结构动力学对航天飞机设计的影响

航天飞机由固体火箭助推器、外贮箱、很长的推进剂管路、带有机翼和垂直尾翼的轨道器和很大的有效载荷组成。航天飞机构型独特的结构动力学特征肯定对设计有影响。本文描述了这些特征,并讨论了它们对颤振、气动弹性、POGO、动力载荷、飞行控制系统以及环境动力学的影响。提出了每个受影响方面的设计要求。同时讨论了航天飞机须开展的新的分析和试验问题,指出了这些结构动特性对设计的现行的和潜在的影响,同时还对技术贡献和未来的趋势进行评述。     

气动弹性力学的近年情况及其发展前景

本文综述了近20年来国外气动弹性力学发展情况和远景。概括介绍了三个问题,一是结构模态参数:有限单元法在模态参数分析方面取得的成就和有待解决的问题,以及高性能微型计算机给地面模态试验带来的巨大进步和前景;二是飞机气动弹性力学:跨音速空气动力学的进展和要研究的课题,风洞和飞行试验技术的现状和展望,以及颤振主动抑制的效果及其发展前途;三是直升飞机和发动机的气动弹性力学:旋翼和叶栅在空气动力学和动态特性方面的现状和发展趋势。     

舵面系统间隙非线性气动弹性研究

间隙非线性对结构的气动弹性特性有重要的影响。传统线性气动弹性力学计算方法不能准确解决非线性系统的气动弹性问题。本文采用时域积分法计算舵面间隙非线性气动弹性,这种方法易于工程实现,为舵面系统(舵面与操纵机构)间隙非线性气动弹性稳定性和振动特性分析研究提供了一种有效的解决途径。     

国外高超声速飞行器气动弹性和气动热弹性概述

概述了国外在高超声速飞行器气动弹性和气动热弹性领域进行的研究活动,重点关注对非定常高超声速气动力学的建模和把流体与结构之间的热传递纳入气动弹性求解等两个问题,归纳出了未来高超声速气动弹性力学和气动热弹性力学的发展方向。由于吸气式高超声速飞行器机体、推进系统和控制系统的强耦合性,未来的发展趋势是把先进计算气动热弹性法纳入飞行器的综合分析。     

航天飞机鼓包的气动弹性稳定性

支撑航天飞机氢氧箱表面电缆用的矩形横剖面的电缆管,在跨音速和超音速飞行时,处于固体火箭助推器弓形波引起的高速横流中。几个电缆管剖面处的横流角为90度,而较多的剖面,其横流角在60～90度之间。这些电缆管剖面的气动弹性分析表明,电缆管的结构完整性是没有保证的。因而决定在第一架航天飞机运载器上使用了由20度气流偏斜面组成的空气动力面。该航天飞机于1981年4月12日发射成功。     

大型运载火箭动力学关键技术及其进展综述

归纳和提出了我国未来大型运载火箭动力学研究的关键技术，综述了国外主要运载火箭、航天飞机等航天运载器解决结构动力学问题的主要技术途径，以及航天结构动力学研究的最新进展及其发展动向，提出了解决不进行实尺试验获得全箭支特性参数的具体技术方案和技术途径。     

火箭及天地往返运输机的某些空气动力学问题

本文是从现象、分析和试验技术方面来探讨卫星运载火箭和航天飞机的空气动力学问题。着重讨论了气动力与设计间的关系,诸如结构分析和轨道选择。     

国外伺服气动弹性力学研究──最新发展概述

介绍了国外在伺服气动弹性力学方面的某些新成就：改进了非定常空气动力的最小状态法，它能提供精确、低阶伺服气动弹性模型；开发了以匹配滤波理论和随机过程理论为基础的若干分析方法，这些方法能有效和直接地计算临界阵风分布形式和随时间变化的阵风载荷。此外，概述了旨在改善设计方法的两个研究计划：一是结构／控制系统一体化设计方法；二是为低阶鲁棒数字控制率的气动弹性应用研究准备某些实用方法。最后，简述了主动柔性翼设计的现状。     

弹性变形对大长细比导弹纵向稳定性的影响

综合考虑飞行动力学和气动弹性力学的相互影响,基于结构弹性模态和刚体飞行模态,耦合求解非定常气动力和结构动力学模型,研究大长细比导弹受弹性变形影响时的纵向稳定性.研究发现,大长细比导弹的弹性特征明显,结构弹性变形和刚体运动之间的相互影响不容忽视,分析大长细比导弹稳定性时需要将结构弹性变形与刚体运动统一起来进行研究.考虑刚体俯仰模态后,导弹的稳定性发生显著变化,系统由稳定变为不稳定,在较低动压下系统失稳,主要表现为俯仰模态的静失稳发散.来流动压和结构刚度会影响大长细比导弹的纵向稳定性.     

前言

为配合我国航天飞机的预研和研制工作,本刊已出版一集《航天飞机模态试验》(1985年12期)。该专辑对从事航天飞机动力学研究的工程技术人员有很大帮助,普遍反映良好。它在制定我国航天飞机动力学试验规划中起到了应有的作用。值得注意的是,在航天运载器的竞争中,一次性使用的捆绑运载器占有重要地位。为给我国捆绑运载器动力学研究提供最新信息,本专辑收集了土星 V、阿     

气动弹性結构优化設計对于飞行器的意义及其近期进展

一、引言气动弹性现象,是弹性体与空气作相对运动时,产生的一种复杂的力学现象。它对飞行器的安全和性能有着相当重要的影响,例如,可能在飞行包络之内产生暴发性的颤振、发散,致使结构突然毁坏;     

高速飞行器气动弹性问题研究进展

高速飞行器长时飞行时,容易产生流场、结构、温度等多物理场耦合的气动弹性问题,影响飞行性能和安全。针对上述问题,总结了国内外热气动弹性多物理场耦合建模策略和高速非定常气动力计算方法的研究进展,回顾了风洞中开展气动弹性风洞试验的研究工作和存在的难点,并对国外高速飞行器研制过程中出现的热静气动弹性问题、热颤振问题和热气动弹性/控制/推进系统耦合问题进行了全面梳理,在此基础上对未来的研究趋势进行了展望。     

苏联航天飞机

本文概述了苏联航天飞机发展简史及其发展道路,小型航天飞机机体、垂直和水平发射方式和四次缩比尺寸飞行试验,大型航天飞机结构和所取得的成果,苏联航天飞机和太空站的问题。     

气动弹性研究的现状及其未来

一、摘要本报告概述了气动弹性在导弹设计工作中的意义和作用,列举了气动弹性的力三角形和气动热弹性的四面体,介绍了理论分析方法和试验手段,尤其就气动弹性问题与工程设计的关系作了扼要的说明。最后,把颤振的主动控制和气动弹性的最佳化问题作为发展趋势提出来了。     

用NASTRAN程序计算翼面的发散速压

介绍了翼面发散问题计算，不用传统的动气动弹性力学分析方法(模态法)，而用静气动弹性力学的分析方法(柔度法)计算配平条件下的多组(q，θ)值，通过作曲线求得发散速压，通过比较，可以利用等轴双曲线表征发散曲线，从而得出求解发散速压的简便公式。     

飞行器气动弹性设计流程和方法

讨论了飞行器气动弹性设计流程以及气动弹性传统设计和优化设计的有关问题。阐述了刚度、质量和空气动力问题的传统设计方法,提出了三种优化设计方案,并对若干技术问题进行了探讨。     

细长弹箭气动弹性稳定性研究

本文从弹箭空间摆动和弹性振动耦合的动力学模型出发，利用拉普拉斯交换方程对飞行弹箭的气动弹性稳定性进行了研究。在一阶大气压 动模态情况下得到了气动弹性的静态稳定性条件。并根据胡尔威茨判别法，推导出了动态稳定性条件和确定了动态稳定区域图的形式。     

航天飞机降落轨道的控制

航天飞机降落轨道的控制问题是一个比较复杂的问题,它既不同于卫星回收,又不同于飞机降落控制。它与航天飞机降落到地面所采用的技术紧密相关,即与轨道器结构方案的选择、防热类型、轨道上的制导方法、在大气中下降轨道的选取以及最终着陆方法紧密相关。本文综述和分析了末区能量管理(TAEM)、各阶段的能量管理和制导方式,提出了与航天飞机降落轨道控制有关的一些特殊问题。     

美国重复使用运载器空气动力学研究现状

描述了美国重复使用运载器如航天飞机轨道器、X-33、X-34、X-38等在空气动力学研究方面的最新进展情况,总结了美国重复使用运载器空气动力学研究的新特点,对我国重复使用运载器空气动力学发展提出了个人建议.     

航空航天新材料

挑战者号航天飞机的悲剧至今仍令人记忆犹新,再加上目前NASA在管理航天任务上存在着问题,使美国大部份空间计划处于停顿。然而人们依然相信,航天事业仍将继续前进。大量航空航天技术还在不断取得进展。下面对航空航天计划中有关的材料技术进展作一介绍。先进战术战斗机(ATF)计划美国格鲁门公司研制了世界上第一架前掠机翼的X-29研究机。尽管前掠机翼有许多优点,如机动性能优异、飞行阻力小、燃油效率高,但这一新型机翼的设计却有赖于符合气动弹性原理的材料的研制。X-29机翼是复合材料的多层结构,层的铺设致力于降低应力。气