[发明专利]一种用于涡桨动力无人机飞行性能计算的推阻体系划分方法

说明书

本发明属于飞行性能技术领域，特别涉及一种用于涡桨动力无人机飞行性能计算的推阻体系划分方法。所述的方法包括如下步骤：分别对飞行性能计算推阻体系划分中飞机气动力特性、涡桨发动机特性和螺旋桨特性进行修正；分别得出涡桨发动机与螺旋桨的交互特性、飞机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性；根据修正后的飞机气动力特性及飞机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性，得出飞机工作状态气动力特性；根据修正后的涡桨发动机特性、修正后的螺旋桨特性及涡桨发动机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性，得出整个推进系统装机推力。提高了飞行性能计算对飞机空中实际飞行性能预测精准性。

技术领域

本发明属于飞行性能技术领域，特别涉及一种用于涡桨动力无人机飞行性能计算的推阻体系划分方法。

背景技术

涡桨动力无人机的飞行性能直接决定无人机的作战半径、留空时间等多种作战能力。飞行性能计算使用升力、阻力等飞机气动力特性，以及推力、耗油率等推进系统特性，对无人机的飞行性能进行预测。涡桨动力无人机推阻体系划分将直接影响无人机飞行性能预测结果。

传统有人战斗机的推阻体系划分都是基于涡喷/涡扇动力，相对成熟，其关注重点聚焦于进气道溢流阻力影响和发动机喷流带来的后体阻力影响。涡桨动力无人机由于螺旋桨的引入而带来了飞机工作状态和发动机、螺旋桨工作状态之间的耦合效应，传统有人战斗机的推阻体系划分不再适用，需要提出适用的涡桨动力无人机推阻体系划分方法。

简单的涡桨动力无人机推阻体系划分中，传统的涡桨动力推进系统特性由发动机研制单位提供，飞机气动力特性由飞机研制单位提供，对推进系统特性和气动力特性之间的耦合效应难以相互考虑，由此得到飞行性能计算结果往往与无人机实际飞行结果有较大偏差，且无法进行偏差原因定位和分析。因此，适用于涡桨动力无人机飞行性能计算并能够计及耦合效应的推阻体系划分方法对于精准预测无人机飞行性能非常重要。

发明内容

本发明解决的技术问题:提出一种涡桨动力无人机飞行性能计算推阻体系划分方法，提高飞行性能计算的精准性。

本发明的技术方案:一种用于涡桨动力无人机飞行性能计算的推阻体系划分方法，所述的方法包括如下步骤：

分别对飞行性能计算推阻体系划分中飞机气动力特性、涡桨发动机特性和螺旋桨特性进行修正；

分别得出涡桨发动机与螺旋桨的交互特性、飞机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性；

根据修正后的飞机气动力特性及飞机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性，得出飞机工作状态气动力特性；

根据修正后的涡桨发动机特性、修正后的螺旋桨特性及涡桨发动机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性，得出整个推进系统装机推力。通过在推阻体系划分中计入飞机与螺旋桨的交互特性、飞机与发动机的交互特性、涡桨发动机与螺旋桨的交互特性，提高了飞行性能计算对飞机空中实际飞行性能预测精准性，为涡桨动力无人机性能精益设计和试飞奠定了坚实基础，还可帮助设计人员对飞机气动力特性、涡桨发动机特性、螺旋桨特性及交互特性的作用进行针对性的优化。

优选地，所述的涡桨发动机与螺旋桨的交互特性为发动机与螺旋桨共同工作状态下的推力特性。这一交互特性的得出方法综合考虑了发动机装机功率、螺旋桨装机效率、飞机飞行速度和发动机尾喷管推力之间的关系。

优选地，根据根据以下公式得出所述推力特性：

其中：F_螺旋桨是螺旋桨推力或拉力，F_装机是发动机装机后的喷管推力，P_装机为发动机装机后的输出功率，η_装机为螺旋桨装机后的效率，V为飞机飞行速度。