[发明专利]一种级间分离风洞自由飞试验模型分离轨迹预估方法

权利要求书

1.一种级间分离风洞自由飞试验模型分离轨迹预估方法，其特征在于通过下述方式实现：

步骤一、确定分离前飞行器模型以及分离后各分离体模型的攻角-力学系数表；

步骤二、设定分离前飞行器模型自由飞行试验的初始发射参数和初始发射位置，设定分离前飞行器模型的分离位置；

步骤三、在攻角-力学系数表中获得分离前飞行器模型初始攻角值下的力学系数，结合自由飞行试验的运动方程组以及风洞参数，预估分离前飞行器模型自由飞行试验飞行轨迹数据；

步骤四、根据上述预估的分离前飞行器模型自由飞行试验飞行轨迹数据确定分离后各分离体模型在分离位置时刻的位置、攻角和线速度、角速度，根据上述分离后各分离体模型在分离位置时刻的位置、攻角和线速度、角速度确定分离后各分离体模型的初始发射位置和发射参数；

步骤五，针对分离后各分离体模型分别在攻角-力学系数表中获得分离后各分离体模型初始攻角值下的力学系数，结合自由飞行试验的运动方程组以及风洞参数，预估分离后各分离体模型分离轨迹数据；

步骤六，判断分离后各分离体模型分离轨迹数据是否满足试验要求，若不满足，则重新设定步骤二中的初始发射参数和或初始发射位置值，重新从步骤三开始执行，直至分离后各分离体模型分离轨迹数据满足试验要求；或者重新调整分离位置，从步骤四开始执行，直至分离后各分离体模型分离轨迹数据满足试验要求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中初始发射位置的设定：若初始攻角为正，则初始发射位置位于观察窗迎着风洞来流方向的后方的下侧；若初始攻角为负，则初始发射位置位于观察窗迎着风洞来流方向的后方的上侧；若初始攻角为零，则初始发射位置位于观察窗迎着风洞来流方向的后方的中间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中初始发射参数包括初始攻角和初始发射速度；所述的初始发射速度要确保分离前飞行器模型能够飞到设定的分离位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述的初始发射速度取值范围10-15m/s。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤二中初始设定的分离位置为风洞观察窗的中间位置或者在该中间位置之前靠近初始发射位置方向。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若步骤六中重新设定初始发射参数和或初始发射位置值时，

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程飞出观察窗上缘，则发射位置向下调整或者调整发射速度，当初始发射参数中的攻角为正时，降低发射速度；当初始发射参数中的攻角为负时，增加发射速度；

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程飞出观察窗下缘，则发射位置向上调整或者调整发射速度，当初始发射参数中的攻角为正时，增加发射速度；当初始发射参数中的攻角为负时，降低发射速度；

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程时冲出观察窗气流来流方向一侧，则降低初始发射速度，或者将初始发射位置向气流流动方向调整。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：若步骤六中重新调整分离位置时，

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程飞出观察窗上缘，则分离位置向下调整；

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程飞出观察窗下缘，则分离位置向上调整；

若分离前飞行器模型在分离前或者尚未完成分离过程时冲出观察窗气流来流方向一侧，则将分离位置向气流流动方向调整。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤四中分离后各分离体模型的初始发射位置为分离位置；分离后各分离体模型的初始发射参数在分离后各分离体模型在分离位置时刻的线速度、角速度基础上叠加分离后各分离体模型之间由分离系统给定的相对分离线速度、角速度。

9.根据权利要求1-8之一所述的方法，其特征在于：通过仿真方法执行步骤一至步骤六，进而确定初始发射参数和初始发射位置以及分离位置。