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龍圖騰網(wǎng)獲悉中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心計(jì)算空氣動(dòng)力研究所申請(qǐng)的專利一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120235087B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510725070.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06F30/28；該發(fā)明授權(quán)一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法是由章超;羅磊;張耀冰;周桂宇;賈洪印;陳洪楊;李歡;吳曉軍;唐靜;崔鵬程;趙輝;張培紅;吳龍?jiān)O(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-03向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法，屬于飛行器計(jì)算流體力學(xué)模擬領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟S1：針對(duì)飛行器真實(shí)飛行過(guò)程的數(shù)據(jù)，確定飛行器在地面慣性系下的軌跡和姿態(tài)變化；步驟S2：根據(jù)步驟S1確定的飛行器軌跡、位移確定不同時(shí)刻CFD軟件的輸入格式；步驟S3：使用CFD軟件開(kāi)展氣動(dòng)力力矩的仿真計(jì)算；步驟S4：計(jì)算結(jié)果的后處理，氣動(dòng)力系數(shù)和力矩系數(shù)考慮飛行器飛行過(guò)程高度、速度的變化；本方案中考慮飛行器真實(shí)飛行過(guò)程的速度、姿態(tài)、舵偏等因素，數(shù)值模擬得到的氣動(dòng)力力矩較數(shù)據(jù)庫(kù)插值更為準(zhǔn)確，在飛行器彈道仿真、多體分離氣動(dòng)預(yù)測(cè)中具有較大的應(yīng)用前景。

本發(fā)明授權(quán)一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于CFD的飛行器真實(shí)飛行氣動(dòng)數(shù)據(jù)模擬方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟S1：針對(duì)飛行器真實(shí)飛行過(guò)程的數(shù)據(jù)，確定飛行器在地面慣性系下的軌跡和姿態(tài)變化； 在步驟S1中，確定飛行器在地面慣性系下的軌跡和姿態(tài)變化，具體包括以下步驟： 步驟S11，選擇初始時(shí)刻速度坐標(biāo)系Oxvyvzv做為地面坐標(biāo)系Ox0y0z0，飛行器初始時(shí)刻各個(gè)方向位移為0，速度為；在已知飛行器飛行過(guò)程的體坐標(biāo)系Oxyz下的速度和角速度，飛行器飛行過(guò)程迎角和側(cè)滑角的情況下進(jìn)行計(jì)算； 步驟S12，由初始時(shí)刻的攻角和側(cè)滑角確定飛行器初始時(shí)刻的姿態(tài)角；通過(guò)地面坐標(biāo)系到體坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換矩陣，在初始時(shí)刻速度坐標(biāo)系和地面坐標(biāo)系相同，通過(guò)公式轉(zhuǎn)換得到體坐標(biāo)系下速度分量應(yīng)相等，代入初始時(shí)刻攻角和側(cè)滑角，即可得到初始時(shí)刻姿態(tài)角； 公式轉(zhuǎn)換所用的具體公式為： 和 ； 步驟S13，確定不同時(shí)刻飛行器姿態(tài)角；在得到初始時(shí)刻飛行器姿態(tài)角后，由已知的飛行器體坐標(biāo)系下角速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，即可確定不同時(shí)刻的姿態(tài)角；運(yùn)動(dòng)學(xué)方程具體的： ； 其中t表示時(shí)間，dt表示對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，wx、wy和wz表示飛行器體坐標(biāo)系下x、y、z三個(gè)方向的角速度； 步驟S14，確定不同時(shí)刻飛行器的運(yùn)動(dòng)軌跡； 根據(jù)不同時(shí)刻的飛行器姿態(tài)角、飛行器在體坐標(biāo)系下的速度分量，根據(jù)體系向地面系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系確定在地面系上的速度分量，繼而確定不同時(shí)刻的飛行器位移；體系向地面系的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系為： 并通過(guò) 確定不同時(shí)刻的飛行器位移；其中t表示時(shí)間，tn和tn-1表示微分的時(shí)間步第n和第n-1步；vx0、vy0、vz0表示地面坐標(biāo)系下x、y、z三個(gè)方向的速度；x0、y0、z0是地面坐標(biāo)系下的三方向位置，v0是地面坐標(biāo)系下速度；vx、vy、vz是飛行器坐標(biāo)系下的三方向速度； 步驟S2：根據(jù)步驟S1確定的飛行器軌跡、位移確定不同時(shí)刻CFD軟件的輸入格式； 步驟S3：使用CFD軟件開(kāi)展氣動(dòng)力力矩的仿真計(jì)算； 步驟S4：計(jì)算結(jié)果的后處理，氣動(dòng)力系數(shù)和力矩系數(shù)考慮飛行器飛行過(guò)程高度、速度的變化。

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