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原文传递一种平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法

专利名称：	一种平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法
摘要：	本发明公开了一种平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，包括步骤一：设计飞行器左右对称面截面形状，步骤二：确定机身前端弧面形状和切面形状，步骤三：确定机身下部斜面，步骤四：设计飞行器机翼，步骤五：设计飞行器垂尾及方向舵，步骤六：将机翼和垂尾装配到机身上，得到飞行器外形。采用本发明的一种平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，可以实现不同参数和尺寸约束条件下外形的快速生成，并且该方法生成的外形可以完全参数化。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	中国空气动力研究与发展中心
发明人：	余雷;魏东;张健;唐伟;段焰辉;张培红;赵鹏;刘深深;朱言旦;刘骁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910428830.7
公开号：	CN110127076A
代理机构：	成都九鼎天元知识产权代理有限公司
代理人：	孙杰;古波
分类号：	B64F5/00(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	621000 四川省绵阳市涪城区二环路南段6号
主权项：	1.一种平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：设计飞行器左右对称面截面形状，给定飞行器头部半径Rh，头部下表面N段乘波斜面水平长度L1,L2,……LN及其水平夹角θ1,θ2……θN，底部发动机舱长度Le、高度He，最大起飞角度θt，确定飞行器机身长度Lf、高度Hf；步骤二：给定飞行器机身宽度Wf，机身前部弧线半径Rf确定机身前端弧面形状；给定机身前部尖端长度Lh和切角θf确定切面形状；步骤三：给定飞行器机身下部斜面切角θs和斜面上边界与机身上表面距离Hs确定机身下部斜面；步骤四：设计飞行器机翼，给定机翼根部长度Lw、展向长度Ww和后掠角λw，确定机翼平面形状，然后给定机翼剖面形状；步骤五：设计飞行器垂尾及方向舵，给定垂尾根部长度Lt、方向舵长度Lr、垂尾高度Ht和后掠角λt，确定垂尾及方向舵平面形状，然后给定垂尾剖面形状；步骤六：将机翼和垂尾装配到机身上，得到飞行器外形。 2.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：步骤一中，机身上表面和底部发动机舱下表面都与水平面平行，机身尾部平面和底部发动机舱尾部平面都与机身对称面和水平面垂直，头部圆弧与机身上表面相切，同时与下表面第1个斜面相切，飞行器机身长度Lf、高度Hf分别为：由此可得到机身尾部凸台高度为(Hf-He)、长度为He/tanθt。 3.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：步骤二中，机身前部弧线的圆心位于机身对称面内，与机身上表面的垂直距离为Rh，与机身前端弧面顶点的距离为(Rf+Rh)，前部尖端侧边切面为垂直于水平面、与机身对称面夹角为θf的平面，该平面与机身侧面的交线与机身头部顶点的距离为 4.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：步骤三中，下部斜面与机身尾部平面垂直，与机身对称面夹角为θs，斜面与机身侧面相交得到斜面上边界直线，该直线与机身上表面距离为Hs。 5.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：步骤四中，机翼剖面形状根据飞行器的复杂工况设计得到或采用简单的平板形状，机翼周边进行倒圆处理。 6.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：步骤五中，垂尾剖面形状采用对称翼型或简单的平板形状，垂尾周边进行倒圆处理。 7.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：飞行器机翼平面与机身上表面保持在同一平面内，形成平顶式布局，机翼根部紧贴于机身侧边，机翼后端与机身尾部平齐；垂尾安装于机翼翼稍，与机身对称面平行，与机翼平面垂直，垂尾后端与机翼后端平齐，方向舵位于垂尾后端。 8.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：飞行器进气道采用乘波设计。 9.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：飞行器头部采用前缘钝化处理。 10.如权利要求1所述的平顶式水平起降两级入轨飞行器一级气动布局设计方法，其特征在于：飞行器底部截面形状采用多边形形状设计。
所属类别：	发明专利