[发明专利]固体火箭发动机燃面数据修正方法、装置和设备

说明书

本申请涉及固体火箭发动机燃面数据修正方法、装置和设备，方法包括：采用最小距离函数法在不进行点云加密的条件下，计算固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线；基于最小距离函数的梯度，对燃烧位置进行修正；根据装药随燃烧厚度的曲线进行装药燃尽厚度修正；分别采用五点二次拟合公式、三点线性拟合公式、两点左导数公式和两点右导数公式，对固体火箭发动机的装药体积曲线进行微分计算，得到各公式对应的燃烧面积随燃烧厚度的变化结果；根据各变化结果进行燃面数据选择；燃面数据选择包括默认燃面选择、燃尽处燃面选择以及尖点附近燃面选择；输出修正后的燃烧厚度与燃面面积，得到修正后的燃面曲线。上述方法，计算速度快且精度高。

技术领域

本申请涉及飞行器发动机设计技术领域，特别是涉及一种固体火箭发动机装药构型设定方法、装置和设备。

背景技术

固体火箭发动机是在导弹、火箭等航天运载器中广泛应用的动力系统之一，三维装药的燃面计算是固体火箭发动机性能仿真必不可少的环节，其计算精度和速度是影响发动机设计效率的重要因素。在众多的燃面计算方法中，最小距离函数法（MinimumDistanceFunction, MDF）能够实现计算通用性，稳定性和计算效率的平衡，在发动机设计过程中使用最为广泛。基于MDF的燃面计算方法通常分为两步：即MDF函数的求解和燃烧面积的计算。MDF函数的求解通常包括基于面元的求解方法和基于点云的求解方法，燃烧面积的计算通常有基于体积微分的方法和基于周长积分的方法。然而，在实现本发明过程中，发明人发现前述传统的基于MDF的燃面计算方法，存在着燃面计算精度低的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种高精度的固体火箭发动机燃面数据修正方法、一种固体火箭发动机燃面数据修正装置、一种计算机设备以及一种计算机可读存储介质。

为了实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种固体火箭发动机燃面数据修正方法，包括步骤：

采用最小距离函数法在不进行点云加密的条件下，计算固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线；

基于最小距离函数的梯度，对燃烧位置进行修正；

根据装药随燃烧厚度的曲线进行装药燃尽厚度修正；

分别采用五点二次拟合公式、三点线性拟合公式、两点左导数公式和两点右导数公式，对固体火箭发动机的装药体积曲线进行微分计算，得到各公式对应的燃烧面积随燃烧厚度的变化结果；

根据各变化结果进行燃面数据选择；燃面数据选择包括默认燃面选择、燃尽处燃面选择以及尖点附近燃面选择；

输出修正后的燃烧厚度与燃面面积，得到修正后的燃面曲线。

另一方面，还提供一种固体火箭发动机燃面数据修正装置，包括：

装药计算模块，用于采用最小距离函数法在不进行点云加密的条件下，计算固体火箭发动机的装药随燃烧厚度的曲线；

位置修正模块，用于基于最小距离函数的梯度，对燃烧位置进行修正；

厚度修正模块，用于根据装药随燃烧厚度的曲线进行装药燃尽厚度修正；

微分计算模块，用于分别采用五点二次拟合公式、三点线性拟合公式、两点左导数公式和两点右导数公式，对固体火箭发动机的装药体积曲线进行微分计算，得到各公式对应的燃烧面积随燃烧厚度的变化结果；

燃面选择模块，用于根据各变化结果进行燃面数据选择；燃面数据选择包括默认燃面选择、燃尽处燃面选择以及尖点附近燃面选择；

燃面输出模块，用于输出修正后的燃烧厚度与燃面面积，得到修正后的燃面曲线。