[发明专利]一种地效飞行器起飞性能求解方法

说明书

一种地效飞行器起飞性能求解方法，涉及飞行器总体设计技术领域；主要包括如下步骤：步骤(一)、进行飞行器全机带动力水池试验，测得飞行器的水动力阻力、推力、纵倾角和速度；步骤(二)、计算真实地效飞行器水动力阻力、推力、纵倾角和速度；步骤(三)、根据纵倾角计算升力系数和阻力系数,并计算气动阻力；步骤(四)、计算飞行器起飞离水速度；步骤(五)、得到飞行器起飞滑水过程中的运动方程；本发明解决了常规地效飞行器起飞性能计算复杂以及计算结果不够准确的缺点，为地效飞行器总体性能分析提供条件。

技术领域

本发明涉及一种飞行器总体设计技术领域，特别是一种地效飞行器起飞性能求解方法。

背景技术

地效飞行器是一种能够贴近水/地面高速飞行的运载工具，该类飞行器充分利用“地面效应”原理，可显著降低机翼的诱导阻力，使飞行时的升阻比和升力系数大大提高。在军事和民用上均拥有广阔的应用前景，备受各国瞩目。但正由于其既能在水中航行，也能在地效区飞行(部分地效飞行器可掠水高飞)，使得其运动过程的分析比常规飞行器复杂，从而增加了地效飞行器总体性能的计算分析难度。

目前，地效飞行器的总体性能计算主要是借鉴常规飞机和地效翼船的计算方法，没有一套针对地效飞行器总体性能计算分析方法。而起飞性能作为飞行器总体性能的主要内容，是地效飞行器各设计阶段不可或缺部分。起飞性能主要包括起飞离水速度、离水时间和滑水距离，其计算分析难点是地效飞行器从水中航行到起飞过程中运动姿态的确定。地效飞行器在滑水起飞阶段，其运动姿态时刻变化，造成其水动力阻力变化，使得无法用某个具体的表达式去描述这个过程中水动力阻力。常规水动力阻力的计算方法是假定地效飞行器的水动阻力是速度和吃水截面积的函数，或者利用CFD计算某个状态的水动力阻力，但是前者基于很多理论假设，后者无法模拟带动力增升的情况且计算状态单一，使得计算出来的水动力阻力都不够准确，再加上整个滑水起飞过程是动态的，从而造成起飞性能计算复杂、计算结果不够准确。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种地效飞行器起飞性能求解方法，解决了常规地效飞行器起飞性能计算复杂以及计算结果不够准确的缺点，为地效飞行器总体性能分析提供条件。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种地效飞行器起飞性能求解方法，包括如下步骤：

步骤(一)、进行飞行器全机带动力水池试验，并测得飞行器的水动力阻力D、推力T、纵倾角γ和速度V₁；

步骤(二)、计算得到真实地效飞行器的水动力阻力D_wat、推力T_wat、纵倾角γ_wat和速度V_wat；

步骤(三)、根据纵倾角γ_wat，计算升力系数C_l和阻力系数C_x；并计算气动阻力D_x；

步骤(四)、计算飞行器起飞离水速度V_ga；

步骤(五)、得到飞行器起飞滑水过程中的运动方程。

在上述的一种地效飞行器起飞性能求解方法，所述步骤(一)中，飞行器全机带动力水池试验的方法为：将飞行器浸入预先布置的静态水池中；驱动飞行器在水池中运动；所述水池长度为500-1000m。

在上述的一种地效飞行器起飞性能求解方法，所述步骤(二)中，真实地效飞行器的水动力阻力D_wat、推力T、纵倾角γ和速度V的计算方法为：

水动力阻力D_wat：

推力T_wat：

纵倾角γ_wat：γ_wat＝γ；