[发明专利]基于锥导理论的宽速域多级变体滑翔乘波飞行器设计方法

权利要求书

1.一种基于锥导理论的宽速域多级变体滑翔乘波飞行器设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

(S1)给定滑翔飞行器的飞行速域范围及任务要求，根据飞行速域范围及任务要求提取飞行马赫数范围，并确定多级滑翔乘波体的级数及各级滑翔乘波体的设计马赫数；

(S2)给定固定的激波角及多级滑翔乘波体的上表面后缘线，以各级滑翔乘波体的设计马赫数作为设计参数设计各级乘波面；

(S3)构建乘波体上表面，并用第一级滑翔乘波体的底面作为多级滑翔乘波体的底面，与各级乘波面一起构成多级滑翔乘波飞行器构型。

2.如权利要求1所述的一种基于锥导理论的宽速域多级变体滑翔乘波飞行器设计方法，其特征在于，确定多级滑翔乘波体的级数及各级滑翔乘波体的设计马赫数的具体方法为：将飞行马赫数范围划分成n等份，则n表示多级滑翔乘波体的级数，设计马赫数取值分别为飞行马赫数范围两个端点值和等分点的值。

3.如权利要求1所述的一种基于锥导理论的宽速域多级变体滑翔乘波飞行器设计方法，其特征在于，所述步骤(S2)的具体过程为：

(S21)给定固定的激波角，并将来流静压、来流静温作为输入参数，利用有旋特征线方法，求解超声速轴对称圆锥基准流场，进而得到基准激波面、激波后的特征线网格节点的位置坐标和流动参数，所述流动参数包括当地静压、当地密度、当地速度、当地流动方向角；

(S22)由给定多级滑翔乘波体的上表面后缘线，也称作前缘线投影曲线，在所述超声速轴对称圆锥基准流场中，求解得到多级乘波体前缘线；

(S23)以第一级滑翔乘波体的设计马赫数、来流静压、来流静温为输入参数，从多级乘波体前缘线出发，求解经过前缘线的所有流线，直至底部横截面位置，进而得到第一级滑翔乘波体后缘线，流线放样成流面，则该流面作为第一级滑翔乘波体下表面；依次以各级滑翔乘波体的设计马赫数、来流静压、来流静温为输入参数，从多级乘波体前缘线出发，求解经过前缘线的所有流线，直至底部横截面位置，进而得到对应各级滑翔乘波体后缘线，流线放样成流面，则流面作为对应各级滑翔乘波体下表面。

4.如权利要求3所述的一种基于锥导理论的宽速域多级变体滑翔乘波飞行器设计方法，其特征在于，所述步骤(S3)具体过程为：将由多级乘波体前缘线和前缘线投影曲线组成的平面作为多级滑翔乘波体的上表面，将由前缘线投影曲线和第一级滑翔乘波体的后缘线组成的平面作为多级滑翔乘波体的底面；多级滑翔乘波体的上表面、第一级滑翔乘波体下表面、第二级滑翔乘波体下表面、第三级滑翔乘波体下表面、…、第n级滑翔乘波体下表面和多级滑翔乘波体的底面组成了多级滑翔乘波飞行器构型。