横流效应的转捩情况时，将测点布置于侧向具有横流速度的位置上；

所述的主流方向为飞行器中心流线方向及与其夹角不超过3°的流线方向；

S3、在所述飞行器上预先确定的位置设置粗糙元，并将测点布置在粗糙元所在流线的下游；

上述测点位置通过安装传感器实现飞行试验过程中飞行器表面物理量的测量；

所述传感器安装必须满足相对飞行器表面的凸起/凹陷量小于转捩发生时刻对应位置处边界层厚度的1/8的安装要求；

S2中测点布置于侧向具有横流速度的位置具体为横流速度大于总速度的5％～10％的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：使传感器相对飞行器表面齐平安装，若无法做到齐平安装，则选用凹陷安装的方式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：S3中在已布置测点相对飞行器对称面的对称位置布置相应测点作为对比，或者在同一流线上，在粗糙元的上游方向布置测点作为对比。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：上游方向布置测点与粗糙元之间的距离为相邻测点之间最小距离要求的1-2.5倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：针对同一流线上布置的测点数量超过2时，相邻测点之间的距离大于最小间距要求的2.5倍以上。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于：所述的最小距离要求根据相邻测点所在的流线进行确定；

当测点布置在主流方向流线上时，任意挑选一条主流方向流线，从该流线上任意选取一点，计算该点流动流向最不稳定波频率以及流向速度，通过流向速度除以最不稳定波频率得到最小距离要求；

当测点布置在侧向具有横流速度的位置时，从横流流线任意选取一测点，计算该点展向横流流动最不稳定波频率以及横流速度，通过横流速度除以展向横流流动最不稳定波频率得到最小距离要求。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的飞行器表面物理量包括热流、脉动压力、温度，一个测点位置对应安装一个传感器，所述传感器的敏感端直接接触来流空气。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：当需测量转捩在飞行器上初始发生时，在满足飞行器结构安装要求前提下尽可能将测点布置于飞行器表面极限流线下游位置；若需测量转捩推进到前方的位置，则通过下述方式确定测点布置位置：

首先，理论计算转捩推进到前方时的起始转捩自由来流雷诺数；

然后，将所述的起始转捩自由来流雷诺数扩大1.4-2倍时，重新计算转捩推进到前方的位置，在该位置布置测点。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述传感器的热物性参数与飞行器表面的热物性参数偏差在30％以内，所述的热物性参数为其中ρ为传感器材料密度，c为传感器材料比热容，k为传感器材料热传导系数。