补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法技术

技术编号:14277983 阅读:153 留言:0更新日期:2016-12-24 20:52
本发明专利技术公开了一种补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,包括:在高速风洞弹射投放模型运动过程中始终在高速风洞弹射投放模型上施加一竖直向下的外加恒力GN,以补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度的不足本发明专利技术在高速风洞弹射投放模型运动过程中一直在模型的质心处施加一个不变的力—“虚拟重力”,从而达到克服高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的缺点,缩小风洞投放试验结果与实际投放结果的失真度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器风洞试验领域,可用于高速飞行器外挂物,内埋武器弹射投放模型试验,特别涉及一种补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法
技术介绍
飞行器外挂物如副油箱、火箭、导弹、炸弹、鱼雷、空运物资等,第四代战斗机的内埋武器从飞机上投放时,这些投放物在离开飞机的初期处于飞机的干扰流场中,它们的运动轨迹和姿态对保证飞机安全尤为重要。干扰流场的特性与飞机的外形、飞行速度、飞行高度、飞机的姿态、外挂物的外形及其在飞机上的安装位置和姿态等很多因素有关,所以投放物离开飞机初始瞬间的运动轨迹和投放物的姿态很难用理论方法准确地计算出来,特别是随着电子工业的发展,作战中的空袭和突防技术有新的发展,高马赫数弹射投放炸弹和发射导弹的越来越多,由于压缩性的影响和激波的干扰,使飞机附近的干扰流场变得更加复杂,更增加理论计算投放物轨迹和姿态的难度。因而为了获取高速飞机弹射投放在投放初始阶段的运动姿态和轨迹,研究各种参数(如飞机外形、飞机姿态、飞行高度和速度,投放物外形以及悬挂位置等)对投放物轨迹和姿态的影响,从而判定投放初始瞬间的安全性和可靠性,确定安全投放的参数范围等,为外挂物的布局和投放参数控制提供可靠的数据,通常需在风洞中进行弹射投放试验。对于高速风洞弹射投放试验,必须考虑空气压缩性对投放物运动轨迹和姿态的影响,马赫数Ma成为主要的相似参数,高速风洞弹射投放中用的最多是轻模型法。采用量纲分析方法推导轻模型法试验模型与飞行器实物的因次关系时发现:模型的重力与气动力之比和实物的重力与气动力之比不一致,模型的垂直加速度不足导致其垂直方向的位移与实物有所差别,有可能导致高速风洞弹射投放模型试验结果的失真。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种补偿高速风洞弹射投放试验模型垂直方向加速度不足的方法,以缩小试验模型的垂直方向加速度不足导致其垂直方向运动位移与实物的差距。为此,本专利技术提供的技术方案为:一种补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,包括:在高速风洞弹射投放模型运动过程中始终在所述高速风洞弹射投放模型上施加一竖直向下的外加恒力GN,以补偿所述高速风洞弹射投放模型垂直加速度的不足。优选的是,所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法中,所述外加恒力为: G N = ( T m T s k l - 1 ) m m g s - - - ( 4 ) ]]>其中,Tm为所述高速风洞弹射投放模型流场温度,Ts为飞行器实物流场温度,kl为模型的缩尺比,等于Ls/Lm,Ls为所述飞行器实物的特征长度,Lm为所述高速风洞弹射投放模型的特征长度,mm为所述高速风洞弹射投放模型的质量,gs为所述飞行器实物的垂直加速度。优选的是,所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法中,在高速风洞弹射投放实验中,采用轻模型法。优选的是,所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法中,得到外加恒力的步骤包括:步骤一、计算得出所述高速风洞弹射投放模型与所述飞行器实物的垂直加速度之间的关系为:gm=(Tm/Tskl)gs (3)gm为所述高速风洞弹射投放模型需要发到达到的垂直加速度;以及步骤二、由加速度公式知: g m = G N + m m g s m m = T m T s k l g s ⇒ G N = ( T m T s k l - 1 ) m m g s - - - ( 4 ) ]]>优选的是,所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法中,得到所述步骤一中的公式(3)的具体步骤包括:在轻模型法中,应满足所述高速风洞弹射投放模型与所述飞行器实物的马赫相等,且认为所述高速风洞弹射投放模型流场与所述飞行器实物流场的垂直加速度相等;(1)速度关系根据马赫数的定义,马赫数可定义为: M = V γ R T ]]>其中,M为马赫数,γ为气体比热比,R为气体常数,T为气流静温风洞试验的气流介质也是空气,因此,所述高速风洞弹射投放模型流场与所述飞行器实物的气体比热比和气体常数都相同,所述高速风洞弹射投放模型和所述飞行器实物马赫数相等,可得: V m = V s T m T s - - - ( 1 ) ]]>(2)时间关系在模型和实物的运动轨迹相似的情况下,所述高速风洞弹射投放模型和所述飞行器实物在水平方向移动的距离与特征长度之比应相等,即: V m t 本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,包括:在高速风洞弹射投放模型运动过程中始终在所述高速风洞弹射投放模型上施加一竖直向下的外加恒力GN,以补偿所述高速风洞弹射投放模型垂直加速度的不足。

【技术特征摘要】
1.一种补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,包括:在高速风洞弹射投放模型运动过程中始终在所述高速风洞弹射投放模型上施加一竖直向下的外加恒力GN,以补偿所述高速风洞弹射投放模型垂直加速度的不足。2.如权利要求1所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,所述外加恒力为: G N = ( T m T s k l - 1 ) m m g s - - - ( 4 ) ]]>其中,Tm为所述高速风洞弹射投放模型流场温度,Ts为飞行器实物流场温度,kl为模型的缩尺比,等于Ls/Lm,Ls为所述飞行器实物的特征长度,Lm为所述高速风洞弹射投放模型的特征长度,mm为所述高速风洞弹射投放模型的质量,gs为所述飞行器实物的垂直加速度。3.如权利要求2所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,在高速风洞弹射投放实验中,采用轻模型法。4.如权利要求3所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,得到外加恒力的步骤包括:步骤一、计算得出所述高速风洞弹射投放模型与所述飞行器实物的垂直加速度之间的关系为:gm=(Tm/Tskl)gs (3)gm为所述高速风洞弹射投放模型需要发到达到的垂直加速度;以及步骤二、由加速度公式知: g m = G N + m m g s m m = T m T s k l g s ⇒ G N = ( T m T s k l - 1 ) m m g s - - - ( 4 ) . ]]>5.如权利要求4所述的补偿高速风洞弹射投放模型垂直加速度不足的方法,其特征在于,得到所述步骤一中的公式(3)的具体步骤包括:在轻模型法中,应满足所述高速风洞弹射投放模型与所述飞行器实物的马赫相等,且认为所述高速风洞弹射投放模型流场与所述飞行器实物流场的垂直加速度相等;(1)速度关系根据马赫数的定义,马赫数可定义为: M = V γ R T ...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋威蒋增辉贾区耀
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

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1