一种直升机外形设计方法
专利汇可以提供一种直升机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 属于 直升机 外形领域，公开了一种直升机外形设计方法，所述方法包括：确定直升机外形的最大纵截面轮廓线和横截面轮廓线的初步形状，确定最大纵截面轮廓线的初始参数矩阵t1和横截面轮廓线的初始参数矩阵t2；根据直升机的主要交点数据，以及直升机外形的约束函数YS及直升机外形的约束矩阵tS；计算直升机初始外形的 气动 特性，建立直升机外形优化代理模型；得到最大纵截面轮廓线的优化参数矩阵t1O和横截面轮廓线的优化参数矩阵t2O；求出优化后直升机外形的类型函数、轮廓函数和主函数，进而绘制出最终的直升机外形；能够精确表示直升机的理论外形，缩短外形设计的周期，节约成本，在工程设计中，具有较大的应用优势。，下面是一种直升机外形设计方法专利的具体信息内容。
1.一种直升机外形设计方法，其特征在于，所述方法包括：
第一步：确定直升机外形的最大纵截面轮廓线和横截面轮廓线的初步形状，采用CST参数化方法确定最大纵截面轮廓线的初始参数矩阵t1和横截面轮廓线的初始参数矩阵t2；
第二步：根据直升机的交点数据，确定直升机外形的约束函数YS及直升机外形的约束矩阵tS；
第三步：根据最大纵截面轮廓线和横截面轮廓线的初步形状确定直升机初始外形，并计算直升机初始外形的气动特性；
第四步：建立直升机外形优化代理模型；
第五步：根据最大纵截面轮廓线的初始参数矩阵t1、横截面轮廓线的初始参数矩阵t2、直升机外形的约束函数YS及约束矩阵tS，以及直升机外形优化代理模型，采用遗传优化算法，得到最大纵截面轮廓线的优化参数矩阵t1O和横截面轮廓线的优化参数矩阵t2O；
第六步：根据最大纵截面轮廓线的优化参数矩阵t1O和横截面轮廓线的优化参数矩阵t2O，采用CST参数化方法，求出优化后直升机外形的类型函数、轮廓函数和主函数，进而绘制出最终的直升机外形；其中，类型函数用于表征直升机外形的对称性，轮廓函数用于表征直升机外形的轮廓线形状，主函数用于表征直升机外形的整体特征。
2.根据权利要求1所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，第二步具体为：
(1)确定直升机的旋翼系统、传动系统、动力系统、起落架的交点数据；
(2)根据直升机的旋翼系统、传动系统、动力系统、起落架的交点数据，确定直升机外形的约束函数YS及直升机外形的约束矩阵tS。
3.根据权利要求1所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，第三步具体为：
(1)根据最大纵截面轮廓线和横截面轮廓线的初步形状确定直升机初始外形，采用CATIA软件中的创成式曲面设计模块，绘制直升机初始外形；
(2)采用CFD气动计算软件计算直升机初始外形的气动特性。
4.根据权利要求1所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，第四步具体为：
(1)在直升机外形的约束函数YS及直升机外形的约束矩阵tS的范围内，构建直升机外形的样本设计集合P；所述样本设计集合P包含多种直升机外形及每种直升机外形对应的参数矩阵；
(2)采用CFD计算样本设计集合P中每种直升机外形的气动特性；
(3)根据多种直升机外形及每种直升机外形对应的参数矩阵，每种直升机外形的气动特性，建立直升机外形优化代理模型。
5.根据权利要求1所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，第一步中CST参数化方法包含：
(1)定义约束函数YS和类型函数 并采用m阶多项式的加权和定义轮廓函数S(λ)；
(2)根据约束函数YS和类型函数 以及轮廓函数S(λ)求出参数矩阵t；
其中，λ＝x/f，x为直升机外形轮廓点的横轴坐标，M1和M2表征外形轮廓的类型范围。
6.根据权利要求5所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，约束函数YS具体为：Ys＝Y(λ)
其中，λ＝x/f，x为直升机外形轮廓点的横轴坐标，f为直升机外形轮廓的长度。
7.根据权利要求5所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，类型函数 为：
其中，M1和M2表征外形轮廓的类型范围。
8.根据权利要求5所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，采用m阶多项式的加权和定义轮廓函数S(λ)为：
其中t＝{ti，(i＝0，1，…，m)}是轮廓函数S(λ)的参数矩阵，m为参数矩阵t的阶数。
9.根据权利要求5-8所述的一种直升机外形设计方法，其特征在于，根据约束函数YS和类型函数 以及轮廓函数S(λ)求出参数矩阵t，具体为：
t＝(t0,t1,…,tm)
ε(λ)的物理含义为直升机外形轮廓点的纵轴坐标y与直升机外形轮廓的长度f的比值，(x0,x1,…,xm)表示直升机外形轮廓上m+1个点的横轴坐标；
Δε为直升机外形尾部厚度阶差值。
一种直升机外形设计方法
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具体实施方式
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