一种高超声速飞行器前体设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种高超声速飞行器前体设计方法及系统，该方法包括以下步骤：根据给定的前体末端参数，通过二维拟合函数对前体末端型面造型；根据所述前体末端型面所在平面坐标系中的横向缩放因子随流向的变化率及纵向缩放因子随流向的变化率，所述流向为所述的前体长度方向，对上述前体末端型面进行三维变换，生成所需求的前体。与目前的高超声速飞行器前体设计方法相比，本发明专利技术的一种高超声速飞行器前体设计方法能实现前体任意形状需求要求，实现丰富的变形能力。

【技术实现步骤摘要】
一种高超声速飞行器前体设计方法及系统
本专利技术涉及飞行器前体设计
，尤其是一种高超声速飞行器前体设计方法及系统。
技术介绍
高超声速飞行器是以超燃冲压发动机以及组合发动机为动力，能在大气层和跨大气层中实现高超声速飞行的飞行器。高超声速飞行器涵盖高超声速巡航导弹、高超声速飞机、空天飞机等多个层面，是遂行“时敏目标快速打击”、“全球快速到达”、“快速进入空间”等任务目标的理想飞行器。发展高超声速飞行器，对国民经济、国防建设和国家科学技术发展具有十分重大和深远意义。对于高超声速飞行器，其前体主要有三个作用。首先，前体可提供载荷空间，例如目前的高超声速巡航导弹，为了导引装置通常放置于弹头前侧，也就是前体内，更好的发挥其导引作用；其次，前体的另一重要功能是可以提供升力，其升阻比越高，则气动性能越好；此外，对于吸气式高超声速飞行器而言，还可以利用前体前侧机身对气流进行预压缩，而后气流进入进气道进行进一步压缩，最终在燃烧室组织燃烧。前体的预压缩功能进一步提高了进气道的压缩性能。综上，前体的性能严重影响整个高超声速飞行器的工作状态。当前，前体的设计方法并没有公开的文献介绍直接应用于高超声速飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高超声速飞行器前体设计方法，其特征在于，所述前体设计方法包括以下步骤：步骤S1：根据给定的前体末端参数，通过二维拟合函数对前体末端型面造型；步骤S2：根据所述前体末端型面所在平面坐标系中的横向缩放因子随流向的变化率、纵向缩放因子随流向的变化率以及给定前体长度，对上述前体末端型面进行三维变换，生成所需求的前体。

【技术特征摘要】
1.一种高超声速飞行器前体设计方法，其特征在于，所述前体设计方法包括以下步骤：步骤S1：根据给定的前体末端参数，通过二维拟合函数对前体末端型面造型；步骤S2：根据所述前体末端型面所在平面坐标系中的横向缩放因子随流向的变化率、纵向缩放因子随流向的变化率以及给定前体长度，对上述前体末端型面进行三维变换，生成所需求的前体。2.如权利要求1所述的一种高超声速飞行器前体设计方法，其特征在于，所述步骤S1包括：步骤S11，根据所述给定前体末端参数获得给定的yz平面坐标系上的二维离散点坐标(y，z)；步骤S12，通过CST方法分别获得前体末端型面中上层型线的所述二维拟合函数及下层型线的所述二维拟合函数；步骤S13，根据伯恩斯坦多项式以及二维离散点的坐标分别获得所述上层型线的所述二维拟合函数中的矢量系数及下层型线的所述二维拟合函数中的矢量系数；步骤S14，根据所述上层型线的所述二维拟合函数及其矢量系数拟合上曲线；根据所述下层型线的所述二维拟合函数及其矢量系数拟合下曲线；所述上曲线和下曲线共同形成所述前体末端型面造型。3.如权利要求2所述的一种高超声速飞行器前体设计方法，其特征在于，所述步骤S11包括：步骤S111，所述前体末端参数包括所述前体末端的几何形状，将所述几何形状的图形置于yz平面坐标系上。步骤S112，从所述前体末端的几何形状的图形中取多个离散点，通过测量获得多个离散点的坐标；4.如权利要求2或3所述的一种高超声速飞行器前体设计方法，其特征在于，所述步骤12包括：所述前体末端型面表述形式为：其中前体末端型面中上层型线的拟合函数具体形式为：其中前体末端型面中下层型线的拟合函数具体形式为：式中，nu、nl为控制前体末端型面上下曲线的伯恩斯坦多项式阶数；zu、zl...

【专利技术属性】
技术研发人员：范晓樯，蒙泽威，王翼，熊冰，陈镜帆，刘俊兵，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43