【技术实现步骤摘要】
一种旋转类飞行器流场分析方法及系统
本专利技术涉及气动设计
，具体地，涉及一种旋转类飞行器流场分析方法及系统。
技术介绍
对于绕自身体轴不停自转的旋转类飞行器，旋转引起的马格努斯效应给飞行品质带来重要影响，严重时会导致飞行试验失败。这些飞行风险，在地面仿真时，由于预测手段能力限制，难以充分暴露。为了从机理层面认识这个问题，从设计层面彻底解决这个问题，必须对旋转类飞行器流场进行充分的分析。一般地，流场分析可以沿着流场细节(如：涡、流线和压力分布等)——部件气动力——整体气动力三个环节来回往复地进行闭环分析。不同于其他飞行器的是，旋转类飞行器在飞行力学方程中输入的气动力不是当前瞬态的气动力，而是周期等效气动力，其与多个瞬态状态相关，但又不是某一个特定瞬态的状态。按原来的流程来分析，存在一个无法跨越的问题：等效气动力对应的等效状态如何选取。只有对气动力变化的流场机理进行充分分析，才能有效解释旋转类飞行器额外需要关注的马格努斯效应其产生的机理，从而获取减小甚至消除其不利影响的设计方法，以确立动稳定外形设计边界，降低飞行...
【技术保护点】
1.一种旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，包括：/n等效步骤：沿周向扫描子午面，选定瞬时气动力与等效气动力变化规律一致的子午面状态作为等效状态；/n贡献度计算步骤：在等效状态下，分析飞行器的每个部件对整体气动力的贡献度；/n小单位气动力分布步骤：选取贡献度最大的部件，沿预设方向均匀地选取预设大小的积分长度，对每个积分长度内的物面进行压力积分，得到小单位的气动力，全部的小单位气动力形成分布规律；/n涡系相互作用分析步骤：等效状态的整体涡流场结合动态整体涡流场，得到贡献度最大部件涡系与除贡献度最大部件涡系之外的部件涡系的相互作用情况；/n闭环分析步骤：根据贡献度最大部件的涡...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，包括：
等效步骤：沿周向扫描子午面，选定瞬时气动力与等效气动力变化规律一致的子午面状态作为等效状态；
贡献度计算步骤：在等效状态下，分析飞行器的每个部件对整体气动力的贡献度；
小单位气动力分布步骤：选取贡献度最大的部件，沿预设方向均匀地选取预设大小的积分长度，对每个积分长度内的物面进行压力积分，得到小单位的气动力，全部的小单位气动力形成分布规律；
涡系相互作用分析步骤：等效状态的整体涡流场结合动态整体涡流场，得到贡献度最大部件涡系与除贡献度最大部件涡系之外的部件涡系的相互作用情况；
闭环分析步骤：根据贡献度最大部件的涡流场和压力分布，运用气动定理，对涡流场、表面压力分布、小单位气动力分布和部件气动力进行闭环分析；
所述旋转类飞行器为绕自身体轴旋转的飞行器；
所述贡献度是指定部件上气动力占整体气动力的百分比，所述整体气动力是由全部的部件气动力求和得到；
所述等效气动力为旋转类飞行器旋转一周的周期平均气动力。
2.根据权利要求1所述的旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，所述等效气动力计算公式包括：
其中，表示等效气动力；Fj表示周向第j个子午面状态的瞬时气动力；m表示周向等分份数。
3.根据权利要求1所述的旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，所述等效步骤中选定瞬时气动力与等效气动力变化规律一致包括：瞬时气动力对飞行状态参数偏导数与等效气动力对飞行状态参数偏导数相等或同号；当无法每个点都满足时，选择满足的点数最多的子午面状态作为等效状态；
所述飞行状态参数包括：马赫数、合成攻角和转速。
4.根据权利要求1所述的旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，所述贡献度计算步骤中贡献度计算公式包括：
其中，Ci表示飞行器部件i对整体气动力的贡献度；Fi表示飞行器部件i所受气动力；n表示飞行器部件总数。
5.根据权利要求1所述的旋转类飞行器流场分析方法，其特征在于，所述小单位气动力分布步骤中所述的预设方向是指感兴趣的方向，旋成体部件选择体轴从上游指向下游，翼面类部件选择弦向从上游指向下游；
预设大小的积分长度是指能够体现气动力沿特定方向变化的最大积分长度。
技术研发人员：唐海敏，田浩，张宏俊，王波兰，鲍然，伍彬，廖欣，傅建明，付昊，张树海，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31
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