(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210606031.6 (22)申请日 2022.05.31 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114677481 A (43)申请公布日 2022.06.28 (73)专利权人 中国飞机强度研究所 地址 710065 陕西省西安市雁塔区电子二 路86号 (72)发明人 王彬文　陆林　秦强　李军鹏　 (74)专利代理 机构 北京栈桥知识产权代理事务 所(普通合伙) 11670 专利代理师 刘婷 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06F 30/20(2020.01)审查员 黄明昊 (54)发明名称 空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼 近模型构建方法 (57)摘要 本发明提供了空天飞机地面测试的理想加 热曲面等效逼近模型构建方法， 涉及飞机测试技 术领域。 方法通过建立被加热曲面三维模型， 将 被加热曲面沿X、 Y方向提取二维剖面， 通过将二 维剖面等距扩 大形成加热曲面轮廓线， 并将加热 曲面轮廓线直线化处理为等效直线， 获取等效直 线的最大等效直线段， 最后将X、 Y方向的最大等 效直线段构建最大等效平面， 将多次获取的最大 等效平面组合得到理想加热曲面的等效逼近模 型。 本发明解决了现有空天飞机地面测试试验 中， 头锥结构辐射加热元件设计及加工难度高的 问题， 本发 明构建模型构建得到的辐射加热元件 具有加工简单、 试验效果良好的优点。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 114677481 B 2022.09.13 CN 114677481 B 1.空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其特征在于， 包括以下 步骤： S1、 根据空天飞机头锥结构被加热曲面形状， 通过三维建模软件建立被加热曲面三维 模型； S2、 构建坐标系， 提取 X方向二维剖面和Y方向二维剖面 选取被加热曲面三维模型对应的一个辐射加热方向作为Z方向， 通过右手法则确定Z方 向对应的X方向和Y方向， 并从X方向提取被加热曲面三 维模型的X方向二 维剖面， 从Y方向提 取被加热曲面 三维模型的Y方向二维剖面； S3、 对X方向二维剖面进行等距扩大， 形成理想加热曲面轮廓线； S4、 对理想加热曲面轮廓线 进行直线化处 理， 形成等效直线； S5、 获取等效直线中长度为L的线段A， 设定线段A 到X方向二维剖面的最大距 离为 ， 线段A到X 方向二维剖面的最小距离为 ； S6、 结合空天飞机地面环境模拟试验要求的热流控制误差确定与 对应的 ， 确定与 对应的 计算公式为： 上式中， 为线段A到X方向二维剖面的最大距离， 为线段A到X方向二维剖面 的最小距离， 为热流控制误差； S7、 获取X方向的最大等效线段 依据步骤S6确定 的 和 ， 分别在等效直线获取与X方向二维剖面距离为 的点B和与X方向二维剖面距离为 的点C， 通过连接点B和点C确定的线段BC即为X方向 的最大等效线段 ； S8、 采用步骤S3 至步骤S7的方法， 获取Y方向的最大等效直线段 ； S9、 将X方向的最大等效直线段 与Y方向的最大等效直线段 相交， 形成理 想加热曲面的最大等效平面； S10、 重复步骤S2至步骤S9， 直至覆盖被加热曲面三维模型对应的所有辐射加热方向， 将获取的各个最大等效平面组合， 形成理想加热曲面的等效逼近模型。 2.如权利要求1所述的空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其 特征在于， 所述 步骤S2中， 右手法则具体包括以下内容： 在空间直角坐标系中， 以右手握住Z轴， 让右手的四指从X轴的正向以90 °的直角转向Y 轴的正向， 这时大拇指所指的方向就是Z轴的正向。 3.如权利要求1所述的空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其 特征在于， 所述 步骤S3中等距扩大的等距 距离取值范围为5 0mm~80mm。 4.如权利要求2所述的空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114677481 B 2特征在于， 所述步骤S3等距扩大的等距距离取值依据为： 空天飞机地面环境模拟试验对于 空天飞机头锥结构被加热曲面的热流密度/温度/最大温升率要求。 5.如权利要求1所述的空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其 特征在于， 所述 步骤S4中直线化处 理具体包括以下内容： 取理想加热曲面轮廓线的最高点、 最低点， 在最高点与最低点之间选取与步骤S2中辐 射加热方向垂直的一条直线。 6.如权利要求1所述的空天飞机地面测试的理想加热曲面等效逼近模型构建方法， 其 特征在于， 所述 步骤S5中 与所述步骤S2中等距扩大的等距 距离相等。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114677481 B 3