一种基于运载能力的整流罩优化设计方法及系统技术方案

技术编号:40876865 阅读:23 留言:0更新日期:2024-04-08 16:46
本申请涉及航空航天技术领域,尤其涉及一种基于运载能力的整流罩优化设计方法及系统包括:初步设计多个类别的整流罩的长细比;计算多个类别的整流罩的质量及整流罩对应的全箭的气动阻力;对整流罩的长细比进行预定次数的改变;计算长细比改变后的整流罩的质量以及整流罩对应的全箭的气动阻力;将整流罩的质量和相应的整流罩对应的全箭的气动阻力共同作为影响因素,得到整流罩对应的全箭的运载能力,并通过多个类别的整流罩的长细比和整流罩对应的全箭的运载能力绘制运载能力特征曲线;依据运载能力特征曲线在长细比一定的情况下,从多个类别中确定运载能力最大的整流罩的最优类别。本申请可以优化整流罩以提高火箭的运载能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及航空航天,尤其涉及一种基于运载能力的整流罩优化设计方法及系统


技术介绍

1、火箭设计的主要目的之一是满足运载能力要求。在商业航天蓬勃发展的今天,随着发射任务的增加和发射载荷的多样化,对火箭运载能力要求越来越高。通过提高火箭运载能力可以提高有效载荷数量,增加有效载荷质量,提高有效载荷空间利用率,减少单位质量载荷成本。运载能力可以用停火点速度表示,而停火点速度会受到气动阻力的影响。常见火箭构型中,整流罩受到的气动阻力占整箭阻力的40%-70%,可见整流罩设计会对运载能力产生明显的影响。

2、常见的整流罩外形有:单锥、双锥、尖拱形、椭圆形、抛物形、冯卡门等。在制作方面,双锥整流罩外形简单,易于制作,冯卡门整流罩相比于锥形类整流罩而言,普遍偏长且更难制作。单锥整流罩和双锥整流罩亚音速阶段阻力偏大,冯卡门整流罩在亚音速阶段拥有较小的阻力系数,但是在超音速后冯卡门整流罩阻力会大于双锥整流罩,如图1所示,因此飞行阻力损失需要结合飞行过程考虑。

3、常见的整流罩结构如图2所示,从图中可以看出三款不同整流罩外形差异明显,导致整流罩自重不同本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,依据公式:整流罩质量=整流罩表面积*整流罩厚度*整流罩密度,计算得到整流罩的质量。

3.根据权利要求1或2所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,采用CFD计算整流罩对应的全箭的气动阻力。

4.根据权利要求1或2所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,待对初步设计的多个类别的整流罩的质量和整流罩对应的全箭的气动阻力计算完毕后,对多个类别的整流罩的长细比进行m次改变。>

5.根据权利...

【技术特征摘要】

1.一种基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,依据公式:整流罩质量=整流罩表面积*整流罩厚度*整流罩密度,计算得到整流罩的质量。

3.根据权利要求1或2所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,采用cfd计算整流罩对应的全箭的气动阻力。

4.根据权利要求1或2所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,待对初步设计的多个类别的整流罩的质量和整流罩对应的全箭的气动阻力计算完毕后,对多个类别的整流罩的长细比进行m次改变。

5.根据权利要求1或2所述的基于运载能力的整流罩优化设计方法,其特征在于,在计算得到多个类别的整流罩对应的全箭的运载能力后,依据每个类别的多个整流罩的长细比和多个整流罩对应的全箭的运载能力,绘制得到多个类别的运载能力特征曲线。

6.一种基于运载能力的整流罩优化设计系统,其特征在于,包括:初步设计单元、计算单元、更改单元、运载能力获取单元、绘制单元和最优类别确定单元;初步设计单元初步设计多个类别的整流罩的长细比;计算单元计算初步设计的多个类别的整流罩的质量以及整流罩对应的全箭的气动阻力;更改单元对多个类别的整流罩的长细比进行预定次数的改变;计算单...

【专利技术属性】
技术研发人员:王也王英诚张志博张立佳
申请(专利权)人:广州中科宇航探索技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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