专利汇可以提供一种基于固定翼鸭舵的双旋稳定弹的气动外形设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于固定翼鸭 舵 的双旋稳定弹的 气动 外形设计方法,通过分别计算固定翼鸭舵的舵面积SC、 俯仰 舵 角 设定值δZ和压心到弹体质心的距离XC后,根据其形成的约束条件求取 升阻比 KL/D的最大值;再根据固定翼鸭舵内部与外部的 摩擦 力 矩、电磁阻矩和气动力矩之间的力矩平衡关系,确定 滚转 舵角设定值δy和 尾翼 斜切角;在所述滚转舵角设定值δy和所述尾翼斜切角确定的情况下,调节所述升阻比KL/D,实现迫击炮的 姿态 调整。,下面是一种基于固定翼鸭舵的双旋稳定弹的气动外形设计方法专利的具体信息内容。
1.一种基于固定翼鸭舵的双旋稳定弹的气动外形设计方法,其特征在于,分别计算固定翼鸭舵的舵面积SC、俯仰舵角设定值δZ和压心到弹体质心的距离XC后,根据其形成的约束条件求取升阻比KL/D的最大值;再根据固定翼鸭舵内部与外部的摩擦力矩、电磁阻矩和气动力矩之间的力矩平衡关系,确定滚转舵角设定值δy和尾翼斜切角;在所述滚转舵角设定值δy和所述尾翼斜切角确定的情况下,调节所述升阻比KL/D,实现迫击炮的姿态调整;
其中,根据固定翼鸭舵的舵面积SC、俯仰舵角设定值δZ和压心到弹体质心的距离XC和形成的约束条件求取升阻比KL/D的最大值的计算公式如下:
其中:
ScCNδ*(δz+α)xc≥-SCmαsinα;
ScCNδ*(δz+αb)xc≤-SCmαsinαb;
0.8≤δz/αb≤1.2;
xc(min)
式中:αb为平衡攻角;CLα表示气动升力系数;α表示攻角;CD表示气动阻力系数;Cmα表示气动静力矩系数;xc表示固定翼鸭舵压心到弹体质心的距离;Sc表示固定翼鸭舵的特征面积;CNδ表示固定翼鸭舵气动控制力系数;δz表示固定翼鸭舵的俯仰舵角;S表示弹体特征截面积。
2.如权利要求1所述的气动外形设计方法,其特征在于,计算所述固定翼鸭舵的舵面积SC的方法包括:
计算固定翼鸭舵的展弦比λC:
式中,dc为固定翼鸭舵直径;bav为平均翼弦;
计算固定翼鸭舵面积SC:
式中,df为控制舱直径。
3.如权利要求2所述的气动外形设计方法,其特征在于,所述俯仰舵角设定值δZ和压心到弹体质心的距离XC通过复形调优求目标函数的最大值计算方法确定。
4.如权利要求1所述的气动外形设计方法,其特征在于,计算所述滚转舵角设定值δy的方法如下:
固定翼鸭舵气动滚转力矩系数Cclα:
式中: 为固定翼鸭舵气动滚转力矩向量;V为炮弹相对大气的速度;ρ为地面空气密度;
将所述固定翼鸭舵气动滚转力矩系数Cclα通过气动系数对应表,用插值法计算得出所述滚转舵角设定值δy。
5.如权利要求4所述的气动外形设计方法,其特征在于,计算所述尾翼斜切角的方法包括:
根据尾翼导转力矩模值 大于外部极阻尼力矩模值 与电机内部的电磁力矩Me之和的公式,计算尾翼导转系数Crα的对应值:
式中:Crα为尾翼导转系数;Clp为极阻尼力矩系数;pA为弹体转速;Me为电磁力矩;
将尾翼导转系数Crα的对应值通过气动系数对应表,用插值法计算得出所述尾翼斜切角。
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