[发明专利]一种高速飞行器立尾及立尾优化设计方法

权利要求书

1.一种高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述高速飞行器立尾优化设计方法用于优化设计高速飞行器立尾，所述高速飞行器立尾(10)包括全动舵面(11)、固定舵面(12)和连接转轴(13)，所述全动舵面(11)通过所述连接转轴(13)与所述固定舵面(12)可转动地连接，所述连接转轴(13)与立尾弦平面的垂直面之间呈夹角设置，所述高速飞行器立尾优化设计方法包括：

根据所述高速飞行器在飞行过程中受到的阻力大小、所述高速飞行器的立尾失速攻角和机翼失速攻角确定立尾的后掠角；

根据所述立尾(10)的后掠角、所述高速飞行器的翼型相对厚度、根弦长、翼尖弦长和展弦比确定所述立尾(10)的平面构型；

根据所述立尾(10)的尾容量、机翼参考面积、机翼平均气动弦长、机翼展长、立尾在水平方向投影的1/4平均气动弦长至机翼1/4平均气动弦长轴向距离和立尾在垂直方向投影的1/4平均气动弦长至机翼1/4平均气动弦长轴向距离确定所述立尾(10)的参考面积；

根据所述高速飞行器的稳定性要求、所述机翼参考面积和质心位置确定所述立尾(10)的外倾角；

根据所述高速飞行器的大机动性能要求确定所述立尾(10)的连接转轴(13)的位置；

根据基于风洞试验数据修正的代理模型确定所述立尾(10)的连接转轴(13)与立尾弦平面的垂直面之间的夹角和所述立尾(10)的舵面偏角以完成对所述高速飞行器立尾(10)的优化设计。

2.根据权利要求1所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述连接转轴(13)与所述立尾弦平面的垂直面之间的夹角范围为10°至50°。

3.根据权利要求1所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述立尾(10)的参考面积包括立尾在水平方向投影面积和在垂直方向投影面积，所述立尾在水平方向投影面积根据计算，所述立尾在垂直方向投影面积根据A_v＝K_vAb/x_v计算，其中，A_h为所述立尾在水平方向投影面积，K_h为所述立尾在水平方向投影的尾容量，A为所述机翼参考面积，为所述机翼平均气动弦长，x_h为所述立尾在水平方向投影的1/4平均气动弦长至机翼1/4平均气动弦长轴向距离；A_v为所述立尾在垂直方向投影面积，K_v为所述立尾在垂直方向投影的尾容量，b为所述机翼展长，x_v为所述立尾在垂直方向投影的1/4平均气动弦长至机翼1/4平均气动弦长轴向距离。

4.根据权利要求1所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述立尾(10)的后掠角的角度范围为25°至60°。

5.根据权利要求1所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述立尾(10)的外倾角的角度范围为10°至60°。

6.根据权利要求1所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述立尾(10)的舵面偏角的角度范围为0°至50°。

7.根据权利要求1或3所述的高速飞行器立尾优化设计方法，其特征在于，所述机翼参考面积根据起飞推重比、起飞翼载荷和起飞质量确定。