[发明专利]一种带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法及系统有效
申请号: | 202011272325.7 | 申请日: | 2020-11-13 |
公开(公告)号: | CN112415220B | 公开(公告)日: | 2022-11-11 |
发明(设计)人: | 孙兵;解海鸥;万爽;刘杰平;李小艳;赵建波;孙健;欧峰;李波;唐超;李鑫;闻悦;陈亮;张斌;田晓旸 | 申请(专利权)人: | 中国运载火箭技术研究院 |
主分类号: | G01P5/00 | 分类号: | G01P5/00;G01M9/00 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 马全亮 |
地址: | 100076 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 飞行器 竖立 状态 倾倒 风速 估计 方法 系统 | ||
本发明涉及一种带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法及系统,带翼飞行器竖立状态时,根据挡风防雨围挡装置的具体围挡方案确立气动分布分析工况;根据获取的气动分布分析工况,计算气动阻力系数压心及气动阻力系数;根据防风固定飞行器装置拆除时刻,确定带翼飞行器竖立状态质量特性;确定带翼飞行器竖立状态的其他横向载荷,其他横向载荷包括舵面载荷和强脱载荷;确定发射支点方案;确立带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计用计算公式,并计算带翼飞行器竖立状态倾倒风速;根据获取带翼飞行器竖立状态倾倒风速后,评估带翼飞行器倾倒风险从而优化围挡方案。
技术领域
本发明涉及一种带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法,属于载荷与力学环境技术领域。
背景技术
运载器起竖后,通过尾段的发射支点竖立在发射台上。在地面风的作用下,产生风载荷。对于传统火箭,国内外通过成熟的方法进行倾倒风速的计算,从而确保运载器竖立的安全性。同时,临界倾倒风速下的风载荷是尾段结构设计的重要依据。风可以使细长圆柱形物体发生振动,对于竖立状态的轴对称飞行器研究较多,一般通过弹性缩比模型风洞试验获得非定常风载荷。轴对称飞行器发射支点也是轴对称的,较容易得到倾倒风速。
然而,目前针对带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法国内外研究均较少。主要难点在于在新型飞行器方案论证阶段,新型飞行器一般带有较大的翼面,由于经费和周期的限制无法高效快速获取非定常风载荷,同时发射支点布局多样化,给倾倒风速计算带来挑战。
发明内容
本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供了一种带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法。
本发明的技术解决方案是:
一种带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计方法,步骤如下:
(1)带翼飞行器竖立状态时,根据挡风防雨围挡装置的具体围挡方案确立气动分布分析工况;
(2)根据步骤(1)获取的气动分布分析工况,计算气动阻力系数压心及气动阻力系数;
(3)根据防风固定飞行器装置拆除时刻,确定带翼飞行器竖立状态质量特性;
(4)确定带翼飞行器竖立状态的其他横向载荷,其他横向载荷包括舵面载荷和强脱载荷;
(5)确定发射支点方案;
(6)确立带翼飞行器竖立状态倾倒风速估计用计算公式,并计算带翼飞行器竖立状态倾倒风速;
(7)根据步骤(6)获取带翼飞行器竖立状态倾倒风速后,评估带翼飞行器倾倒风险从而优化围挡方案。
进一步的,所述围挡方案是指:带翼飞行器竖立状态时,周围放置挡风防雨围挡装置,围挡装置具体结构形式即围挡方案,依据防风设计需求确定。
进一步的,气动分布分析工况具体是指:绕竖立状态下带翼飞行器180度内不同风向角下气动分布载荷的计算工况。
进一步的,通过气动软件计算全飞行器气动阻力系数,通过气动合力矩和合力得到气动阻力系数压心。
进一步的,所述防风固定飞行器装置是指固定飞行器、使飞行器保持竖立状态的地面装置,确定带翼飞行器竖立状态质量特性,具体是指:
带翼飞行器竖立在发射台上,起飞前加注燃料,在燃料加注过程中拆除防风固定装置,仅由飞行器底端面四个发射支点与发射台相连;拆除防风固定装置后,计算飞行器倾倒风速评估倾倒风险,通过确定防风固定装置拆除时刻确定对应的燃料加注状态,得到带翼飞行器竖立状态质量和质心,作为计算倾倒风速的输入。
进一步的,强脱载荷载荷根据地面强脱装置输出值确定,地面强脱装置用于飞行器起飞前将加泄器强制脱开的装置;舵面载荷为飞行器设计参数值。
进一步的,带翼飞行器为面对称飞行器,四个发射支点依次连线呈梯形。
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