[发明专利]一种基于激光等离子体的高超声速飞行器减阻方法

权利要求书

1.一种基于激光等离子体的高超声速飞行器减阻方法，其特征在于包括以下步骤：

1)首先通过CFD数值模拟计算得到高超声速飞行器在不同超音速飞行状态下弓形激波产生的位置，将这些位置信息提前输入机载计算机；

2)在飞行器上布置飞秒激光发生器，飞行过程中机载计算机通过将当前飞行状态与数值计算结果进行对比，获得飞行器前方弓形激波的大致位置，控制飞秒激光发生器调整发射方向和焦距，使得发射的激光聚焦在弓形激波产生的区域；

根据飞行器前部的激波强度分布，在飞行器的不同位置安装的飞秒激光发生器功率不同，其中，靠近机头的飞秒激光发生器功率较高，靠近翼梢的飞秒激光发生器功率较低；

步骤2)中，在安装飞秒激光发生器时，选取飞行器机翼平面为安装平面，从机头位置到机尾方向依次设计以飞行器中轴线为轴对称的飞秒激光发生器，并要求工作时的激光点源尽量保持在飞行器机翼平面的上方，以提高飞行器的升力；

由飞行器的左侧机翼翼梢到右侧机翼布置有八个飞秒激光发生器，其中，机头部分对称布置有两组飞秒激光发生器，机翼转角处和翼梢位置处各对称布置有一组飞秒激光发生器；

由于高超声速飞行器构型、尺寸和不同飞行马赫数的差异，设定飞秒激光发生器的发射功率标准值为：

其中，k为飞行器构型系数，当飞行器为乘波体构型时取0.8，飞行器构型时取1.2；M为飞行器瞬时的飞行马赫数，L为飞行器机身长度，C为飞行器的翼展长度；

设定飞行器的左侧机翼翼梢到右侧机翼所布置的八个飞秒激光发生器依次编号为1～8号，1号和8号飞秒激光发生器的功率为0.6P，2号和7号飞秒激光发生器的功率为0.8P，3号和6号飞秒激光发生器的功率为1.2P，4号和5号飞秒激光发生器的功率为1.4P；

4号和5号飞秒激光发生器各自产生三个并列的激光点源，其余飞秒激光发生器分别产生一个激光点源，根据相应的飞行状态，机载计算机给出激光点源的空间位置，共计形成十二个激光点源分布。

2.如权利要求1所述的一种基于激光等离子体的高超声速飞行器减阻方法，其特征在于：当飞行器处于亚音速飞行状态时，关闭飞秒激光发生器。

3.如权利要求1所述的一种基于激光等离子体的高超声速飞行器减阻方法，其特征在于：所述飞秒激光发生器的固定基座采用三轴稳定云台，三轴稳定云台的底部与飞行器机身结构固连。

4.如权利要求1所述的一种基于激光等离子体的高超声速飞行器减阻方法，其特征在于：当飞行器进行大攻角机动飞行时，通过可调式反射镜调节光路方向，使激光束通过可调式反射镜穿过透窗。