MISSILE DATCOM使用教程-LI課件

MISSLEDATCOMMissileDatcom軟件簡(jiǎn)介MissileDatcom軟件的全稱為MissileDataCompendium，是由美國(guó)空軍飛行力學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的一款氣動(dòng)力工程計(jì)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(guó)空軍幾十年來(lái)的風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此它具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和較高精度。隨著技術(shù)的發(fā)展和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，該程序截止至1997年已先后發(fā)布了7個(gè)版本，并至2002年仍不斷對(duì)其進(jìn)行修訂和補(bǔ)充。由于其顯著的優(yōu)點(diǎn)，該程序在美國(guó)飛行器方案設(shè)計(jì)和初步分析過(guò)程中應(yīng)用非常普遍，基本成為美國(guó)飛行器總體設(shè)計(jì)部門必備的程序。MissileDatcom的適用范圍

輸入/輸出文件程序的運(yùn)行需要用到以下11個(gè)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(shuō)明輸入到計(jì)算機(jī)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(kāi)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(biāo)識(shí)符”大量減少。這一過(guò)程是在單通道下運(yùn)行的查錯(cuò)程序，所有的錯(cuò)誤都在這次“單獨(dú)”的運(yùn)行中被查出。單位制可以是英尺、英寸、米或厘米。默認(rèn)為英尺。導(dǎo)數(shù)可以用度或弧度表示。默認(rèn)為度。幾何外形可以由形狀類型或表面坐標(biāo)來(lái)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(rèn)六邊形超音速翼型。布局可以在一個(gè)已知的側(cè)滑角下運(yùn)行并隨機(jī)身攻角而變化，或者在一已知?dú)鈩?dòng)滾轉(zhuǎn)角下運(yùn)行并改變總攻角。飛行狀態(tài)可以由用戶自定義，或設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)大氣模型。用風(fēng)洞試驗(yàn)情況來(lái)模擬實(shí)際飛行狀態(tài)也是可行的。默認(rèn)飛行狀態(tài)為零高度。輸入說(shuō)明列表的輸入列表的輸入是獨(dú)立的，可以從任一列開(kāi)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(dāng)于$REFQSREF=1.,LREF=2.,ROUGH=0.001,$一個(gè)case中的一個(gè)列表變量的最終值就是用于計(jì)算的值。某些變量的輸入是按照數(shù)列而不是單獨(dú)的值，如果數(shù)列表超出一張卡，則在續(xù)行頁(yè)中必須重復(fù)聲明變量名和數(shù)列中第一個(gè)續(xù)值的索引。列表的輸入沒(méi)有一定的順序。只有需要進(jìn)行運(yùn)行case的列表才進(jìn)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(zhǎng)度等）$AXIBOD軸對(duì)稱布局$ELLBOD橢圓機(jī)身布局$PROTUB機(jī)身突出物$FINSETn對(duì)舵的描述（n為舵數(shù)：1,2,3or4）$DEFLCT翼面傾角（偏轉(zhuǎn)）值$TRIM配平信息$INLET進(jìn)氣口外形$EXPR試驗(yàn)數(shù)據(jù)翼型結(jié)構(gòu)的每一個(gè)組成部分都需要一個(gè)單獨(dú)的列表輸入。因此，一個(gè)體—翼—尾的外形case輸入至少需要以下列表輸入項(xiàng)的每一項(xiàng)。因?yàn)椴皇撬械淖兞慷加心J(rèn)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?qū)φw外形的確定需要每一個(gè)部件的列表，即使沒(méi)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(gè)列表中不能含有變量除非需要。程序的運(yùn)行由輸入提供的數(shù)字及數(shù)據(jù)類型決定。不用對(duì)外形描述得過(guò)為詳細(xì)。用戶的輸入優(yōu)先于程序的計(jì)算。列表FLTCON——飛行條件NALPHA——攻角個(gè)數(shù)程序被限制在每個(gè)case不超過(guò)20個(gè)攻角和20個(gè)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(gòu)成雷諾數(shù)條件（雷諾數(shù)計(jì)算使用了1962年標(biāo)準(zhǔn)大氣模型）。用戶輸入值優(yōu)先于程序計(jì)算。因此，用戶可以不考慮任何默認(rèn)值或標(biāo)準(zhǔn)大氣運(yùn)算。ALPHA——攻角（度）BETA——側(cè)滑角（度）PHI——滾轉(zhuǎn)角（度）NMACH——馬赫數(shù)個(gè)數(shù)MACH——馬赫數(shù)ALT——海拔高度REN——單位長(zhǎng)度雷諾數(shù)PINF——來(lái)流靜壓TINF——來(lái)流靜溫列表REFQ——參考量SREF——參考面積XCG的輸入與整體坐標(biāo)系的原點(diǎn)有關(guān)（X=0，見(jiàn)圖1），通過(guò)SCALE來(lái)刻度?？梢栽敿?xì)定義表面粗糙高度率（RHR）以代替表面粗糙度高度（ROUGH）。RHR可以表示出百萬(wàn)分之一的粗糙度高度變化值的平均算術(shù)值。LREF——縱向參考長(zhǎng)度LATREF——橫向參考長(zhǎng)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(guò)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(duì)稱外形X0——彈頭端點(diǎn)縱向坐標(biāo)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(zhǎng)和每一部分基準(zhǔn)直徑都要詳細(xì)說(shuō)明。注意到對(duì)于一個(gè)完整的構(gòu)型來(lái)說(shuō)，以上三部分并不是都需要存在的。如果沒(méi)有定義DEXIT則DEXIT=0。TRUNC必須置為FALSE。X和R的前五個(gè)點(diǎn)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(zhǎng)度DNOSE——彈頭底部直徑BNOSE——彈頭鈍度直徑（或截面直徑）TRUNC——彈頭截?cái)鄻?biāo)記（是/否）LCENTR——彈身長(zhǎng)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(zhǎng)度DAFT——彈體尾部底面直徑（大于0且不等于DCENTR）DEXIT——用于計(jì)算底部阻力的噴口直徑BASE——是否計(jì)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(gè)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(duì)每一組突出物的某一個(gè)的幾何外形進(jìn)行描述即可。一組突出物的個(gè)數(shù)最多為20個(gè)。VCYL，HCYL，BLOCK和FAIRING型的突出物只含一個(gè)。FAIRING型必須保證一個(gè)零偏移量，即使輸入非零偏移量程序也會(huì)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(dǎo)彈頭部至各突出物組的縱向距離NLOC——各組突出物的個(gè)數(shù)LPROT——各突出物的長(zhǎng)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(diǎn)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(huì)產(chǎn)生輸入錯(cuò)誤。用戶選擇翼型曲線“折點(diǎn)”，一個(gè)折點(diǎn)還能說(shuō)明機(jī)翼部分的變化，但是這部分機(jī)翼必須為相同類型。SSPAN——半翼展位置CHORD——每個(gè)舵半展處的弦長(zhǎng)XLE——彈頭至每個(gè)舵展位置弦線前緣的位置SWEEP——每個(gè)舵展向位置的后掠角STA——用于計(jì)算后掠角的弦線位置LER——每個(gè)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(gè)翼面的順時(shí)針滾轉(zhuǎn)角GAM——每個(gè)翼面與平面的夾角CFOC——每個(gè)翼展位置處的襟翼弦長(zhǎng)和翼弦長(zhǎng)的比列表DEFLCT——翼面偏轉(zhuǎn)角DELTA1——舵組1中每個(gè)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(gè)翼面的舵偏角DELTA3——舵組3中每個(gè)翼面的舵偏角DELTA4——舵組4中每個(gè)翼面的舵偏角XHINGE——每組舵面絞線到原始坐標(biāo)系的距離SKEW——每組舵面絞線的后掠角列表TRIM——?dú)鈩?dòng)力配平SET——用于氣動(dòng)配平的舵組號(hào)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(fù)角DELMAX——舵偏角最大正角ASYM——需要進(jìn)行舵偏角符號(hào)顛倒的翼面列表INLET——軸對(duì)稱二維進(jìn)氣口外形NIN——進(jìn)氣口數(shù)目（最大20）該列表用于對(duì)進(jìn)氣口和分流器的構(gòu)型進(jìn)行建模。可以軸對(duì)稱，二維側(cè)掛和二維頂置的進(jìn)氣口進(jìn)行表述。INTYPE——進(jìn)氣口類型XINLT——彈頭尖端到進(jìn)氣口前緣的縱向距離XDIV——進(jìn)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(zhǎng)度PHI——從彈尾向前看垂直方向與進(jìn)氣口的順時(shí)針角度X——進(jìn)氣口相對(duì)其前緣的縱向位置H、W——進(jìn)氣口的縱向高度和縱向?qū)挾菴OVER——進(jìn)氣口是否附著RAMP——外部壓縮進(jìn)氣口斜道角ADD——是否計(jì)算進(jìn)氣口附加阻力MFR——相對(duì)每一馬赫數(shù)的質(zhì)量流量比側(cè)視圖仰視圖列表EXPR——實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的替代MACH該列表用于用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)替代程序產(chǎn)生的理論數(shù)據(jù)。NALPHAALPHASREFLREFLATREFXCGZCGCONFCNCMCA——軸向力系數(shù)對(duì)攻角的導(dǎo)數(shù)CY——側(cè)向力矩系數(shù)對(duì)攻角的導(dǎo)數(shù)CSN——偏航力矩系數(shù)對(duì)攻角的導(dǎo)數(shù)CSL——滾轉(zhuǎn)力矩系數(shù)對(duì)攻角的導(dǎo)數(shù)控制卡的輸入為診斷結(jié)果打印內(nèi)部數(shù)據(jù)數(shù)組（DUMP）輸出中間計(jì)算結(jié)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(biāo)題或注釋添加到輸入文件和輸出頁(yè)（*,CASEID）限制縱向氣動(dòng)參數(shù)的計(jì)算（NOLAT）控制卡只用一行命令來(lái)對(duì)程序的選項(xiàng)進(jìn)行選擇，能使用戶控制程序的運(yùn)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(jié)果。CASEID——指定將用戶提供的標(biāo)題打印在輸出文件的每一頁(yè)。DAMP——當(dāng)輸入此控制卡時(shí)，將會(huì)計(jì)算動(dòng)導(dǎo)數(shù)并將構(gòu)型的結(jié)果輸出。DELETEname1，name2——該控制卡命令程序忽略一個(gè)先前的通過(guò)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(gè)選項(xiàng)分別為英寸（IN），英尺（FT），厘米（CM），和米（M）。默認(rèn)系統(tǒng)單位為英寸。DERIVDEG或DERIVRAD——所有輸出的導(dǎo)數(shù)都將單位設(shè)定為度（DEG）或弧度（RAD）。DUMPCASE——用于計(jì)算case時(shí)的內(nèi)置數(shù)據(jù)模塊被寫入for006.dat中。此控制卡自動(dòng)選擇部分輸出（PART）。DUMPname1，name2——該控制卡可使對(duì)for006.dat內(nèi)所選的內(nèi)置數(shù)據(jù)模塊或通用模塊進(jìn)行寫入。FORMAT（format）——此控制卡用于連接WRITE控制卡。它詳細(xì)說(shuō)明了將寫入for004.dat的數(shù)據(jù)格式。HYPER——該控制卡驅(qū)使程序在任何馬赫數(shù)大于1.4時(shí)針對(duì)彈體選擇牛頓流體方法。通常在馬赫數(shù)大于6時(shí)使用HYPER控制卡。INCRMT——該控制卡用于設(shè)置構(gòu)形增量標(biāo)志。構(gòu)形增加使用第一個(gè)運(yùn)行的case來(lái)找出對(duì)于縱向和橫向的氣動(dòng)力的修正因子。通過(guò)比較每一個(gè)由輸入數(shù)據(jù)得到的系數(shù)的理論值和實(shí)驗(yàn)值，可以算得修正因子的值。實(shí)驗(yàn)值的輸入是通過(guò)列表EXPR實(shí)現(xiàn)的。NACA——該控制卡說(shuō)明了NACA翼型部分的命名（或超音速翼型命名）。NAMELIST——該控制卡驅(qū)動(dòng)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(jié)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(jì)算外形氣動(dòng)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(guān)于側(cè)滑角的橫向?qū)?shù)有關(guān)計(jì)算，如果選擇了DAMP，則滾轉(zhuǎn)率和偏航率導(dǎo)數(shù)的計(jì)算也會(huì)受到限制。當(dāng)使用TRIM時(shí)會(huì)自動(dòng)選擇該控制卡。PART——該控制卡允許打印輸出部分的氣動(dòng)參數(shù)。PLOT——當(dāng)使用此卡時(shí)可提供帶有后期處理的繪圖程序的資料數(shù)據(jù)來(lái)使用。PRESSURES——該控制卡命令程序打印超音速時(shí)單獨(dú)彈身和單獨(dú)舵的壓力分布系數(shù)。PRINTAEROname——該控制卡命令程序打印“name”的氣動(dòng)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(gè)case到隨后的case時(shí)的列表輸入。SOSE——該控制卡的存在可針對(duì)超音速下的軸對(duì)稱彈體選擇二階膨脹波方法。凡是馬赫數(shù)大于2.0時(shí)都應(yīng)該選擇SOSE卡。SPIN——該控制卡用于對(duì)彈身的自旋導(dǎo)數(shù)和馬格拉斯導(dǎo)數(shù)進(jìn)行計(jì)算。TRIM——此控制卡驅(qū)使程序運(yùn)行配平計(jì)算。WRITEname，start，end——該控制卡可通過(guò)最近的一個(gè)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