高空风向变化模型、及应用于火箭最大气动载荷变化特征分析的制作方法

本发明涉及高空风对航天、航空及其它空中飞行物的空中飞行安全试验，具体为构建高空风向变化的模型技术，并应用于某型火箭最大气动载荷(以符号“qαmax”表示，下同)变化特征的示例分析。

背景技术：

1、高空风生产的qαmax对航空器、航天器飞行安全具有重大影响。目前，针对高空风速大小和高空风速垂直切变均保持不变情况下，高空风向变化对qαmax影响多大，尚未见到相关研究。最大困难是没有满足需求的高空风向变化模型，为了解决该问题，本发明提出了一种高空风向变化的构建技术，该模型能够保证各高度层风速大小、风速垂直切变均基本不变情况下，生成高空风向变化的高空风数据集，消除了因高空风速大小、高空风速垂直切变变化而产生重大影响，以某型运载火箭为示例，将该模型生成不同高空风向的高空风数据集，应用于该火箭，分析了其对火箭qαmax数值大小的影响。

技术实现思路

1、本发明的主要内容包括以下几个方面：

2、a)任选一组高空风作为原始数据，获取该高空风在各高度层的风速、风向、纬向风速、经向风速和风速垂直切变，在后面构建高空风向变化模型的过程中，确证各高度层的高空风速大小、高空风速垂直切变基本不变。

3、b)为保证高空风向出现变化时，各高度层的高空风速大小、高空风速垂直切变均基本不变，在构建高空风向变化模型的过程中，得到了风向角度变化值与纬向风速变化值、经向风速变化值之间的变化约束关系式，通过该变化约束关系式，在已知原始数据各高度层的纬向风速、经向风速情况下，只需给出各高度层的高空风向角度变化值，就可获取各高度层的新纬向风速值、新经向风速值(且风速大小保持不变)，从而得到新的各高度层高空纬向风速、经向风速数据集。在示例中，设置高空风速角度变化值的数组为0°:1°:359°(各高度层的风向角度变化值，可按实际需求设置)，利用高空风向变化模型可得到高空风速大小基本不变、高空风速垂直切变基本不变的360组高空风样本。

4、c)利用高空风向变化模型得到的360组高空风样本，应用于某型运载火箭，计算得到其qαmax及其对应高空风速、高度。

5、d)分析360组火箭qαmax及其对应高空风速、高度的变化特征。

1.一种高空风向变化模型的构建技术，其特征在于，该模型能够保证各高度层的高空风速大小、高空风速垂直切变均基本不变情况下，按需求生成不同高空风向的高空风数据集，消除了因高空风速大小变化、高空风速垂直切变变化而产生重大影响。

2.根据权利要求1所述的高空风向变化模型，其特征应用于运载火箭等航天器的空中飞行安全试验。

3.根据权利要求1或2所述的高空风向变化模型，其特征应用于飞机等航空器的空中飞行安全试验。

4.根据权利要求1、2或3所述的高空风向变化模型，其特征应用于其它高空飞行物的空中飞行安全试验。