[发明专利]后掠角及上/下反角直接可控的吻切锥乘波体设计方法

权利要求书

1.一种后掠角及上/下反角直接可控的吻切锥乘波体设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：给定基准流场参数，其中基准流场参数包括来流马赫数Ma，激波角β；

S2：给定后掠角方程并求解乘波体前缘线水平投影型线；

假设乘波体前缘线水平投影型线的后掠角沿机体坐标系的z方向变化规律为χ＝χ(z)，乘波体前缘线水平投影型线上任意一点P_l点对应的后掠角其数值为χ_l；乘波体前缘线水平投影型线上P_l点对应的后掠角χ_l与乘波体前缘线水平投影型线方程存在如下关系，见公式(1)：

乘波体前缘线水平投影型线方程为x＝f(z)，z∈[0,W/2]，其中W为乘波体宽度；

通过给定后掠角方程和已知的乘波体参数即可求解乘波体前缘线水平投影型线；

S3：求解激波底部截面型线；

设定待求解的激波底部截面型线为直线加幂次曲线的组合型线；通过给定上反角ψ、激波底部截面型线中直线段长度2*Ls、乘波体宽度W以及幂次曲线幂次n，结合求解得到的乘波体对称面厚度H，求得乘波体激波底部截面型线；

S4：求解乘波体前缘线上前缘点；

S5：求解乘波体下表面的流线；

S6：几何放样生成乘波体；

将所有乘波体下表面的流线组合放样得到乘波体下表面，乘波体上表面采用自有流线法生成。

2.根据权利要求1所述的后掠角及上/下反角直接可控的吻切锥乘波体设计方法，其特征在于，S2的求解过程如下：

给定的后掠角方程见公式(2)，其中χ_A1,χ_A2均为常数，χ_A1与χ_A2分别为后掠角方程不同段的后掠角；

将公式(2)代入(1)可知：

假设前缘线水平投影型线方程如公式(4)所示：

其中k_A1,b_A1,k_A2,b_A2,z₁均为待求参数；

已知条件为后掠角方程χ＝χ_A(z)、乘波体长度L与宽度W，则前缘线水平投影型线方程(4)中待求参数可由下述公式(5)与公式(6)给出：

公式(6)中χ_Ab为基准后掠角；因后掠角方程(2)中的后掠角χ_A1,χ_A2需同时满足公式(7)的要求：

min(tan(χ_A1),tan(χ_A2))＜tan(χ_Ab)＜max(tan(χ_A1),tan(χ_A2)) (7)

上述是对乘波体前缘线水平投影型线的一半曲线方程x＝f(z),z∈[0,W/2]进行求解，基于乘波体的对称性，对乘波体前缘线水平投影型线的另一半曲线可根据求解得到的一半曲线通过对称变换得到。