鸟弹几何形状的设计方法及其鸟弹技术

本发明专利技术涉及一种鸟弹几何形状的设计方法及其鸟弹，鸟弹几何形状的设计方法包括以下步骤：确定所需模拟的鸟类，测量鸟类的成年鸟体在第一状态下的最大圆周长并计算出最大直径，第一状态为成年鸟体在双翅自然合并下的状态；测量成年鸟体在第一状态下的各部位长度，并计算出躯干长度；以最大直径和躯干长度设计鸟弹的几何尺寸。本申请所提供的鸟弹几何形状的设计方法基于真实鸟体的形貌数据进行，所设计出的鸟弹能够最大限度地接近于鸟体的真实形貌，鸟弹真实度高，可有效地提供相关鸟撞试验或者鸟撞仿真分析结果的真实性，从而切实提升飞机或者飞机发动机的抗鸟击能力。或者飞机发动机的抗鸟击能力。或者飞机发动机的抗鸟击能力。

【技术实现步骤摘要】
鸟弹几何形状的设计方法及其鸟弹


[0001]本专利技术涉及飞行碰撞试验
，特别是涉及一种鸟弹几何形状的设计方法及其鸟弹。

技术介绍

[0002]鸟撞试验和鸟撞有限元仿真分析是飞机或飞机发动机在进行抗鸟击设计和适航取证过程中必须进行的一项关键工作。在进行鸟撞试验或鸟撞仿真分析时，均需根据需要模拟真实鸟体的形貌来对试验或仿真用的鸟弹几何形状进行设计，鸟弹的几何形状直接影响着鸟撞试验和鸟撞仿真分析的结果，是进行飞机或飞机发动机相关鸟撞分析工作时关键的输入参数。由于圆柱体、椭球体和胶囊体(中间圆柱加两端半球)能够比较符合鸟撞时实际鸟体飞行的形貌特点，因此目前国内外在开展鸟撞分析时，常常使用以上三种简化形状来对鸟弹进行几何设计，但是在设计时一般均未充分考虑真实鸟体的实际几何尺寸，而是简单地使用一些常规做法来对鸟弹几何形状进行设计。
[0003]目前针对圆柱体、椭球体和胶囊体鸟弹进行形状设计时，基本都是以长径2:1的方式来进行以上三种形状的鸟弹外形设计，如论文《鸟体形状对飞机风挡鸟撞动态响应的影响》、《鸟体力学模型仿真研究》和《用于鸟撞试验的仿真鸟弹研究》等研究论文均采用以上方式来构造鸟弹的几何形状。然而，长径比2:1不能代表所有鸟体的形貌特征，真实鸟体的长径比大多都不符合2:1这个假设，因此长径比2:1不具备普遍性，以此来作为三种鸟弹(圆柱体、椭球体和胶囊体)的几何形状设计依据不能很好地反映真实鸟体的具体形貌。此种设计方式导致鸟弹不能有效地反映鸟体实际的几何形貌特点，行业目前也尚未形成能较为真实地反映实际鸟体形貌的鸟弹几何形状工程设计方法。
[0004]在进行鸟几何合形状设计时，必须要结合真实鸟体的具体几何形貌，但是目前现有技术在进行三种鸟弹几何形状设计时，缺少对鸟体真实几何形貌的考虑，无法有效模拟反映真实鸟体的几何形貌，使得相关鸟撞试验或鸟撞仿真分析结果的真实性大打折扣。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对鸟弹几何形状设计时无法真实模拟鸟体形貌导致鸟撞试验失真的问题，提供一种鸟弹几何形状的设计方法及其鸟弹。
[0006]一种鸟弹几何形状的设计方法，包括以下步骤：
[0007]确定所需模拟的鸟类，测量所述鸟类的成年鸟体在第一状态下的最大圆周长并计算出最大直径，所述第一状态为所述成年鸟体在双翅自然合并下的状态；
[0008]测量所述成年鸟体在所述第一状态下的各部位长度，并计算出躯干长度；
[0009]以所述最大直径和所述躯干长度设计所述鸟弹的几何尺寸。
[0010]进一步地，所述各部位长度包括所述鸟体的全身长度、所述鸟体的嘴峰长度和所述鸟体的尾巴长度。
[0011]进一步地，所述躯干长度为所述鸟体的全身长度减去所述鸟体的嘴峰长度和所述
鸟体的尾巴长度。
[0012]进一步地，所述几何尺寸包括第一方向上的长度和第二方向上的截面尺寸，所述第一方向垂直所述第二方向，所述第一方向上的长度为所述躯干长度，所述第二方向上的截面为圆弧面，最大的所述圆弧面直径为所述最大直径。
[0013]进一步地，所述鸟弹为圆柱体鸟弹，所述最大直径为所述圆柱体鸟弹的直径，所述躯干长度为所述圆柱体鸟弹的长度。
[0014]进一步地，所述鸟弹为胶囊体鸟弹，所述最大直径为所述胶囊体鸟弹的端部半球的直径，所述躯干长度为所述胶囊体鸟弹的长度。
[0015]进一步地，所述鸟弹为椭球体鸟弹，所述最大直径为所述椭球体鸟弹的短轴，所述躯干长度为所述椭球体鸟弹的长轴。
[0016]进一步地，提供一种鸟弹，采用以上所述的鸟弹几何形状的设计方法完成，包括：
[0017]纵向截面，所述纵向截面包括多个沿第一方向设置的圆弧面，所述圆弧面的面积沿所述第一方向相等或不等，最大的所述圆弧面的直径为所述成年鸟体在所述第一状态下的所述最大直径；
[0018]横向截面，所述横向截面包括沿第二方向设置的矩形面或者弧形面，所述第二方向垂直所述第一方向，所述矩形面或者所述弧形面的最大长度为所述成年鸟体的所述躯干长度。
[0019]进一步地，所述圆弧面的面积沿所述第一方向向两端逐渐收缩。
[0020]进一步地，所述鸟弹的构成材质为明胶。
[0021]本申请所提供的鸟弹几何形状的设计方法，试验者首先确定好需要模拟的鸟类型，通过测量该种鸟类的成年鸟体在双翅自然合并状态下的最大圆周长，并计算出最大直径，同时测量出成年鸟体在双翅自然合并状态下的躯干长度，由最大直径和躯干长度确定鸟弹的几何尺寸。本申请所提供的鸟弹几何形状的设计方法基于真实鸟体的形貌数据进行，所设计出的鸟弹能够最大限度地接近于鸟体的真实形貌，鸟弹真实度高，可有效地提供相关鸟撞试验或者鸟撞仿真分析结果的真实性，从而切实提升飞机或者飞机发动机的抗鸟击能力。
附图说明
[0022]图1为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法流程图；
[0023]图2A为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的成年鸟体的最大直径及全身长度测量示意图；
[0024]图2B为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的成年鸟体的嘴峰长度测量示意图；
[0025]图2C为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的成年鸟体的尾巴长度测量示意图；
[0026]图3A为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的圆柱体鸟弹几何尺寸示意图；
[0027]图3B为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的胶囊体鸟弹几何尺寸示意图；
[0028]图3C为本申请一种实施例的鸟弹几何形状的设计方法的椭球体鸟弹几何尺寸示意图；
[0029]其中，L为鸟体的全身长度，L1为鸟体的躯干长度，L2为鸟体的嘴峰长度，L3为鸟体的尾巴长度，C为鸟体的最大圆周长，D为最大直径；
[0030]A
‑
A、第一方向，B
‑
B、第二方向。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鸟弹几何形状的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：确定所需模拟的鸟类，测量所述鸟类的成年鸟体在第一状态下的最大圆周长并计算出最大直径，所述第一状态为所述成年鸟体在双翅自然合并下的状态；测量所述成年鸟体在所述第一状态下的各部位长度，并计算出躯干长度；以所述最大直径和所述躯干长度设计所述鸟弹的几何尺寸。2.根据权利要求1所述的鸟弹几何形状的设计方法，其特征在于，所述各部位长度包括所述鸟体的全身长度、所述鸟体的嘴峰长度和所述鸟体的尾巴长度。3.根据权利要求2所述的鸟弹几何形状的设计方法，其特征在于，所述躯干长度为所述鸟体的全身长度减去所述鸟体的嘴峰长度和所述鸟体的尾巴长度。4.根据权利要求1所述的鸟弹几何形状的设计方法，其特征在于，所述几何尺寸包括第一方向上的长度和第二方向上的截面尺寸，所述第一方向垂直所述第二方向，所述第一方向上的长度为所述躯干长度，所述第二方向上的截面为圆弧面，最大的所述圆弧面直径为所述最大直径。5.根据权利要求4所述的鸟弹几何形状的设计方法，其特征在于，所述鸟弹为圆柱体鸟弹，所述最大直径为所述圆柱体...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱嘉伟，陈垦伦，杨雪鹤，范哲铭，李亚球，李骞，叶志鹏，雷柏茂，王春辉，时钟，梁佩博，杨纾彦，周祁杰，张楚琦，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：