[发明专利]球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法和装置

权利要求书

1.一种球头锥飞行器再入过程的温度特性计算方法，其特征在于，包括：

获取目标球头锥飞行器的目标型号；

根据所述目标型号，计算所述目标球头锥飞行器在再入过程中的各个飞行高度下的头部驻点温度；

根据所述目标型号确定目标球头锥飞行器温度预估模型；

根据所述目标球头锥飞行器在各个飞行高度下的头部驻点温度和所述目标球头锥飞行器温度预估模型，分别确定所述目标球头锥飞行器在再入过程中的每一个飞行高度时的表面温度分布。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标型号，计算所述目标球头锥飞行器在再入过程中的各个飞行高度下的头部驻点温度，包括：

针对所述目标球头锥飞行器在再入过程中的每一个飞行高度，均执行：

确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度；

根据所述目标型号、当前飞行高度和所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流；

根据所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流是通过如下公式计算得到的：

式中，q为头部驻点热流，R为所述目标球头锥飞行器的球头半径，V_*和ρ_*分别为预设的参考速度和参考密度，U_∞为所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的飞行速度，ρ_∞为当前飞行高度对应的大气密度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度，包括：

确定所述目标球头锥飞行器的初始壳体温度；所述初始壳体温度为所述目标球头锥飞行器未开始再入过程时的壳体温度；

根据所述目标型号，确定所述目标球头锥飞行器的壳体厚度；

确定在当前飞行高度时所述目标球头锥飞行器进入再入过程的时长；

根据所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流、所述初始壳体温度、所述壳体厚度和在当前飞行高度时所述目标球头锥飞行器进入再入过程的时长，确定所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点温度是通过如下公式计算的：

式中，l为壳体厚度，x为壳体厚度方向的位置变量，x∈[0,l]；T为头部驻点的各个壳体厚度位置下的温度，T₀为所述初始壳体温度，t为在当前飞行高度时所述目标球头锥飞行器进入再入过程的时长，λ为所述目标球头锥飞行器的壳体导热系数，ρ为壳体密度，c为壳体比热，q为所述目标球头锥飞行器在当前飞行高度的头部驻点热流。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标型号确定目标球头锥飞行器温度预估模型，包括：

根据不同型号的球头锥飞行器的数值模拟结果，构建球头锥飞行器温度预估模型库；

根据所述目标型号和所述球头锥飞行器温度预估模型库，确定目标球头锥飞行器温度预估模型。