[发明专利]一种高速飞行器气动热飞行试验数据的关联分析方法

权利要求书

1.一种高速飞行器气动热飞行试验数据的关联分析方法，其特征在于，包括：

基于飞行器第一典型部位和第二典型部位之间热流的三维流线关系，对所述三维流线关系进行解析拟合，得到所述第一典型部位与第二典型部位之间热流的关联简式；

根据所述关联简式，对不同典型部位的气动热数据进行关联分析；

其中，当所述第一典型部位为飞行器端头驻点，第二典型部位为飞行器锥身大面积时：

建立所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的三维流线关系，包括：

基于边界层局部相似解的层流参考焓工程计算方法，建立端头驻点与锥身大面积之间层流热流关系：

其中，q'_e表示锥身大面积的层流热流，q'_s表示为端头驻点热流，ρ表示气体密度，μ表示气体动力黏度，u_e表示边界层外缘速度，s表示表面弧长，r表示横向比例因子，h_r表示气体恢复焓，h₀表示气体总焓，h_w表示气体壁焓，下标0表示驻点条件，下标∞表示自由来流条件，上标*表示参考条件，

所述对所述三维流线关系进行解析拟合，得到所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的关联简式，包括：

根据上述公式1，由不同自由来流条件下的基于精确流线的“轴对称比拟”方法计算结果，拟合得到端头驻点与锥身大面积之间层流热流的关联简式：

其中，α为攻角，A'、B'、C'和D'为常值系数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述关联简式，对不同典型部位的气动热数据进行关联分析，包括：

根据所述关联简式，结合对飞行器第一典型部位或第二典型部位的气动热数据的采集结果，对飞行器第二典型部位或第一典型部位的气动热数据进行关联分析。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述关联简式，结合对飞行器第一典型部位或第二典型部位的气动热数据的采集结果，对飞行器第二典型部位或第一典型部位的气动热数据进行关联分析，包括：

当通过第一传感器测量得到所述第一典型部位的气动热数据时，根据所述关联简式，确定所述第二典型部位的气动热数据；其中，所述第一传感器安装在所述第一典型部位处；

当通过第二传感器测量得到所述第二典型部位的气动热数据时，根据所述关联简式，确定所述第一典型部位的气动热数据；其中，所述第二传感器安装在所述第二典型部位处。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一典型部位为飞行器端头驻点，第二典型部位为飞行器锥身大面积时：

所述建立所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的三维流线关系，包括：

基于湍流参考焓工程计算方法，建立端头驻点与锥身大面积之间湍流热流关系：

其中，q″_e表示锥身大面积的湍流热流，c₁、c₂、c₃、c₄和m都是速度剖面指数N的函数，Pr为气体普朗特数；

所述对所述三维流线关系进行解析拟合，得到所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的关联简式，包括：

根据上述公式2，由不同自由来流条件下的基于精确流线的“轴对称比拟”方法计算结果，拟合得到端头驻点与锥身大面积之间湍流热流的关联简式：

其中，A”、B”、C”、D”和为常值系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一典型部位为飞行器端头驻点，第二典型部位为翼前缘时：

所述建立所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的三维流线关系，包括：

根据边界层方程的相似变换，圆柱驻点线热流可与半径相同的球头热流相比拟，从外形上将翼前缘等效为一个后掠圆柱，得到有攻角情况下翼前缘热流与端头驻点热流之间的关联关系：

其中，q_y表示翼前缘热流，λ_e为有效后掠角，λ为翼前缘后掠角，n＝1.2～1.5，R_s为端头半径，R_y为翼前缘半径；λ_e＝sin^-1(sinλcosα)，

所述对所述三维流线关系进行解析拟合，得到所述第一典型部位和第二典型部位之间热流的关联简式，包括：

根据上述公式3，拟合得到端头驻点与翼前缘之间热流的关联简式：

其中，A”'、B”'、C”'和D”'为常值系数。