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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利一种飞行器气动力/热环境-材料烧蚀响应耦合计算方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120974641B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511491960.7，技术领域涉及：G06F30/15；该发明授权一种飞行器气动力/热环境-材料烧蚀响应耦合计算方法是由梁军;马晓刚;赵瑞;申丽辉设计研发完成，并于2025-10-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种飞行器气动力/热环境-材料烧蚀响应耦合计算方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种飞行器气动力热环境‑材料烧蚀响应耦合计算方法，涉及航空航天技术领域，该方法为将飞行器再入弹道离散为多个弹道点，得到每个弹道点的弹道参数，同时确定弹道开始时刻飞行器防热材料的温度和壁面温度，根据各个弹道点的弹道参数计算每个弹道点的初始外部流场，形成沿弹道的初始热环境数据，计算材料的烧蚀响应，得到初始材料热响应计算结果，通过多次耦合迭代计算，得到各弹道点时刻的热环境数据和各弹道点时刻的热响应计算结果，当前耦合迭代M和耦合迭代M‑1的热流相对偏差不超过阈值时，达到收敛标准，得到材料烧蚀响应耦合计算结果。本发明解决了飞行器弹道的材料烧蚀响应难以实时准确计算的问题。

本发明授权一种飞行器气动力/热环境-材料烧蚀响应耦合计算方法在权利要求书中公布了：1.一种飞行器气动力热环境-材料烧蚀响应耦合计算方法，其特征在于，包括： S1、将飞行器再入弹道离散为多个弹道点，得到每个弹道点的弹道参数，并基于弹道参数确定弹道开始时刻飞行器防热材料的温度和壁面温度； S2、根据飞行器各个弹道点的弹道参数计算每个弹道点的初始外部流场，形成沿弹道的初始热环境数据； 将弹道开始时刻T0壁温Tw0=Tini=300K、烧蚀引射量mdot0=0，T1~TN时刻壁温均设置为Tw1~N=辐射平衡壁温条件、引射量mdot1~N均设置为0； 利用气动力热环境CFD计算程序，根据各个弹道点的弹道参数计算每个弹道点的初始外部流场，形成沿弹道的初始热环境数据，且弹道开始时刻T0的热环境数据在耦合迭代过程中保持不变； S3、将初始热环境数据作为边界条件，并对壁面热流和压力进行插值，得到初始材料热响应计算结果； 将弹道开始时刻T0飞行器热防护材料温度设为Ts0=Tini=300K； 将所述初始热环境数据作为边界条件，对相邻时刻点之间的壁面热流和壁面压力进行插值，计算材料的烧蚀响应，得到初始材料热响应计算结果，且初始材料热响应计算结果在耦合迭代过程中保持不变； S4、基于初始材料热响应计算结果，生成材料烧蚀响应壁面边界条件，进行计算网格更新，根据弹道参数计算每个弹道点的流场，得到各弹道点时刻的热环境数据； S5、将热环境数据作为边界条件，对壁面热流和压力进行插值处理，计算材料热响应，得到各弹道点时刻的热响应计算结果； S6、基于S4得到的热环境数据和S5得到的热响应计算结果，判断第M次耦合迭代和第M-1次耦合迭代的热流相对偏差是否超过阈值，若是，返回S4；否则，飞行器全弹道气动力热环境-材料烧蚀响应耦合计算达到收敛条件，停止计算，得到材料烧蚀响应耦合计算结果；包括： 由气动力热环境CFD计算程序接收第M-1次迭代材料热响应计算结果即烧蚀壁温、壁面烧蚀组分质量分数、烧蚀质量流率及烧蚀后退量，生成材料烧蚀响应壁面边界条件，并将材料烧蚀后退量传至网格变形程序进行计算网格更新，并新根据弹道参数条件计算每个弹道点的流场，得到第M次迭代各弹道点时刻的热环境数据； 由材料烧蚀响应计算程序接收第M次迭代热环境数据即壁面热流和壁面压力作为边界条件并对相邻时刻点之间的壁面热流和压力进行插值处理，计算材料热响应，得到第M次迭代各弹道点时刻的热响应计算结果； 对第M次迭代与第M-1次迭代的热流相对偏差进行分析，当第M次迭代与第M-1次迭代的热流相对偏差不超过阈值，则行器全弹道气动力热环境-材料烧蚀响应耦合计算达到收敛标准，停止迭代，得到材料烧蚀响应耦合计算结果，完成飞行器气动力热环境-材料烧蚀响应耦合计算； 基于各弹道点时刻的热环境数据和各弹道点时刻的热响应计算结果，进行计算，得到热流相对偏差；热流相对偏差的计算公式为：热流相对偏差=|本轮热流-前一轮热流|本轮热流；其中，本轮热流包括本次迭代的各弹道点时刻的热环境数据和各弹道点时刻的热响应计算结果，前一轮热流包括前一次迭代的各弹道点时刻的热环境数据和各弹道点时刻的热响应计算结果。

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