[发明专利]一种飞行器折叠舵瞬态同步展开的仿真计算方法及系统

权利要求书

1.一种飞行器折叠舵瞬态同步展开的仿真计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：应用流体力学软件及有限元软件计算飞行器在实际飞行过程中折叠舵面展开初始时刻所受到的气动载荷；

步骤S2：应用流体动力学及有限元软件计算飞行器在实际飞行过程中折叠舵面展开过程中受到的气动载荷；

步骤S3：采用状态方程描述炸药爆炸后所产生的高温高压气体并通过任意欧拉拉格朗日方法实时模拟流固耦合相互作用；

步骤S4：阻尼耳片初始构型及初始方位选择布置；

步骤S5：基于简单模型计算结果选取折叠舵初始密闭容器体积及炸药当量；

所述步骤S4包括以下子步骤：

步骤S4.1：通过爆炸载荷作用后折叠舵面展开角速度时间历程设计曲线选择不同阻尼耳片构型、刚度及初始方位；

步骤S4.2：调整不同阻尼刚度从而设计出折叠舵展开过程中所受到的阻滞载荷；

步骤S4.3：通过阻尼耳片实现折叠舵面开展到位后进行锁定；

所述步骤S5包括以下子步骤：

步骤S5.1：根据试验验证建立的状态方程及简单模型下炸药爆炸后密闭容器内活塞连杆所受到的载荷时间历程及容器内压力时间历程，

步骤S5.2：根据前期计算的气动载荷、阻滞载荷及折叠舵面展开所要求的角速度时间历程选择初始密闭容器体积及炸药当量；

步骤S5.3：根据计算仿真结果迭代修正初始密闭容器体积及炸药当量，从而达到设计所需要的折叠舵展开角速度时间历程设计曲线。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器折叠舵瞬态同步展开的仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：

步骤S1.1：建立真实折叠舵面三维构型及实际飞行速度及姿态；

步骤S1.2：采用流体动力学软件计算获得折叠舵面在展开初始时刻所受到的气动载荷分布；

步骤S1.3：将气动载荷等效为折叠舵面所受到的等效载荷，包括折叠舵面等效压力载荷及铰链力矩。

3.根据权利要求1所述的一种飞行器折叠舵瞬态同步展开的仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S2.1：将折叠舵面预先设计的展开角度时间历程曲线作为计算输入；

步骤S2.2：采用流体动力学软件计算折叠舵面在展开过程中所受到的气动载荷；

步骤S2.3：将计算的气动载荷等效为折叠舵面所受到的等效载荷，包括折叠舵面等效压力载荷及铰链力矩。

4.根据权利要求1所述的一种飞行器折叠舵瞬态同步展开的仿真计算方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤：

步骤S3.1：开展密闭容器炸药性能测试试验确定炸药状态方程中的参数，为模拟计算炸药起爆后所产生的高温高压气体产物提供数据支撑；

步骤S3.2：通过任意欧拉拉格朗日方法建立简单模型设计研究不同初始容腔体积炸药爆炸后的效果。