MISSILE DATCOM使用教程-LI課件

MISSLEDATCOMMissileDatcom軟件簡介MissileDatcom軟件的全稱為MissileDataCompendium，是由美國空軍飛行力學實驗室開發(fā)的一款氣動力工程計算軟件。MissileDatcom采用了部件組合法、模塊化法（數(shù)據(jù)模塊化和方法模塊化）。由于其充分利用了美國空軍幾十年來的風洞試驗數(shù)據(jù)，因此它具有較強的適應性和較高精度。隨著技術的發(fā)展和試驗數(shù)據(jù)的積累，該程序截止至1997年已先后發(fā)布了7個版本，并至2002年仍不斷對其進行修訂和補充。由于其顯著的優(yōu)點，該程序在美國飛行器方案設計和初步分析過程中應用非常普遍，基本成為美國飛行器總體設計部門必備的程序。MissileDatcom的適用范圍

輸入/輸出文件程序的運行需要用到以下11個文件：for002.datfor003.datfor004.datfor005.dat——用戶輸入文件；for006.dat——程序輸出文件；for007.dat……for012.dat輸入說明輸入到計算機程序的方案往往是以一種列表和控制卡片的混合方式。輸入可以從任意列開始，且可按任一順序輸入；所有數(shù)字輸入的命名都使用能幫助記憶的（變量）名字；程序輸入“標識符”大量減少。這一過程是在單通道下運行的查錯程序，所有的錯誤都在這次“單獨”的運行中被查出。單位制可以是英尺、英寸、米或厘米。默認為英尺。導數(shù)可以用度或弧度表示。默認為度。幾何外形可以由形狀類型或表面坐標來確定。翼剖面可以是用戶自定義，NACA或超音速形狀的剖面。默認六邊形超音速翼型。布局可以在一個已知的側滑角下運行并隨機身攻角而變化，或者在一已知氣動滾轉角下運行并改變總攻角。飛行狀態(tài)可以由用戶自定義，或設置為標準大氣模型。用風洞試驗情況來模擬實際飛行狀態(tài)也是可行的。默認飛行狀態(tài)為零高度。輸入說明列表的輸入列表的輸入是獨立的，可以從任一列開始。相同列表中可以多次輸入相同的case。

如$REFQSREF=1.,$ $REFQLREF=2.,$

$REFQROUGH=0.001,$相當于$REFQSREF=1.,LREF=2.,ROUGH=0.001,$一個case中的一個列表變量的最終值就是用于計算的值。某些變量的輸入是按照數(shù)列而不是單獨的值，如果數(shù)列表超出一張卡，則在續(xù)行頁中必須重復聲明變量名和數(shù)列中第一個續(xù)值的索引。列表的輸入沒有一定的順序。只有需要進行運行case的列表才進行輸入。例如：$FLTCONNALPHA=20.,ALPHA=0.,2.,4.,6.,8.,10.,12.,14.,16.,18.,20.,ALPFA(12)=22.,24.,28.,32.,36.,40.,44.,48.,52.,NMACH=5.,MACH=0.2,0.8,1.5,2.,3.,ALT=0.,1000.,ALT(3)=20000.,30000.,40000.,$列表的命名列表輸入$FLTCON飛行條件（攻角、海拔等）$REFQ參考量（參考面積、長度等）$AXIBOD軸對稱布局$ELLBOD橢圓機身布局$PROTUB機身突出物$FINSETn對舵的描述（n為舵數(shù)：1,2,3or4）$DEFLCT翼面傾角（偏轉）值$TRIM配平信息$INLET進氣口外形$EXPR試驗數(shù)據(jù)翼型結構的每一個組成部分都需要一個單獨的列表輸入。因此，一個體—翼—尾的外形case輸入至少需要以下列表輸入項的每一項。因為不是所有的變量都有默認值。$FLTCON定義飛行條件$AXIBOD或$ELLBOD定義彈體$FINSET1定義最前面的舵$FINSET2定義第一組隨后的舵$FINSET3定義第二組隨后的舵$FINSET4定義第三組隨后的舵程序對整體外形的確定需要每一個部件的列表，即使沒有輸入任何數(shù)據(jù)。以下規(guī)則適用于列表的輸入：如果不需要，則可以不包含任何列表。一個列表中不能含有變量除非需要。程序的運行由輸入提供的數(shù)字及數(shù)據(jù)類型決定。不用對外形描述得過為詳細。用戶的輸入優(yōu)先于程序的計算。列表FLTCON——飛行條件NALPHA——攻角個數(shù)程序被限制在每個case不超過20個攻角和20個馬赫數(shù)/海拔高度。雷諾數(shù)是不可缺少的，由REN、ALT、MACH或VINF、PINF、TINF構成雷諾數(shù)條件（雷諾數(shù)計算使用了1962年標準大氣模型）。用戶輸入值優(yōu)先于程序計算。因此，用戶可以不考慮任何默認值或標準大氣運算。ALPHA——攻角（度）BETA——側滑角（度）PHI——滾轉角（度）NMACH——馬赫數(shù)個數(shù)MACH——馬赫數(shù)ALT——海拔高度REN——單位長度雷諾數(shù)PINF——來流靜壓TINF——來流靜溫列表REFQ——參考量SREF——參考面積XCG的輸入與整體坐標系的原點有關（X=0，見圖1），通過SCALE來刻度?？梢栽敿毝x表面粗糙高度率（RHR）以代替表面粗糙度高度（ROUGH）。RHR可以表示出百萬分之一的粗糙度高度變化值的平均算術值。LREF——縱向參考長度LATREF——橫向參考長度XCG——壓心縱向位置ZCG——壓心垂直位置BLAYER——邊界層類型（全紊流、自然過渡）ROUGH——表面粗糙度高度RHR——表面粗糙度高度率SCALE——飛行器比例因子圖1飛行器幾何外形列表AXIBOD——軸對稱外形X0——彈頭端點縱向坐標此為方案一描述彈身。幾何外形通常分為前端、中段、尾端。形狀、全長和每一部分基準直徑都要詳細說明。注意到對于一個完整的構型來說，以上三部分并不是都需要存在的。如果沒有定義DEXIT則DEXIT=0。TRUNC必須置為FALSE。X和R的前五個點必須在球形前端。TNOSE——彈頭類型（圓錐、尖頂拱、指數(shù)、哈克、卡門）POWER——冪次，n，(r/R)=(x/L)^nLNOSE——彈頭長度DNOSE——彈頭底部直徑BNOSE——彈頭鈍度直徑（或截面直徑）TRUNC——彈頭截斷標記（是/否）LCENTR——彈身長度DCENTR——彈身底面直徑TAFT——彈體尾部形狀（圓錐/圓頂拱）LAFT——彈體尾部長度DAFT——彈體尾部底面直徑（大于0且不等于DCENTR）DEXIT——用于計算底部阻力的噴口直徑BASE——是否計算底部卷流干擾（.TURE/.FALSE）列表PROTUB——突出體外形NPROT——突出物組數(shù)一個突出物組由所有突出物中相同軸向位置相同尺寸和形狀各組成，只要對每一組突出物的某一個的幾何外形進行描述即可。一組突出物的個數(shù)最多為20個。VCYL，HCYL，BLOCK和FAIRING型的突出物只含一個。FAIRING型必須保證一個零偏移量，即使輸入非零偏移量程序也會采取零偏移量。LPROT，WPROT，HPROT，OPROT的輸入都基于不同突出物類型的輸入的成員面按前后順序排列。PTYPE——突出物組的類型XPROT——導彈頭部至各突出物組的縱向距離NLOC——各組突出物的個數(shù)LPROT——各突出物的長度WPROT——各突出物的寬度HPROT——各突出物的高度OPROT——各突出物的垂直偏量（傳感器）（點火按鈕）（電氣連接）

（發(fā)射支架）列表FINSET——定義舵組數(shù)nSECTYP——翼型類型翼型類型有HEX,ARC,USER,NACA用戶可以指定多大四組不相交的舵，n為指定舵組數(shù)，如果n=0或省略則會產生輸入錯誤。用戶選擇翼型曲線“折點”，一個折點還能說明機翼部分的變化，但是這部分機翼必須為相同類型。SSPAN——半翼展位置CHORD——每個舵半展處的弦長XLE——彈頭至每個舵展位置弦線前緣的位置SWEEP——每個舵展向位置的后掠角STA——用于計算后掠角的弦線位置LER——每個舵展向位置的弦線位置NPANEL——每組舵的翼面?zhèn)€數(shù)PHIF——從彈尾向彈頭看去每個翼面的順時針滾轉角GAM——每個翼面與平面的夾角CFOC——每個翼展位置處的襟翼弦長和翼弦長的比列表DEFLCT——翼面偏轉角DELTA1——舵組1中每個翼面的舵偏角允許用戶確定每一組舵面的入射角。DELTA2——舵組2中每個翼面的舵偏角DELTA3——舵組3中每個翼面的舵偏角DELTA4——舵組4中每個翼面的舵偏角XHINGE——每組舵面絞線到原始坐標系的距離SKEW——每組舵面絞線的后掠角列表TRIM——氣動力配平SET——用于氣動配平的舵組號PANT1——翼面1PANT2——翼面2PANT3——翼面3PANT4——翼面4PANT5——翼面5PANT6——翼面6PANT7——翼面7PANT8——翼面8DELMIN——舵偏角最大負角DELMAX——舵偏角最大正角ASYM——需要進行舵偏角符號顛倒的翼面列表INLET——軸對稱二維進氣口外形NIN——進氣口數(shù)目（最大20）該列表用于對進氣口和分流器的構型進行建模?？梢暂S對稱，二維側掛和二維頂置的進氣口進行表述。INTYPE——進氣口類型XINLT——彈頭尖端到進氣口前緣的縱向距離XDIV——進氣口前緣到偏向器前緣的縱向距離HDIV——偏向器前緣距彈身的距離LDIV——偏向器的長度PHI——從彈尾向前看垂直方向與進氣口的順時針角度X——進氣口相對其前緣的縱向位置H、W——進氣口的縱向高度和縱向寬度COVER——進氣口是否附著RAMP——外部壓縮進氣口斜道角ADD——是否計算進氣口附加阻力MFR——相對每一馬赫數(shù)的質量流量比側視圖仰視圖列表EXPR——實驗數(shù)據(jù)的替代MACH該列表用于用實驗數(shù)據(jù)替代程序產生的理論數(shù)據(jù)。NALPHAALPHASREFLREFLATREFXCGZCGCONFCNCMCA——軸向力系數(shù)對攻角的導數(shù)CY——側向力矩系數(shù)對攻角的導數(shù)CSN——偏航力矩系數(shù)對攻角的導數(shù)CSL——滾轉力矩系數(shù)對攻角的導數(shù)控制卡的輸入為診斷結果打印內部數(shù)據(jù)數(shù)組（DUMP）輸出中間計算結果（PART,BUILD,PRESSURES,PRINTAERO,PRINT,PRINTEXTRAP,PRINTGEOM,PLOT,NAMELIST,WRITE,FORMAT）選擇即將使用的系統(tǒng)單位（DIM、DERIV）定義多組case將case的標題或注釋添加到輸入文件和輸出頁（*,CASEID）限制縱向氣動參數(shù)的計算（NOLAT）控制卡只用一行命令來對程序的選項進行選擇，能使用戶控制程序的運行和輸出文件需要的格式。BUILD——該控制卡命令程序打印外形組合結果。CASEID——指定將用戶提供的標題打印在輸出文件的每一頁。DAMP——當輸入此控制卡時，將會計算動導數(shù)并將構型的結果輸出。DELETEname1，name2——該控制卡命令程序忽略一個先前的通過SAVE控制卡保留的case列表輸入。DIMIN，DIMFT，DIMCM，DIMM——該控制卡規(guī)定了用于用戶輸入和程序輸出的系統(tǒng)單位四個選項分別為英寸（IN），英尺（FT），厘米（CM），和米（M）。默認系統(tǒng)單位為英寸。DERIVDEG或DERIVRAD——所有輸出的導數(shù)都將單位設定為度（DEG）或弧度（RAD）。DUMPCASE——用于計算case時的內置數(shù)據(jù)模塊被寫入for006.dat中。此控制卡自動選擇部分輸出（PART）。DUMPname1，name2——該控制卡可使對for006.dat內所選的內置數(shù)據(jù)模塊或通用模塊進行寫入。FORMAT（format）——此控制卡用于連接WRITE控制卡。它詳細說明了將寫入for004.dat的數(shù)據(jù)格式。HYPER——該控制卡驅使程序在任何馬赫數(shù)大于1.4時針對彈體選擇牛頓流體方法。通常在馬赫數(shù)大于6時使用HYPER控制卡。INCRMT——該控制卡用于設置構形增量標志。構形增加使用第一個運行的case來找出對于縱向和橫向的氣動力的修正因子。通過比較每一個由輸入數(shù)據(jù)得到的系數(shù)的理論值和實驗值，可以算得修正因子的值。實驗值的輸入是通過列表EXPR實現(xiàn)的。NACA——該控制卡說明了NACA翼型部分的命名（或超音速翼型命名）。NAMELIST——該控制卡驅動程序打印所有的列表數(shù)據(jù)。NEXTCASE——該控制卡表明case輸入數(shù)據(jù)的結束。NOGO——該控制卡允許程序在所有輸入的case中循環(huán)而不需計算外形氣動參數(shù)?？梢猿霈F(xiàn)在輸入流的任何地方，但只能出現(xiàn)一次。NOLAT——該控制卡限制了關于側滑角的橫向導數(shù)有關計算，如果選擇了DAMP，則滾轉率和偏航率導數(shù)的計算也會受到限制。當使用TRIM時會自動選擇該控制卡。PART——該控制卡允許打印輸出部分的氣動參數(shù)。PLOT——當使用此卡時可提供帶有后期處理的繪圖程序的資料數(shù)據(jù)來使用。PRESSURES——該控制卡命令程序打印超音速時單獨彈身和單獨舵的壓力分布系數(shù)。PRINTAEROname——該控制卡命令程序打印“name”的氣動增量。PRINTGEOMname——該控制卡命令程序打印“name”的幾何參數(shù)。SAVE——可以保存從一個case到隨后的case時的列表輸入。SOSE——該控制卡的存在可針對超音速下的軸對稱彈體選擇二階膨脹波方法。凡是馬赫數(shù)大于2.0時都應該選擇SOSE卡。SPIN——該控制卡用于對彈身的自旋導數(shù)和馬格拉斯導數(shù)進行計算。TRIM——此控制卡驅使程序運行配平計算。WRITEname，start，end——該控制卡可通過最近的一個FORMAT卡將通用模塊“name”打印到數(shù)據(jù)文件for004.dat中。DERIVDEGDIMCM$FLTCONNALPHA=8.,ALPHA=0.,5.,10.,15.,20.,25.,30.,35.,NMACH=12.,MACH=0.1,0.3,0.5,0.7,0.8,0.9,1.0,1.3,1.5,1.7,1.9,2.,BETA=0.,ALT=5.9E05,$REFQXCG=65.659,ROUGH=6.3E-5,$$AXIBODXO=0.,TNOSE=CONICAL,LNOSE=11.554,DNOSE=5.,BNOSE=1.683,TRUNC=.FALSE.,LCENTR=102.083,DCENTR=5.,TAFT=CONICAL,LAFT=5.334,DAFT=6.471,DEXIT=4.385,BASE=.FALSE.,$$FINSET1SECTYP=ARC,NPANEL=4.,SSPAN=0.,6.,CHORD=8.012,0.538,XLE=11.1155,18.5545,NPANEL=4., PHIF=45.,135.,225.,315., GAM=45.,-45.,45.,-45.,ZUPPER=0.11,$$FINSET2