The invention discloses a method for predicting the pressure in an aircraft cabin. Firstly, assuming that the charging and discharging system of the aircraft is closed, the outer cabin pressure and the function P corresponding to each typical ballistic point of the flight section of the flight to be measured are calculated
【技术实现步骤摘要】
一种飞行器舱内压力预测方法
本专利技术涉及一种飞行器舱内压力预测方法,能够用于飞行器再入返回过程中沿飞行弹道各个时刻的充排气系统各舱室压力快速预测。
技术介绍
飞行器在上升、再入以及异常中止的过程中,适当的充排气系统非常关键,其设计约束包括:飞行器舱内的几何形状与尺寸,舱内仪器的布置,以及结构部件所能承受的最小和最大压差。同时,内部结构和仪器又会受到舱内压力变化率和绝对压力量值的影响。不当的通气系统设计可能会导致结构件爆炸或破裂、电子元器件失效、有效载荷污染、以及零部件过热。目前,航空航天领域的飞行器舱内压力控制方法主要分为被动式和主动式两种。主动式压力控制具有较高的控制精度,可应用于对舱内压力敏感的载人航天器的舱段设计。但该系统需要较多的额外设备,将明显增加系统的复杂程度并降低飞行器的总体性能。被动式压力控制通过在飞行器结构表面设计合理的充排气孔以降低结构所承受的舱内外压差载荷。在上升阶段,飞行高度增高导致舱外环境大气压力下降,飞行器内部气体通过充排气孔自动排放至外部环境。在下降阶段,飞行高度降低导致舱外环境大气压力升高,外部环境气体通过充排气孔自动进入飞行器内部,以增加舱内气压。由于结构形式简单,被动式压力控制方法已广泛应用于运载火箭的整流罩结构设计。由于飞行器舱内压力受诸多因素影响,难以通过理论分析得到,传统设计时一般通过工程估算结合风洞实验的方法获得。但风洞实验受条件所限,与实际飞行状态存在较大差异,且实验时间及经费成本巨大。非定常数值模拟方法的精度较高,但进行飞行全程的舱内压力预测所需要耗费的计算资源和计算时间也相当高。
技术实现思路
本专利技术所要 ...
【技术保护点】
一种飞行器舱内压力预测方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、假设飞行器充排气系统封闭,计算得到飞行器待测飞行段每个典型弹道点对应的舱外压力,以飞行器待测飞行段典型弹道点对应的时间t作为自变量,对其进行拟合,得到飞行器待测飞行段舱外压力函数P
【技术特征摘要】
1.一种飞行器舱内压力预测方法,其特征在于包括以下步骤:(1)、假设飞行器充排气系统封闭,计算得到飞行器待测飞行段每个典型弹道点对应的舱外压力,以飞行器待测飞行段典型弹道点对应的时间t作为自变量,对其进行拟合,得到飞行器待测飞行段舱外压力函数Pe(t);(2)、假设飞行器舱内外相互联通,计算M个不同舱内外压力比所对应的飞行器待测飞行段每个典型弹道点下的充排气系数,以飞行器待测飞行段典型弹道点对应的时间t作为自变量,分别对不同舱内外压力比下的充排气系数进行拟合,得到不同舱内外压力比下飞行器待测飞行段充排气系数函数Cdj(t),j=1~M,所述M≥3;(3)、从飞行器待测飞行段初始弹道点开始,按照固定时间间隔Δt,对飞行器待测飞行段每个弹道点,执行如下步骤计算得到每个弹道点对应的舱内压力Pin(tk),tk=t0+k×Δt,k=0~N,N为弹道点数:(3a)、令k=0,根据飞行器待测飞行段初始弹道点处舱内压力Pin(tk)、舱内体积V、舱内温度Tin(tk),计算出舱内气体的初始质量m(tk);(3b)、基于一维等熵流假设,根据排气孔面积、第k个弹道点处的舱外压力Pe(tk)、舱内压力Pin(tk),计算第k个弹道点的理想质量流率(3c)、根据步骤(2)得到的不同舱内外压力比下的充排气系数函数Cdj(t),j=1~M,所述M≥3,得到第k个弹道点处的不同舱内外压力比下充排气系数,然后以舱内外压力比为自变量,对第k个弹道点处的不同舱内外压力比下充排气系数进行拟合,得到第k个弹道点处实际舱内外压力对应的充排气系数Cd(tk);(3d)、采用步骤(3b)得到的第k个弹道点处实际舱内外压力对应的充排气系数Cd(tk)修正步骤(3a)中所得到的第k个弹道点处的理想质量流率得到该第k个弹道点处的实际质量流率(3e)、计算第k+1个弹道点与第k个弹道点时间间隔Δt内的质量流量Δm,根据该质量流量Δm,计算...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹慧玲,周伟江,徐国武,陈冰雁,纪楚群,
申请(专利权)人:中国航天空气动力技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。