[发明专利]跨介质航行器的水翼结构尺寸参数确定方法、装置及设备

权利要求书

1.一种跨介质航行器的水翼结构尺寸参数确定方法，其特征在于，包括：

获取所述跨介质航行器在第一模态下航行时的目标工况以及升力需求，所述第一模态为水下航行模态或水面航行模态；

根据所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的目标工况以及升力需求，确定水翼结构的多组尺寸参数；

从所述多组尺寸参数中选择第一组尺寸参数，所述第一组尺寸参数为所述多组尺寸参数中的任意一组；

基于所述第一组尺寸参数，确定所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的第一水动力性能参数以及水翼结构的第一强度；

在确定所述第一水动力性能参数满足第一水动力性能条件和所述第一强度满足第一强度条件的情况下，将所述第一组尺寸参数确定为所述水翼结构的尺寸参数；

其中，所述根据所述跨介质航行器在第一模态下航行时的目标工况以及升力需求，确定所述水翼结构的多组尺寸参数，包括：根据所述跨介质航行器的重量，目标航行姿态和目标航行速度，确定所述水翼结构所需提供的总升力；基于所述水翼结构的翼型及所述目标航行姿态，确定所述翼型在对应攻角下的升力系数；根据以下公式确定所述水翼结构的多组尺寸参数：

；

其中，L为所述水翼结构所需提供的总升力，U为所述跨介质航行器的目标航行速度，为所述翼型在对应攻角下的升力系数，为所述水翼结构的弦长，为所述水翼结构的展长，为介质的密度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一组尺寸参数，确定所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的第一水动力性能参数以及水翼结构的第一强度，包括：

基于所述第一组尺寸参数，确定所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的第一水动力性能参数；

判断所述第一水动力性能参数是否满足第一水动力性能条件；

在确定所述第一水动力性能参数满足所述第一水动力性能条件的情况下，基于所述第一水动力性能参数，确定所述水翼结构的第一应力应变分布。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第一水动力性能参数不满足所述第一水动力性能条件或所述第一强度不满足所述第一强度条件的情况下，从所述多组尺寸参数中重新选择第一组尺寸参数，重新选择的第一组尺寸参数与先前选择的第一组尺寸参数不同；

返回所述基于所述第一组尺寸参数， 确定所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的第一水动力性能参数以及水翼结构的第一强度，直至第一水动力性能参数满足所述第一水动力性能条件以及水翼结构的第一强度满足所述第一强度条件。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一模态为水下航行模态时，在确定所述第一强度满足所述第一强度条件之后，根据所述第一组尺寸参数，确定所述水翼结构的尺寸参数之前，所述方法还包括：

基于所述第一组尺寸参数，确定所述跨介质航行器在水面航行模态下航行时的第二水动力性能参数；

判断所述第二水动力性能参数是否满足第二水动力性能条件；

在所述第二水动力性能参数满足所述第二水动力性能条件的情况下，基于所述第二水动力性能参数，确定所述水翼结构的第二应力应变分布；

判断所述第二应力应变分布是否满足第二强度条件；

所述在所述第一强度满足所述第一强度条件的情况下，根据所述第一组尺寸参数，确定所述水翼结构的尺寸参数，包括：

在所述第一强度满足所述第一强度条件和所述第二强度满足所述第二强度条件的情况下，将所述第一组尺寸参数确定为所述水翼结构的尺寸参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述第二水动力性能参数不满足所述第二水动力性能条件或所述第二强度不满足所述第二强度条件的情况下，从所述多组尺寸参数中重新选择第一组尺寸参数；

返回所述基于所述第一组尺寸参数，确定所述跨介质航行器在所述第一模态下航行时的第一水动力性能参数以及水翼结构的第一强度，直至满足所述第一水动力性能条件、所述第一强度条件、所述第二水动力性能条件和所述第二强度条件。