[发明专利]一种吊挂物组合气动面增稳系统及设计方法

权利要求书

1.一种吊挂物组合气动面增稳系统设计方法，其特征在于，所述吊挂物组合气动面增稳系统包括箱体吊挂物(1)，水平尾翼(2)，垂直尾翼(3)，支架(4)；

所述水平尾翼(2)包括左水平尾翼(21)和右水平尾翼(22)，所述左水平尾翼(21)和右水平尾翼(22)分别对称设置于所述箱体吊挂物(1)的两侧；

所述垂直尾翼(3)包括左垂直尾翼(31)和右垂直尾翼(32)，所述左垂直尾翼(31)和右垂直尾翼(32)对称设置于所述箱体吊挂物(1)的后侧端面；所述左垂直尾翼(31)和右垂直尾翼(32)分别通过所述支架(4)与所述箱体吊挂物(1)的后侧端面固定连接；所述水平尾翼(2)安装于所述箱体吊挂物(1)的两侧端面上部，所述设计方法包括如下步骤：

S1：将水平尾翼的安装角β₁、展长L₁和弦长R₁作为未知量，采用翼面升力和阻力计算公式，计算水平尾翼的气动力；

将垂直尾翼的安装角β₃、展长L₂和弦长R₂作为未知量，采用翼面升力和阻力计算公式，计算垂直尾翼的气动力；

考虑箱体吊挂物本身的六自由度气动力，水平尾翼、垂直尾翼的气动力，建立箱体吊挂物和增稳气动面耦合的飞行动力学模型；

S2：采用小扰动线化理论对箱体吊挂系统的飞行动力学方程进行线化处理，得到箱体吊挂系统运动的特征矩阵，对特征矩阵进行分析得到特征矩阵的特征根，由特征根分析得到箱体吊挂系统的稳定性；

S3：针对箱体吊挂系统的稳定性，对所述水平尾翼(2)的安装角β₁、展长L₁和弦长R₁，以及所述垂直尾翼(3)的安装角β₃、展长L₂和弦长R₂，分别进行参数敏感性分析。

2.根据权利要求1所述的一种吊挂物组合气动面增稳系统设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述水平尾翼(2)的安装角β₁、展长L₁和弦长R₁进行参数敏感性分析的方法为，确定一组所述垂直尾翼(3)参数，对所述水平尾翼(2)的安装角β₁、展长L₁和弦长R₁采用控制变量方法，确定其中任意两个参数，分析另一个参数对所述箱体吊挂物(1)稳定性的影响，选取使得所述箱体吊挂物(1)所有稳定性特征根实部均为负值的最小参数分别作为所述水平尾翼(2)的安装角β₁、展长L₁和弦长R₁。

3.根据权利要求1所述的一种吊挂物组合气动面增稳系统设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述垂直尾翼(3)的安装角β₃、展长L₂和弦长R₂进行参数敏感性分析的方法为，确定一组所述水平尾翼(2)参数，所述垂直尾翼(3)的安装角β₃为0°，所述展长L₂与所述箱体吊挂物(1)的高度一致，分析所述垂直尾翼(3)的弦长R₂对箱体吊挂系统稳定性的影响，选取使得所述箱体吊挂物(1)所有稳定性特征根实部均为负值的最小弦长作为所述垂直尾翼(3)的弦长R₂。