[发明专利]球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法和装置

说明书

本发明实施例涉及温度特性研究技术领域，特别涉及一种球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法和装置。其中，方法包括：获取目标球头锥飞行器的目标型号；根据目标型号，计算目标球头锥飞行器在再入过程中的各个飞行高度下的头部驻点温度；根据目标型号确定目标球头锥飞行器温度预估模型；根据目标球头锥飞行器在各个飞行高度下的头部驻点温度和目标球头锥飞行器温度预估模型，分别确定目标球头锥飞行器在再入过程中的每一个飞行高度时的表面温度分布。本方案，可以提高球头锥飞行器再入过程的温度特性的计算速度。

技术领域

本发明实施例涉及温度特性研究技术领域，特别涉及一种球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法和装置。

背景技术

目前，球头锥飞行器再入过程的温度特性研究具有较为重要的意义，在球头锥飞行器的再入过程中，会产生非常复杂的气动加热现象。

现有的球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法多为数值模拟方法，虽然数值模拟方法可以较为精确地计算出气动热效应产生的温度特性，但该方法的计算时间较长，不太适用于日常研究中计算速度要求比较高的情况。

因此，亟需一种新的球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法。

发明内容

为了减少球头锥飞行器再入过程的温度特性的计算时间，本发明实施例提供了一种球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法，包括：

获取目标球头锥飞行器的目标型号；

根据所述目标型号，计算所述目标球头锥飞行器在再入过程中的各个飞行高度下的头部驻点温度；

根据所述目标型号确定目标球头锥飞行器温度预估模型；

根据所述目标球头锥飞行器在各个飞行高度下的头部驻点温度和所述目标球头锥飞行器温度预估模型，分别确定所述目标球头锥飞行器在再入过程中的每一个飞行高度时的表面温度分布。

优选的，所述根据所述目标型号，计算所述目标球头锥飞行器在再入过程中的各个飞行高度下的头部驻点温度，包括：

针对所述目标球头锥飞行器在再入过程中的每一个飞行高度，均执行：

确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度；

根据所述目标型号、当前飞行高度和所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流；

根据所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度。

优选的，所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流是通过如下公式计算得到的：

式中，q为头部驻点热流，R为所述目标球头锥飞行器的球头半径，V_*和ρ_*分别为预设的参考速度和参考密度，U_∞为所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度，ρ_∞为当前飞行高度对应的大气密度。

优选的，所述根据所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度，包括：

确定所述目标球头锥飞行器的初始壳体温度；所述初始壳体温度为所述目标球头锥飞行器未开始再入过程时的壳体温度；

根据所述目标型号，确定所述目标球头锥飞行器的壳体厚度；

确定在当前飞行高度时所述目标球头锥飞行器进入再入过程的时长；