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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明提出一种用于大攻角机动的复合控制构型非定常气动力建模方法，首先对复合控制构型进行参数化设计，确定设计参数的含义及取值范围；其次在取值范围内逐一改变设计参数取值，并通过CFD方法对不同设计参数取值下的复合控制构型气动特性进行计算，得到时均气动系数；然后构建考虑设计参数之间影响的方程，并对方程中的未知参数进行辨识；最后基于考虑设计参数之间影响的方程表达式，构建前置椭圆翼‑主翼复合控制构型最终的状态空间方程物理特性表征模型。所建模型具有较好的气动力预测能力和外插泛化特性，突破了现有大攻角气动力建模技术对复杂系统适用性的局限。

主权项：1.一种用于大攻角机动的复合控制构型非定常气动力建模方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：对前置椭圆翼-主翼复合控制构型进行参数化设计，确定设计参数的含义及取值范围，并将所有设计参数均进行无量纲化处理；所述设计参数包括前置椭圆翼的攻角、前置椭圆翼中心距主翼前缘点的水平距离和垂直距离；步骤2：采用控制变量法，在取值范围内逐一改变设计参数取值，并通过数值模拟方法对不同设计参数取值下的前置椭圆翼-主翼复合控制构型气动特性进行计算，得到不同设计参数取值下前置椭圆翼-主翼复合控制构型的时均气动力系数和气动力矩系数，其中为时均升力系数，为时均阻力系数，为时均俯仰力矩系数；步骤3：构建描述单一设计参数对前置椭圆翼-主翼复合控制构型时均气动力影响的方程组： 其中，为自然常数，和为用来修正的取值范围并确定峰值位置的参数，为用来控制函数峰值高度的参数，和为用来修正的取值范围并确定峰值位置的参数，为用来控制函数峰值高度的参数，为正弦函数的中间取值，为正弦函数的振幅，为正弦函数的初相；步骤4：在步骤3中所建方程组的基础上构建考虑设计参数之间影响的方程： 其中均为待辨识的未知参数；步骤5：在设计参数取值范围内，通过正交试验设计法选取设计参数组合，建立正交表；步骤6：利用数值模拟方法对正交表中不同设计参数组合下的前置椭圆翼-主翼复合控制构型气动特性进行计算，得到正交表中不同设计参数组合下的气动力系数和气动力矩系数，并依据得到的气动力系数和气动力矩系数，对步骤4所建立方程中的未知参数进行辨识，从而得到的表达式；步骤7：根据步骤6得到的的表达式，构建前置椭圆翼-主翼复合控制构型最终的状态空间方程物理特性表征模型为： 其中为内部状态量，代表主翼上表面流动分离点位置到主翼前缘的距离，为的无量纲表示；为主翼攻角，为的一阶变化率，为的无量纲形式；均为时间常数；为斜率因子，为对应于定常状态下分离点位置到达主翼翼型弦线中点时的攻角；为常数，偏导数均为的函数；通过模型辨识得到的未知参数为；所述状态空间方程物理特性表征模型的输入变量为及设计参数，输出为气动力系数和气动力矩系数。

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