[发明专利]一种基于预定飞行轨的实际飞行轨道气动参数的计算方法

权利要求书

1.一种基于预定飞行轨的实际飞行轨道气动参数的计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一、针对预定飞行轨道，采集轨道上的关键点并建立点群集合；

预定轨道点群集合中每个关键点与飞行器外形上的点相关联，同时关联飞行器运动到该关键点时飞行器的基本飞行参数和基本气动参数；

步骤二、针对目标飞行器，采集飞行器实际运动到某待测点时飞行器的实际飞行参数；

步骤三、遍历预定飞行轨道所有关键点，判断是否有关键点的基本飞行参数与该待测点的实际飞行参数相同，如果是，则调取该关键点的基本气动参数，作为该待测点的实际气动参数；否则，进入步骤四；

步骤四、根据所有关键点关联的基本飞行参数、基本气动参数和该待测点关联的实际飞行参数，利用拉格朗日多项式插值得到该待测点的实际气动参数；

具体为：首先、从点群集合中选择马赫数值小于待测点关联的实际马赫数值的关键点，归类到第一集合；从点群集合中选择马赫数值大于待测点关联的实际马赫数值的关键点，归类到第二集合；

然后、从第一集合中，分别计算各关键点关联的马赫数值与待测点关联的马赫数值之差，选择差值最小的两个关键点作为插值节点；从第二集合中，分别计算各关键点关联的马赫数值与与待测点关联的马赫数值之差，选择差值最小的两个关键点作为插值节点；

最后、根据四个插值节点关联的基本飞行参数和基本气动参数，以及待测点关联的实际飞行参数，分别计算飞行器运动到该待测点的实际飞行气动参数中的热流值、压强值、温度值、X轴方向的速度、Y轴方向的速度和Z轴方向的速度；

步骤五、重复上述步骤，将飞行器实际运动过程中经历的所有待测点，分别求出各待测点的实际气动参数；

步骤六、将所有待测点关联的实际气动参数绘制目标飞行器的表面热流云图。

2.如权利要求1所述的一种基于预定飞行轨的实际飞行轨道气动参数的计算方法，其特征在于，步骤一中，针对工程计算方法得到的每个关键点关联的基本气动参数中的热流值，需要进行修正，将修正后的热流值作为关键点关联的热流值；

修正公式如下：

其中，e为修正因子，Ma'为基本飞行参数中的马赫数值，α'为基本飞行参数中的攻角值，Re'为基本飞行参数中的雷诺数值，为修正后的基本飞行参数中的热流值，为工程计算方法得到的基本气动参数中的热流值，为数值仿真法得到的基本气动参数中的热流值。

3.如权利要求1所述的一种基于预定飞行轨的实际飞行轨道气动参数的计算方法，其特征在于，步骤二中，所述的实际飞行参数包括：马赫数值、雷诺数值和攻角值。

4.如权利要求1所述的一种基于预定飞行轨的实际飞行轨道气动参数的计算方法，其特征在于，步骤四中所述的热流值计算公式如下：

Ma为实际飞行参数中的马赫数值，α为实际飞行参数中的攻角值，Re为实际飞行参数中的雷诺数值；Ma_j和Ma_k为插值节点关联的基本飞行参数中的马赫数值，其中j＝0.1.2....n，k＝0.1.2....n；α_h和α_i为插值节点关联的基本飞行参数中的攻角值，其中，h＝0.1.2....m，i＝0.1.2....m；Re_f和Re_g为插值节点关联的基本飞行参数中的雷诺数值，其中，f＝0.1.2....l，g＝0.1.2....l；l+1为雷诺数值的插值节点个数；m+1为攻角值的插值节点个数；n+1为马赫数值的插值节点个数；

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的热流值；为第一中间状态热流值；为第二中间状态热流值；为插值节点关联的基本气动参数中的热流值；

所述的压强值计算公式如下：

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的压强值；为第一中间状态压强值；为第二中间状态压强值；为插值节点关联的基本气动参数中的压强值；

所述的温度值计算公式如下：

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的温度值；为第一中间状态温度值；为第二中间状态温度值；为插值节点关联的基本气动参数中的温度值；

所述的X轴方向的速度计算公式如下：

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的X方向的速度；为第一中间状态X方向的速度；为第二中间状态X方向的速度；为插值节点关联的基本气动参数中X方向的速度；

所述的Y轴方向的速度计算公式如下：

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的Y方向的速度；为第一中间状态Y方向的速度；为第二中间状态Y方向的速度；为插值节点关联的基本气动参数中的Y方向的速度；

所述的Z轴方向的速度计算公式如下：

为飞行器运动到待测点的实际飞行气动参数中的Z方向的速度；为第一中间状态Z方向的速度；为第二中间状态Z方向的速度；为插值节点关联的基本气动参数中的Z方向的速度。