[发明专利]基于投放分离类风洞自由飞试验相似律简化的风洞试验参数确定方法

摘要

本发明一种基于投放分离类风洞自由飞试验相似律简化的风洞试验参数确定方法，根据动力学及运动学推导投放类风洞自由飞试验相似律。根据初始分离速度不同，通过合理简化，得到两类简化方程，从而解决了以往相似律风洞模型质量和分离速度完全限制的缺点，得到模型质量与分离速度的关系式，在保证分离特性不变的前提下，保证试验模型的可加工性。同时可以保证同一试验模型可适用于不同的风洞试验状态，增加了试验模型的通用性，避免了针对各自试验状态分别加工不同试验模型的麻烦，同时降低风洞试验模型的加工成本、缩短风洞试验准备周期。

主权项

1.基于投放分离类风洞自由飞试验相似律简化的风洞试验参数确定方法，其特征在于步骤如下：(1)根据Fr相似，列出投放分离类风洞自由飞试验运动方程为；式中，y_m表示投放类风洞自由飞试验挂载物竖直方向分离距离，是随时间变化的，g表示重力加速度，k_l表示投放类风洞自由飞试验模型的缩比值，t_m表示投放类风洞自由飞试验挂载物从分离开始的运动时间；(2)设定投放分离类风洞自由飞试验中飞行器的挂载物相对于载机在竖直方向的运动方程；式中，v_0m表示投放类风洞自由飞试验分离物相对载机的初始分离速度；(3)设定真实飞行器的挂载物相对于载机在竖直方向的运动方程；式中，v_0s表示真实飞行器中分离物相对载机的初始分离速度，y_s表示真实飞行器中挂载物竖直方向分离距离，t_s表示真实飞行器中挂载物从分离开始的运动时间；(4)定义真实飞行器的挂载物相对载机气动干扰严重的最大距离为l_s；；定义投放分离类风洞自由飞试验中的挂载物相对载机气动干扰严重的最大距离为l_m；(5)比较步骤(2)的投放分离类风洞自由飞试验中飞行器的挂载物相对于载机在竖直方向的运动方程的二次项与一次项v_0m·t_m，若二次项相对一次项不可忽略，进行步骤(6)，否则，进行步骤(12)(6)令y_m＝l_m，则有；(7)对公式(1)求解，求出t_m，此时t_m即为分离物从分离开始达到l_m时所用的时间t_0m；(8)将步骤(7)t_0m的值赋给方程式(2)中t_m，求解方程(2)，得到v_0m值；(9)将方程(2)简化成：令y_m＝l_m，求解方程(3)，得到c的值；将方程(3)简化成：令y_s＝l_s，求解方程(4)，得到d的值；(10)根据投放分离类风洞自由飞试验中与真实飞行器的气动力与惯性力之比相等，列出方程式如下：(11)简化方程(5)，得到方程(6)，即求出投放分离类风洞自由飞试验中挂载物与真实飞行器上挂载物质量之比k_m；(12)将公式(2)简化成：y_m＝v_0m·t_m            (7)(13)将公式(3)优化成y_s＝n·v_0s·t_s            (8)式中，n为轨迹修正系数；(14)根据投放分离类风洞自由飞试验与真实飞行器的气动力与惯性力之比相等，列出方程式如下：式中，为投放分离类风洞自由飞试验来流动压与真实飞行器的来流动压之比；(15)求解方程(9)，得到方程(10)，即求出投放分离类风洞自由飞试验与真实飞行器的初始分离速度之比