【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于氣動優化設計，尤其涉及一種基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法。
技術介紹
1、隨著對火箭發動機推重比性能要求的提升，采用延伸噴管技術以縮短火箭整體長度的方案越來越受到重視。為了減重，延伸噴管的延伸錐多采用非金屬材料制造，但這些材料具有明顯的各向異性和較低的材料強度，現有技術的缺陷在于：在火箭飛行過程中，延伸噴管需要增大擴張比以提高發動機性能，同時還要承受飛行剖面下復雜的氣動載荷環境。然而，非金屬材料的各向異性和低強度特性使得其在復雜氣動載荷下容易出現結構失效，導致可靠性降低。
2、此外，現有的氣動載荷辨識技術無法全面準確地識別和分析延伸噴管在不同飛行剖面下的氣動載荷，設計過程中難以確保結構的強度和剛度，從而影響火箭的整體性能和安全性。
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，能夠全面辨識分析各使用剖面的氣動載荷，彌補了延伸噴管氣動載荷設計的不足，高效可靠完成延伸噴管氣動載荷設計，提高了設計效率。
2、本專利技術目的通過以下技術方案予以實現：一種基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，包括：根據延伸噴管使用的預設動作鏈路，得到氣動載荷剖面；對氣動載荷剖面開展氣動載荷設計得到氣動載荷條件。
3、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，所述氣動載荷剖面包括級間分離高動態載荷剖面、延伸噴管展開前載荷剖面、延伸噴管展開過程載荷
4、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，級間分離高動態載荷剖面的氣動載荷條件為延伸噴管的分塊內外壓差。
5、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管展開前載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開前表面的最大壓力和延伸噴管展開前的氣動力系數。
6、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管展開過程載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管表面的內外壓差和延伸噴管展開過程的氣動力系數。
7、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管展開后載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開后表面的最大壓力和延伸噴管展開后的氣動力系數。
8、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管的分塊內外壓差通過如下公式得到：
9、；
10、其中，為延伸噴管的分塊內外壓差，為分塊微元的內表面壓力，為分塊微元的外表面壓力，為延伸噴管的分塊的微元面積。
11、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管展開前表面的最大壓力的獲得步驟包括：選取延伸噴管展開前飛行高度最低和噴管擺角最大狀態時對延伸噴管流場進行仿真，得到延伸噴管展開前迎風面的母線的壓力分布，從延伸噴管展開前迎風面的母線的壓力分布中選取延伸噴管展開前表面的最大壓力。
12、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，所述延伸噴管表面的內外壓差包括延伸噴管迎風面的內外壓差和延伸噴管背風面的內外壓差；其中，延伸噴管迎風面的內外壓差的獲得步驟為：選取延伸噴管展開過程中噴管最大擺角狀態時對延伸噴管內外流場進行仿真，得到延伸噴管迎風面的母線的內外壓力分布，根據延伸噴管迎風面的母線的內外壓力分布得到延伸噴管迎風面的內外壓差；延伸噴管背風面的內外壓差的獲得步驟為：選取延伸噴管展開過程中噴管最大擺角狀態時對延伸噴管內外流場進行仿真，得到延伸噴管背風面的母線的內外壓力分布，根據延伸噴管背風面的母線的內外壓力分布得到延伸噴管背風面的內外壓差。
13、上述基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法中，延伸噴管展開后表面的最大壓力的獲得步驟包括：選取延伸噴管展開后飛行高度最低和噴管擺角最大狀態時對延伸噴管流場進行仿真，得到延伸噴管展開后迎風面的母線的壓力分布，從延伸噴管展開后迎風面的母線的壓力分布中選取延伸噴管展開后表面的最大壓力。
14、本專利技術與現有技術相比具有如下有益效果：
15、本專利技術能夠全面辨識分析各使用剖面的氣動載荷，彌補了延伸噴管氣動載荷設計的不足，高效可靠完成延伸噴管氣動載荷設計，提高了設計效率。
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1.一種基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于包括：
2.根據權利要求1所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：所述氣動載荷剖面包括級間分離高動態載荷剖面、延伸噴管展開前載荷剖面、延伸噴管展開過程載荷剖面和延伸噴管展開后載荷剖面。
3.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：級間分離高動態載荷剖面的氣動載荷條件為延伸噴管的分塊內外壓差。
4.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開前載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開前表面的最大壓力和延伸噴管展開前的氣動力系數。
5.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開過程載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管表面的內外壓差和延伸噴管展開過程的氣動力系數。
6.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開后載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開后表面
7.根據權利要求3所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管的分塊內外壓差通過如下公式得到：
8.根據權利要求4所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開前表面的最大壓力的獲得步驟包括：選取延伸噴管展開前飛行高度最低和噴管擺角最大狀態時對延伸噴管流場進行仿真，得到延伸噴管展開前迎風面的母線的壓力分布，從延伸噴管展開前迎風面的母線的壓力分布中選取延伸噴管展開前表面的最大壓力。
9.根據權利要求5所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：所述延伸噴管表面的內外壓差包括延伸噴管迎風面的內外壓差和延伸噴管背風面的內外壓差；其中，
10.根據權利要求6所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開后表面的最大壓力的獲得步驟包括：選取延伸噴管展開后飛行高度最低和噴管擺角最大狀態時對延伸噴管流場進行仿真，得到延伸噴管展開后迎風面的母線的壓力分布，從延伸噴管展開后迎風面的母線的壓力分布中選取延伸噴管展開后表面的最大壓力。
...【技術特征摘要】
1.一種基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于包括：
2.根據權利要求1所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：所述氣動載荷剖面包括級間分離高動態載荷剖面、延伸噴管展開前載荷剖面、延伸噴管展開過程載荷剖面和延伸噴管展開后載荷剖面。
3.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：級間分離高動態載荷剖面的氣動載荷條件為延伸噴管的分塊內外壓差。
4.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開前載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開前表面的最大壓力和延伸噴管展開前的氣動力系數。
5.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開過程載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管表面的內外壓差和延伸噴管展開過程的氣動力系數。
6.根據權利要求2所述的基于延伸噴管使用剖面動作鏈路的氣動載荷設計方法，其特征在于：延伸噴管展開后載荷剖面的氣動載荷條件為：延伸噴管展開后表面的最大壓力和延伸噴...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹長強，吳亞東，沈治，閆奕含，李妍慧，武玉玉，高波，宋劍爽，曹熙煒，姚瑤，尹宇輝，關興太，
申請(專利權)人：北京宇航系統工程研究所，
類型：發明
國別省市：
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