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[发明专利]一种多壁面自适应的无人机栖停装置-CN202310882699.8在审
发明人：蒋崇文;刘鹰;刘哲;胡姝瑶;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： B64U60/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种自适应多壁面的无人机栖停装置，属于无人机技术领域，解决了现有技术中的无人机栖停装置不能自适应多种壁面、结构复杂和能耗高的问题。本发明的无人机栖停装置包括基座、仿生抓附件和仿生吸附件；基座的上表面与无人机连接，下表面连接仿生吸附件；仿生吸附件采用硅橡胶材料为基底，通过微纳米加工工艺与刻蚀工艺加工出刚毛和/或绒毛；仿生抓附件设置多组，多组仿生抓附件设置于基座的外周；每组仿生抓附件包括多个弹性臂和多个仿生钩爪；弹性臂的一端与基座连接，另一端设置仿生钩爪。
一种多壁面自适应无人机装置

[发明专利]一种适用于宽迎角范围的流动参数测量装置及测量方法-CN202310457151.9在审
发明人：蒋崇文;刘哲;许晨豪;胡姝瑶 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-04-24 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于宽迎角范围的流动参数测量装置及测量方法，该测量装置包括球头、连接杆、压力传感器和数据处理系统；可通过布置在球头的压力传感器测量球头表面压力分布；由压力数据处理系统确定迎风区域，并根据迎风区域中压力测量值最大的多个测点位置和压力测量值，确定驻点位置和流动动压，进而获得流动速度方向和大小。本发明的测量装置没有活动部件，结构简单、可靠性高，解决了运动装置在宽迎角范围运动时快速、准确获取流动参数的问题。
一种适用于宽迎角范围流动参数测量装置测量方法

[发明专利]中低雷诺数微小型飞行器的高升阻比紧耦合双翼气动布局-CN202310523848.1有效
发明人：蒋崇文;刘哲;许晨豪;胡姝瑶 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： B64C3/36 文献下载
摘要：本发明属于微小型飞行器气动布局设计技术领域，涉及一种中低雷诺数微小型飞行器的高升阻比紧耦合双翼气动布局，包括前翼、后翼、端板、机身等部分，后翼设置在前翼的后下方，后翼的翼尖通过端板与前翼的翼尖或下翼面相连；前翼与后翼的展长之比在1~2范围内；沿微小型飞行器飞行时气流流向的铅垂面截取的双翼截面中，前翼与后翼的截面弦长之比在1~3范围内；前翼的截面前缘与后翼的截面前缘的竖直方向距离为5~30%的前翼的截面弦长；前翼的截面前缘与后翼的截面前缘水平方向距离为80~110%的前翼的截面弦长；前翼与后翼的弦线间夹角为0°~15°。通过双翼紧耦合设计使得最大升阻比得到提升，以提高微小型飞行器气动效率。
雷诺数微小飞行器高升耦合双翼气动布局

[发明专利]一种适用于复杂前缘形状的密切曲面乘波体正设计方法-CN202110564755.4有效
发明人：蒋崇文;李志豪;胡姝瑶;许晨豪;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B64F5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于复杂前缘形状的密切曲面乘波体正设计方法，通过求解前缘型线对应的激波曲面，实现了基于复杂形状前缘设计乘波体的功能，因而可通过选择合适的前缘型线使乘波体获得更高的巡航升阻比以及更好的宽域适应性；给出了前缘型线与激波曲面关系的解析解，相对于求数值解的求解方法而言，本发明具有更高的数值精度和更快的计算速度；本发明的前缘型线各处对应的流动平面可设置成不同的激波角，有利于提高乘波体外形的可设计性。
一种适用于复杂前缘形状密切曲面乘波体正设计方法

[发明专利]一种不可压缩流动的扰动域推进方法-CN202210781128.0有效
发明人：蒋崇文;林宏渊;胡姝瑶;许晨豪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及计算流体力学技术领域，提供了一种不可压缩流动的扰动域推进方法，该方法包括：基于来流速度，建立初始不可压缩流动的计算域和初始流场；基于初始流场，通过SIMPLE方法，进行第一步迭代，获得更新后的速度流场和压力流场；将第一步迭代计算出的当地网格残差作为数值扰动，通过网格单元的位置和距离物体壁面的距离判断，进行扰动域的推进；在扰动域推进后进行下一步迭代循环，获得收敛的解。本发明通过建立随收敛进度变化的动态扰动域，减少了单次迭代过程中的无效计算，避免了大量计算资源的浪费，提高了不可压缩流动数值模拟求解的计算效率。
一种不可压缩流动扰动推进方法

[发明专利]一种可压/不可压混合流动的高效扰动域推进方法-CN202210469835.6在审
发明人：蒋崇文;林宏渊;胡姝瑶;高振勋;许晨豪 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本公开涉及计算流体力学技术领域，提供了一种可压/不可压混合流动的高效扰动域推进方法。该高效扰动域更新方法包括：数据读入与流场初始化；根据流场初始化的方式，建立初始动态计算域，基于在动态计算域内，进行残差估计与时间积分迭代求解；对动态计算域进行更新；基于全局残差与给定收敛残差阈值的关系，若是，判断计算是否完成，若是，则输出，若否，则跳转至求解残差与时间积分迭代求解；输出计算结果。本发明解决了雅克比矩阵特征值改变和低马赫数区域判据不适用的问题，提出了适用于预处理求解可压/不可压流场的粘性主导判断依据，避免了大量无效计算大幅提高计算效率。
一种不可混合流动高效扰动推进方法

[发明专利]一种用于高超声速尖锥体飞行器的顺向喷流减阻防热方法-CN202210483128.2有效
发明人：蒋崇文;韩天依星;胡姝瑶;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： B64C21/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于高超声速尖锥体飞行器的顺向喷流减阻防热方法，在所述飞行器迎风面壁面处布置喷流减阻防热系统，所述喷流减阻防热系统包括若干喷管，所述喷管沿所述飞行器迎风面壁面的来流方向进行顺向喷流；所述喷管为声速或超声速喷管，多个喷管沿尖锥体周向或展向均匀排布，形成阵列覆盖周向或展向范围，并对喷管形状尺寸、工作参数进行了优化设置。该方法针对高超声速尖锥体飞行器，其喷流减阻防热系统可设置于飞行器迎风面大部分区域，且能够以不同机制分别降低压阻和摩阻，且在实现喷流减阻的同时起到防热作用，不同喷流条件下喷流下游均存在热流减少效应，热流减少区域覆盖锥段且延伸至柱段。
一种用于高超声速锥体飞行器喷流防热方法

[发明专利]一种相位差可变的共轴同向螺旋桨-CN202110566354.2有效
发明人：蒋崇文;李志豪;胡姝瑶;许晨豪;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-05-24 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： B64C11/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种相位差可变的共轴同向螺旋桨，沿螺旋桨推力方向前后布置两个旋转轴重合的螺旋桨，包括前方螺旋桨、螺旋桨转轴、滑动套筒与后方螺旋桨，两个螺旋桨旋转方向相同，后方螺旋桨与前方螺旋桨存在一定的相位差以确保自己远离前方螺旋桨的尾流螺旋面。实际运行过程中，若前进比变化导致尾流螺旋面逼近后方螺旋桨，后方螺旋桨将通过套筒的前后移动调整其与前方螺旋桨形成的相位差，使自身仍旧能够处于前方螺旋桨的尾流区域之外。本发明以此减小共轴螺旋桨系统的不利气动干扰以及气动噪声。
一种相位差可变同向螺旋桨

[发明专利]一种飞行器动态特性模拟的时间并行扰动域更新方法-CN202210221022.5有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;许晨豪;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-09 - 公布日： 2022-06-17 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明涉及计算流体力学技术领域，提供了一种飞行器动态特性模拟的时间并行扰动域更新方法。该方法包括：读入数据；获得Chebyshev转化矩阵分量；流场初始化；建立动态计算域；动态计算域内并行求解所有时间层的流动控制方程；更新动态计算域；判断当前时间段并行求解是否收敛、计算是否完成，若收敛，则跳转至动态计算域内并行求解所有时间层，进入当前时间段并行求解的下一个迭代步；若当前时刻求解已收敛且计算未完成，则跳转至流场初始化，进入下一时间段的求解；否则，则输出结果。本发明避免了采用静态计算域而导致的无效计算、解决了受时间维顺序推进求解要求限制存在加速瓶颈的问题、显著提高了计算效率。
一种飞行器动态特性模拟时间并行扰动更新方法

[发明专利]一种可提高气动效率的高超声速飞行器热结构方案-CN202011275700.3有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;李志豪;何新;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-11-16 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： B64C1/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种可提高气动效率的高超声速飞行器热结构方案，将酚醛树脂类材料布置于对升力有积极作用的表面即飞行器外壳下壁面，在对升力有负作用的表面即飞行器外壳上壁面不再布置酚醛树脂类材料，转为使用遇热不会产生气体的其他隔热材料，这样，酚醛树脂类材料形成的气垫可以增大飞行器外壳下壁面的激波角，从而增大下壁面的压强，而上壁面不会形成气垫而使压强升高，因此，飞行器上下压强差增大，飞行器总升力提高。并且，下壁面的酚醛树脂类材料所产生的气垫，还可以降低摩擦阻力，使得飞行器整体阻力减小，因此，飞行器整体升阻比提高。
一种提高气动效率高超声速飞行器结构方案

[发明专利]一种飞行器机动过程模拟的动网格扰动域更新方法-CN202210144150.4有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;许晨豪;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-02-17 - 公布日： 2022-05-10 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明涉及计算流体力学技术领域，提供了一种飞行器机动过程模拟的动网格扰动域更新方法。该方法，首先在流动控制方程求解中考虑网格单元速度和动网格几何守恒律的影响，在动网格技术的框架下建立仅对非定常未收敛受扰单元求解、仅在局部区域考虑粘性效应的求解方法，从而有效避免传统基于动网格单元的数值模拟方法中离散方程的无效计算。其次，在动网格单元的坐标、面向量、体积、网格单元速度等变量的更新中引入在非定常效应主导区域内局部更新的思路，从而有效避免传统基于动网格单元的数值模拟方法中更新网格单元参数的无效计算。
一种飞行器机动过程模拟网格扰动更新方法

[发明专利]一种飞行器动态气动特性模拟的迭代推进扰动域更新方法-CN202010528415.1有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行器动态气动特性模拟的迭代推进扰动域更新方法，针对现有飞行器动态气动特性数值模拟方法中存在大量无效计算的问题，采用非定常、对流、粘性三类动态计算域，提出仅对未收敛非定常单元求解、仅在局部区域考虑粘性效应的求解思路。非定常动态计算域仅包含每一物理时刻上非定常效应起主导作用的网格单元，对流动态计算域仅包含每一迭代步中受到扰动且求解尚未收敛的网格单元，粘性动态计算域仅包含对流动态计算域中粘性效应起主导作用的网格单元，三类动态计算域会在每个迭代步自适应更新。通过避免非定常数值模拟中的无效计算并降低内迭代达到收敛态所需的迭代步数，本发明可显著提高飞行器动态气动特性数值模拟的计算效率。
一种飞行器动态气动特性模拟推进扰动更新方法

[发明专利]飞行器定常粘性可压缩绕流的分区扰动域更新计算方法-CN202010284225.X有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-04-13 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开一种飞行器定常粘性可压缩绕流的分区扰动域更新计算方法，属于计算流体力学领域。本发明包括文件读入；流场初始化；初始对流动态域和初始粘性动态域建立；分配存储空间；根据边界条件类型，为边界虚网格的守恒量赋值；残差估计；时间积分；增大对流动态域；缩小对流、粘性动态域；重新分配存储空间；增大粘性动态域；重复前述步骤直至达到收敛条件；结果输出。本发明通过采用可自适应增大/缩小的对流动态域与粘性动态域，仅对求解尚未收敛的受扰单元求解，仅在部分受扰单元中考虑粘性效应，可有效减少单个迭代步的计算量和总迭代步数，从而提高求解飞行器定常粘性可压缩绕流的收敛速率。
飞行器粘性可压缩分区扰动更新计算方法

[发明专利]一种飞行器绕流数值模拟的多重网格扰动域更新加速方法-CN202010528125.7有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-06-11 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行器绕流数值模拟的多重网格扰动域更新加速方法，针对现有多重网格方法在模拟飞行器绕流时存在大量无效计算的问题，通过在细网格和粗网格上采用对流、粘性两类动态计算域，使得流动控制方程在每个迭代步中均在仅包含未收敛受扰单元的对流动态计算域中求解，而粘性效应也仅在只包含粘性效应主导单元的粘性动态计算域内考虑，从而实现了仅对未收敛受扰单元求解、仅在局部区域考虑粘性效应的求解思路。通过有效减少单个迭代步的计算量和达到收敛态所需的迭代步数，本发明可显著提高多重网格方法模拟飞行器绕流的计算效率。
一种飞行器数值模拟多重网格扰动更新加速方法

[发明专利]飞行器气动特性预测的自适应网格扰动域更新加速方法-CN202111455975.X有效
发明人：蒋崇文;胡姝瑶;高振勋;许晨豪;李椿萱 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-12-02 - 公布日： 2022-03-11 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种飞行器气动特性预测的自适应网格扰动域更新加速方法，首先，提出自适应网格与动态计算域耦合存储的新型数据格式，从而实现自适应网格上动态计算域信息的高效存储与遍历；其次，建立可标识具有位于脱体强激波区、收敛缓慢等特征单元的自适应探测器；再次，建立既可加速收敛又可最小化计算增量的脱体强激波区各向异性加密网格自适应策略；最后，建立自适应网格加密与动态计算域更新的耦合逻辑及其算法，提出自适应网格扰动域更新加速方法。该方法可进一步提升现有扰动域更新方法的加速效果；相比于传统的全局更新方法，可为飞行器气动特性预测提供同时优化网格与计算域的技术途径。
飞行器气动特性预测自适应网格扰动更新加速方法

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