[发明专利]一种火箭发射过程燃气流烧蚀范围快速预估方法及装置

权利要求书

1.一种火箭发射过程燃气流烧蚀范围快速预估方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、根据单喷管火箭发动机的初始参数，确定自由飞行状态单喷管火箭燃气流初始烧蚀范围；

步骤二、根据单喷管火箭发动机参数，修正步骤一中所述的初始烧蚀范围获得修正烧蚀范围；

步骤三、重复步骤一到步骤二，获得自由飞行状态多喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围；

步骤一中所述单喷管火箭发动机的初始参数包括喷管直径、预设膨胀角、预设发动机工作压力；所述自由飞行状态单喷管火箭燃气流初始烧蚀范围为圆锥台形；所述圆锥台的锥角为所述预设膨胀角的一半；

步骤二中所述的发动机参数为发动机工作压力；当所述发动机工作压力小于等于步骤一中所述初始参数中的预设发动机工作压力时，初始烧蚀范围等于修正烧蚀范围；否则调整步骤一所述初始参数中的预设膨胀角，获得修正烧蚀范围；

步骤三中所述获得自由飞行状态多喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围的方法为：将多个自由飞行状态单喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围进行几何叠加；

所述预设膨胀角的取值范围为6°～8°，所述圆锥台较小的端面直径为喷管直径，所述圆锥台的高度L_a的取值范围为65～120倍的喷管直径；

所述预设发动机工作压力的取值范围为1.15～1.25倍的发动机工作压力。

2.根据权利要求1所述的一种火箭发射过程燃气流烧蚀范围快速预估方法，其特征在于：在所述步骤三之后，根据步骤二或步骤三中所述的修正烧蚀范围，确定火箭起飞过程燃气流依次的烧蚀区域。

3.一种火箭发射过程燃气流烧蚀范围快速预估装置，其特征在于：包括初始烧蚀范围预估模块、修正烧蚀范围预估模块、多喷管修正烧蚀范围预估模块；

所述初始烧蚀范围预估模块根据单喷管火箭发动机的初始参数，确定自由飞行状态单喷管火箭燃气流初始烧蚀范围；

所述修正烧蚀范围预估模块根据单喷管火箭发动机参数，修正所述初始烧蚀范围获得修正烧蚀范围；

所述多喷管修正烧蚀范围预估模块根据每个自由飞行状态单喷管火箭燃气流修正烧蚀范围，获得自由飞行状态多喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围；

所述单喷管火箭发动机的初始参数包括喷管直径、预设膨胀角、预设发动机工作压力；所述自由飞行状态单喷管火箭燃气流初始烧蚀范围为圆锥台形；所述圆锥台的锥角为所述预设膨胀角的一半；所述预设发动机工作压力的取值范围为1.15～1.25倍的发动机工作压力；所述预设膨胀角的取值范围为6°～8°，所述圆锥台较小的端面直径为喷管直径，所述圆锥台的高度L_a的取值范围为65～120倍的喷管直径；

当所述单喷管火箭发动机参数中的发动机工作压力小于等于所述初始参数中的预设发动机工作压力时，所述修正烧蚀范围预估模块将初始烧蚀范围作为修正烧蚀范围；否则所述修正烧蚀范围预估模块调整所述初始参数中的预设膨胀角，获得修正烧蚀范围；

所述多喷管修正烧蚀范围预估模块将多个自由飞行状态单喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围进行几何叠加，获得自由飞行状态多喷管火箭燃气流的修正烧蚀范围。