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[发明专利]一种大升力面超低轨飞行器气动布局-CN202310448282.0在审
发明人：李俊红;黄飞;靳旭红;姚雨竹;苗文博;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种大升力面超低轨飞行器气动布局，包括飞行器本体、一组气动帆和一组太阳电池翼。所述飞行器外形的本体提供设备安装空间，其横截面为等边三角形结构，边长为W，长度为L，大升力面气动帆位于飞行器本体的正下方，提供主要的力学载荷和太阳电池片布片面积，太阳电池翼贴于气动帆上表面。本发明所设计的大升力面气动布局在满足天线固定夹角的设计要求下可有效增加飞行器的升阻比，通过气动辅助方式改变飞行器运行的轨道平面，从而以最小的燃料消耗让飞行器在超低轨道实现大范围的轨道倾角机动。
一种升力面超低轨飞行器气动布局

[发明专利]一种超低轨卫星的增稳布局-CN202310448288.8在审
发明人：李俊红;靳旭红;黄飞;姚雨竹;苗文博;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： B64G1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种超低轨卫星的增稳布局，包括超低轨卫星本体、一组后掠太阳电池翼和一组后掠侧板。所述超低轨卫星的本体为截面正八边形的八棱柱结构，可以提供设备装填空间和太阳电池片布片要求，一组太阳电池翼分别位于超低轨卫星本体的两侧，一组侧板位于太阳电池翼尾端并与太阳电池翼垂直，用于超低轨卫星姿态的被动控制。本发明所设计的增稳布局可有效减小超低轨卫星在深层大气层运行时的滚转力矩，降低深层大气层中的稀薄大气对超低轨卫星运行轨道的影响，有助于改善超低轨卫星的姿态控制，提高超低轨卫星的运行稳定性。
一种超低轨卫星布局

[发明专利]一种上层大气层飞行器气动外形结构-CN202310179925.6在审
发明人：李俊红;黄飞;靳旭红;姚雨竹;苗文博;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2023-03-01 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B64C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种上层大气层飞行器气动外形结构，包括飞行器本体、一组太阳翼、一个稳定翼和一组共形天线。所述飞行器外形的本体为截面正六边形的柱状结构，长度为L，迎风面边长为W，太阳翼分别位于飞行器本体的两侧，稳定翼位于飞行器上方，天线位于飞行器本体下方，与飞行器本体共形，以减少飞行器摩阻。本发明所设计的气动外形在满足总体设计要求下可有效降低飞行器在低轨运行时受到的气动阻力，减少近地空间稀薄大气对航天器运行轨道的影响，有助于改善飞行器的姿态控制，提高飞行器的运行稳定性，延长飞行器的在轨时间。
一种上层大气层飞行器气动外形结构

[发明专利]高空飞行器的气动特性模拟方法、装置、设备及介质-CN202310274650.4在审
发明人：王兵;高瞻;孙卫涛;范文琦;靳旭红 -专利权人：清华大学;中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2023-03-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本申请涉及飞行器工程设计技术领域，特别涉及一种高空飞行器的气动特性模拟方法、装置、设备及介质，其中，方法包括：对高空飞行器的粗糙表面几何特征进行参数化描述，得到量化表面参数；根据量化表面参数构建高空飞行器的模型，利用高空气体的模拟气体对高空飞行器的模型进行分子动力学模拟，得到模拟结果；根据模拟结果构建气固相互作用的适应系数修正模型修正高空飞行器在光滑表面与气体作用下的气动特性模拟结果，得到考虑固体表面粗糙特性的高空飞行器的气动特性模拟结果。由此，解决了相关技术中针对固体表面光滑的理想情形得到的适应系数直接应用于工程模拟会存在巨大的误差，无法满足实际工程模拟的需要等问题。
高空飞行器气动特性模拟方法装置设备介质

[发明专利]一种上层大气层吸气式电推进系统的进气道-CN202211575209.1在审
发明人： 靳旭红;姚雨竹;周靖云;苗文博;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2022-12-08 - 公布日： 2023-05-16 - 主分类号： B64G1/26 文献下载
摘要：一种上层大气层吸气式电推进系统的进气道，基于上层大气层区域自由分子流或近自由分子流的流动特征，同时在进气道几何外形和表面材料两个方面进行设计，进气道由入口段、压缩段、电离加速段和出口段组成；所述入口段为圆柱型管道，压缩段为收缩管道，轮廓为内凹圆弧，左端与入口段相切；电离加速段包括一段收缩管道和一段圆柱型管道，收缩管道的轮廓为外凹圆弧，所述外凹圆弧两端与所述压缩段的右端、电离加速段的圆柱相切；出口段为圆锥型扩张管道。完成进气道的几何外形设计之后，对进气道的内表面进行光滑处理，以降低气体与该内表面相互作用的动量/能量适应系数，最终获得了上层大气层吸气式电推进系统的进气道。
一种上层大气层吸气推进系统进气道

[发明专利]一种飞行器流场特性的重映方法-CN201910792599.X有效
发明人：黄飞;靳旭红;陈智;程晓丽;俞继军;沈清 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2019-08-26 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：一种飞行器流场特性的重映方法。首先读入源网格单元的已知流场变量Fi及其与目标网格单元各自的位置坐标，规定两个单元网格的顶点的编号顺序标号；其次，对源网格单元进行等参变换，在变换后的网格单元内均匀布置n个随机点，将随机点的位置坐标变化至原始坐标，获得n个源网格单元内的均匀随机网格点坐标(Xi,Yi)，i＝1～n；判断并统计n个随机坐标点中位于目标网格单元的个数m，则源网格单元与目标网格单元的相交面积Si其所占的统计点数比例求解出；最后，根据获得的相交面积确定目标网格单元内的流场变量F，进一步可获得飞行器整个目标网格单元下的全流场变量。
一种飞行器特性重映方法

[发明专利]一种自配平的低轨卫星太阳翼气动布局-CN202210715376.5在审
发明人：李俊红;靳旭红;黄飞;姚雨竹;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B64G1/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种自配平的低轨卫星太阳翼气动布局，包括卫星本体和两组自配平太阳翼；卫星本体为长方体，两组自配平太阳翼分别位于卫星本体的两侧形成对称结构，所述自配平太阳翼包括第一折太阳翼，第一折太阳翼与卫星本体连接形成可调节偏转角，调节偏转角大小实现低轨卫星气动力矩平衡。本发明可消除卫星在近地低轨运行时受到的气动干扰力矩，大大降低近地空间稀薄大气对卫星轨道的影响，还会减小卫星姿态控制的气动干扰力矩，同时能够保证卫星本体侧面防热系统的要求，从而提高卫星可靠度。
一种卫星太阳气动布局

[发明专利]一种上层大气层超高速巡航飞行器的减重机翼-CN202011324301.1有效
发明人： 靳旭红;黄飞;陈智;程晓丽;俞继军 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-11-23 - 公布日： 2021-11-30 - 主分类号： B64C3/36 文献下载
摘要：本发明提出了一种上层大气层超高速巡航飞行器的减重机翼，包括：多片翼板，翼板的厚度和宽度相同；一组连接杆；其中所述连接杆将所述多片翼板顺次连接在一起，翼板之间具有通槽，组成所述减重机翼。当前飞行器减重设计主要涉及航空飞行区域(0km～20km)、临近空间(20km～100km)和外太空(300km～)，而上层大气层作为一个几乎未开发利用的空域，尚无该空域的飞行器减重设计技术。本发明在实现减重的同时，还能节省材料，也能保持气动性能不变甚至有所增强，是上层大气层超高速巡航飞行器机翼外形的减重设计的理想方法，能有效促进上层大气层的开发和利用。
一种上层大气层超高速巡航飞行器机翼

[发明专利]一种复杂外形航天器投影面积的确定方法及系统-CN201711076808.8有效
发明人： 靳旭红;黄飞;程晓丽;王强;俞继军 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2017-11-06 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：一种复杂外形航天器投影面积的确定方法和系统，借鉴统计学中Monte Carlo技术的思想，结合计算几何学中基本的射线与三角形相交理论，发展了一种鲁棒性和通用性都较好的复杂外形航天器沿任意方向投影面积的计算方法。首先，构建一个恰好包围航天器外表面的长方体盒子，该长方体有一个表面垂直于投影方向；然后，确定产生试验粒子的边界矩形，边界矩形所在平面垂直于投影方向，且位于包围盒子的上游；再次，在边界矩形产生试验粒子，并跟踪其运动轨迹，判断轨迹是否与航天器表面相交，若相交则使相交试验粒子数递增1；最后，重复上一步过程直至试验粒子总数足够大，以保证计算结果收敛，根据相交试验粒子数和产生的试验粒子总数统计出航天器的投影面积。
一种复杂外形航天器投影面积确定方法系统

[发明专利]一种稀薄流区环境下航天器气动系数的确定方法-CN202011595772.6在审
发明人： 靳旭红;黄飞;苗文博;程晓丽 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-12-28 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种稀薄流区环境下航天器气动系数的确定方法，包括以下步骤：步骤S01：基于自由分子流区和连续流区的气动特性构建权值函数；步骤S02：根据来流分子平均自由程和航天器外形参数计算来流克努森数；步骤S03：将所述来流克努森数代入所述权值函数，计算对应的权值函数值；步骤S04：根据所述权值函数值、所述自由分子流区的气动系数和所述连续流区的气动系数计算所述稀薄流区环境下航天器的气动系数。本发明能够克服稀薄流区气动特性计算效率低或者计算准确度低的缺点，能准确捕捉气动特性随着飞行高度的变化规律，是稀薄流区环境下航天器气动设计较为理想的计算方法。
一种稀薄环境航天器气动系数确定方法

[发明专利]一种过渡流区飞行器缝隙热流及防热材料的确定方法-CN202010225330.6在审
发明人：黄飞;靳旭红;吕俊明;程晓丽;俞继军;沈清 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2020-03-26 - 公布日： 2020-08-14 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：一种过渡流区飞行器缝隙热流及防热材料的确定方法。首先采用DSMC对无缝隙干扰的飞行器流动进行数值模拟，获得缝隙对应位置处的无干扰热流峰值及流场局部密度；其次，基于局部流场参数及缝隙尺度对局部努森数进行求解；最后，采用局部努森数对无干扰热流进行修正，获得过渡流区飞行器缝隙加热的热流峰值。
一种过渡流飞行器缝隙热流防热材料确定方法

[发明专利]一种复杂外形低轨航天器气动特性的快速预测方法-CN201610286877.0有效
发明人： 靳旭红;黄飞;程晓丽;王强;俞继军 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2016-05-03 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：一种复杂外形低轨航天器气动特性的快速准确预测方法，首先，构建一个足够大的计算域，航天器位于该计算域内部，并在其边界产生一个试验粒子；然后，跟踪和模拟该试验粒子之后的运动轨迹和碰撞过程，直到其飞出计算域或撞到飞行器表面，若试验粒子和表面碰撞，计算其与物体表面的动量、能量交换并继续跟踪该试验粒子；最后，重复上述过程直至试验粒子数足够大，以保证计算结果收敛，统计出飞行器飞行环境下的气动特性规律，进而进行飞行器设计。
一种复杂外形航天器气动特性快速预测方法

[发明专利]基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法-CN201810268232.3在审
发明人：黄飞;靳旭红;韩国玺;程晓丽;俞继军 -专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日： 2018-03-29 - 公布日： 2018-10-26 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：基于任意抛分网格下粒子搜索技术的飞行器气动特性确定方法，(1)采用直接模拟蒙特卡罗方法对飞行器流场计算域进行背景网格划分，并进行并行流场计算，获得流场分布参数；(2)任一个并行节点进行如下处理：计算该网格单元的特征尺度与该网格单元局部自由程的比值R，根据R确定该网格单元需要抛分的个数以及能否进行抛分，将能够进行抛分的网格单元及其抛分个数进行标记并进行全局广播；(3)所有节点都根据标记信息进行对应网格单元的抛分，并确定原网格单元中粒子与抛分后的网格单元的归属，完成一次自适应处理；(4)对网格单元继续进行全流场的并行计算，判断流场自适应处理次数是否达到预定值，未达到返回(2)继续处理，若达到则继续并行计算直至仿真模拟结束，从而得到飞行器气动特性规律。
网格单元飞行器气动特性粒子自适应处理并行计算流场网格搜索流场计算域背景网格标记信息并行节点仿真模拟继续处理流场分布全局广播特征尺度全流场自由程比值R 并行归属返回

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