再入飞行器的气动噪声响应分析和试验验证

利用再入飞行器气动噪声的试验结果和MSC／NASTRAN软件首次完成了再入飞行器复杂结构气动噪声的响应分析与试验验证，从而将随机响应分析的单个激励下的结构随机响应分析推进到多个面激励下的复杂结构随机响应分析与试验验证。     

高超声速再入飞行器气动加热计算方法研究

气动加热计算是高超声速再入飞行器的关键技术之一.文中用CFD方法获取边界层外的无粘数值解,代人边界层内工程方法的计算公式,获得热流密度.驻点区热流密度计算采用Fay-Riddle公式,非驻点区采用Eckert参考焓方法.通过与风洞实验和纯粹数值方法的结果相比,验证了采用边界层外无粘数值解和边界层内工程算法相结合来计算飞行器表面热流密度的可行性.     

再入飞行器再入函数及其导数与积分

从“直线弹道”的基本假设和结论出发,推导并给出了再入飞行器再入大气层过程中,诸多物理量的近似解析计算公式,揭示了各物理量之间内在的本质联系、各物理量随再入高度的基本变化规律以及它们与再入飞行器再入初始速度、初始弹道倾角、再入飞行器质阻比的关系。     

弹道式再入飞行器的飞行动力学问题

本文从作者的观点对弹道再入飞行器的飞行力学问题作了历史回顾与总结,重点放在近15年中在小型化高性能弹道式导弹弹头研制中所遇到的关键技术—弹头滚转与滚转异常,滚转对弹头精度的影响及滚转控制。 60年代中,在高弹道系数小型化再入飞行器试验中出现了滚转异常现象,已证明滚转异常是由再入飞行器质量和外形的不对称及其综合作用而造成的,它曾经是高性能弹道导弹弹头研制中令人吃一惊的一个问题。文中介绍了作者如何发展与应用经典的欧拉角坐标系来描述现代弹道式再入飞行器的运动,讨论了经典欧拉角坐标系的产生,它与气动弹道坐标系和体轴坐标系的关系,以及它在近15年中在高性能小型化弹道导弹研制中在一些关键问题上的应用。文中还谈到了再入飞行器滚转异常问题的解决,再入飞行器的被动式滚转控制、主动式滚转控制以及主动式端头冷却。     

浅析再入机动飞行器十字布局与叉字布局的气动特性差异

利用典型状态的风洞试验结果对十字布局与叉字布局再入机动飞行器的气动特性进行了分析也比较。研究结果表明，叉字布局的静稳定裕度变化范围大于十字布局，机动配平能力高于十字布局，升力、升阻比与十字布局相当，舵面控制效率大于十字布局，舵前缘压力与十字布局相当，舵面压力则远大于十字布局，俯仰、偏航、滚转控制的气动交连耦合影响比十字布局严重。     

ABRES弹头(再入飞行器)再入散布研究

本文简要介绍在高级弹道再入系统(ABRES)计划期间,美国为实现小型化弹道式弹头(再入飞行器)的高命中精度而在理论方面和地面试验、飞行试验方面进行的大量研究及其结果。该项研究是在弹道系数从7324kg/m~2至19530kg/m~2、再入角从15°至40°的条件下进行的。研究确定了影响弹头散布的各种因素,这些因素起作用的高度区域,以及它们引起的命中散布的大小或量级。文中以图线形式介绍了这些研究结果,并根据从研究导出的再入误差预算给出了总的再入命中散布。     

通用再入飞行器

通用再入飞行器是一种无动力、可机动的一次性使用高超声速滑翔飞行器,带有精确制导的非核战斗部,主要用于远程对地攻击,可用弹道导弹发射。它能实现在一小时内从空间或经过空间向全球任何地点布撒常规武器、传感器或其它载荷。通用再入飞行器为其携带的子弹药和其它系统提供防热、防噪、防振和防冲击等环境保护,并在再入大气层     

再入飞行器仿真系统设计与实现

文中根据机动再入末制导技术的特点,利用面向对象思想,设计了再入飞行器的仿真框架。在该框架中,状态变量及对应的右函数、空气动力、惯性测量系统、速率陀螺、导航方程、导引方程、执行机构等均作为独立的对象建模,坐标变换等常用算法也利用面向对象技术实现。在此基础上,利用VC＋＋6．0语言开发了再入飞行器仿真系统,可以支持再入飞行器的分析、设计、试验等不同背景下的飞行性能仿真。     

再入飞行器的低损耗雷达天线窗

本专利介绍再入飞行器的雷达天线窗,它是用氮化硼、二氧化硅和氮化硼丝做成的复合材料制成。在这种复合材料中最佳的含量范围是二氧化硅为2％至18％,而氮化硼基体为5％至15％。     

有升力再入飞行器烧蚀化学非平衡研究

有升力再入飞行器再入过程中，烧蚀化学非平衡效应对于防热材料烧蚀的影响一直是人们极为关注的问题，但目前国内外在这方面还没有系统的设计计算方法，本文在这个方面做了探讨和研究，建立了相应的烧蚀模型和数学模式，定理给出了平衡烧蚀与平衡烧蚀计算之间的差别，从而能确切地确定在烧蚀计算中和防热设计上是否需要考虑化学非平衡效应的影响，使烧蚀计算和防热设计更为精确和完善，从而提高防热设计的质量和合理性。     

再入飞行器的滚转异常与控制

主要介绍再入飞行器防热层烧蚀诱导的滚转异常,包括端头烧蚀外形不对称和锥面防热层烧蚀引起的滚转力矩·重点介绍碳-酚醛布带缠绕的防热层滚转力矩机理的试验研究,包括在50兆瓦电弧加热器上及 RPL 火箭发动机排气上进行的地面研究结果及飞行试验结果。研究结果表明,布带缠绕螺旋形方向,布带缝合搭接方向,布带偏斜,以及烧蚀表面不对称特征是产生滚转力矩的主要机理。文中介绍了控制滚转异常的各种方法:从设计、材料、结构、生产与工艺上减小质量不对称及气动不对称,增大静裕度,选好最佳初始滚速;从防热套生产工艺上控制滚转力矩;采用主动式滚速控制系统和被动式滚速控制系统,文中对这些系统作了简要介绍。本文最后提出了几点结论性意见与看法。     

再入飞行器总体参数多目标优化设计

在内部装填物参数给定的情况下,减小再入飞行器的质量和雷达截面具有重要意义。本文以再入飞行器的质量和雷达截面为目标函数进行多目标优化。本文的理论和计算方法可用于再入飞行器总体设计的方案论证阶段。     

再入飞行器总体方案的模糊综合决策

总体方案的决策是再入飞行器总体工作的重要环节.介绍了一种模糊多准则的综合决策方法,从多个方面考虑和评价一个再入飞行器的总体设计方案,同时兼顾了语言变量和权重系数的模糊性,将决策过程与结果量化,为决策部门作出正确决定提供更加客观的决策依据.     

再入飞行器高空最优制导律

研究了在降弧段进行高空机动的再入飞行器的最优制导律．采用最优控制理论推导出具有再入约束条件的高空最优制导律,给出了剩余时间的计算方法．仿真结果表明,此制导律可用于再入飞行器的高空机动飞行．     

宇航飞行器以超圆速度再入大气层的极限速度和可变迎角问题

本文较仔细地讨论了宇航飞行器返回大气层的极限速度问题,推导出的弹道走廊宽度及允许的最大过载用来限定再入时的极限速度。文中的近似公式可用来估算最大过载及其出现的高度,同时还较详细地讨论了宇航飞行器返回大气层时攻角对再入弹道走廊的上下界、宽度以及过载的影响,并根据升力与阻力的关系提出了最佳攻角变化规律。本文的一些曲线和估算公式可供未来宇航飞行器总体设计、外形选择参考。     

再入体气动参数辨识

采用极大似然辨识方法对再入体的气动力和气动力矩系数及小不对称量进行辨识，用辨识的气动参数重构再入体的飞行弹道，用以验证气动参数辨识的准度。