一种用舵反馈信号计算铰链力矩的方法

通常根据弹体风洞试验获得的气动参数估算铰链力矩,由于模型比例太小及其他原因,造成气动参数及力矩计算误差较大,给某些特殊情况下的分析工作带来很大困难.在飞行过程中平衡状态下,利用舵反馈信号计算铰链力矩,可以得到较高精度的力矩值.     

一种用舵反馈信号计算铰链力矩的方法

通常根据弹体风洞试验获得的气动参数估算铰链力矩，由于模型比例太小及其他原因，造成气动参数及力矩计算误差较大，给某些特殊情况下的分析工作带来很大困难。在飞行过程中平衡状态下，利用舵反馈信号计算铰链力矩，可以得到较高精度的力矩值。     

仿真导弹铰链力矩系统伺服阀的选用与试验研究

研究了在仿真导弹铰链力矩系统中采用新型压力－流量控制电液伺服人的现实可行性。将ＰＱ 与传统的压力控制伺服阀呼流量控制伺服进行了比较，表明ＰＱ阀具有优良的适用性。     

传动间隙对舵面颤振的影响分析

针对一类超声速导弹小展弦比舵面的特点,忽略其弯曲方向的模态变化,当舵机／舵面系统旋转方向引入间隙非线性因素时,会使系统产生谐振和耦合颤振问题,因此,首先建立了舵机／舵面系统在模态试验和飞行状态下的单自由度非线性振动模型,通过渐近法求解这一自由度下间隙对系统的影响,以及预载和飞行速度抑制间隙的变化规律,为避免系统发生抖动和结构耦合颤振提供分析依据。     

飞翼飞机新型操纵舵面故障效能影响分析

飞翼飞机通常采用升降副翼与阻力式方向舵作为操纵舵面,此类舵面的操纵特性与常规舵面区别较大。为研究新型舵面故障情形对飞翼飞机操纵效能的影响,基于舵面的操纵耦合特性,采用可达力矩集方法分析了卡死、松浮、受损三类故障对三轴操纵效能影响,并对比总结了新型操纵面与常规操纵面故障情形对操纵效能影响的区别。研究结果表明,升降副翼故障对飞翼布局飞机的滚转和俯仰操纵能力产生较大的影响,升降副翼卡死故障对效能影响最大;阻力式方向舵发生故障后仍保留一定的偏航操纵能力,同时耦合效应会导致其对俯仰操纵能力产生显著影响;而松浮故障对偏航操纵能力的影响最大。     

新概念伸缩舵面机动弹头布局初步研究

提出了一种伸缩舵面机动弹头气动布局设计的新理念,避免了普通全动舵面布局方案中舵轴设计面临的严峻热环境和力环境等问题.初步研究了采用这类设计理念的多种机动弹头布局的气动特性,分析了伸缩舵面机动弹头布局的稳定和操纵特性,对采用这种理念设计得到的一种机动弹头布局的机动性能进行了仿真.结果表明,新的机动弹头有较强的机动性,可通过机动飞行增大突破敌方导弹防御体系的概率,并能明显增加射程.     

防空导弹的舵面气动弹性设计

本文部分地讨论了防空导弹舵面气动弹性的设计问题,给出了导弹系统初步设计中分析计算的简略方法,讨论了避免或抑制危及导弹正常工作的基本措施和解决导弹研制后期出现的某些问题的方法。     

发动机燃气舵气动特性研究

采用仿真方法对某种矩形燃气舵推力矢量装置的气动特性进行研究,得到不同舵片配置、不同舵偏角下多种工况流场仿真结果。分析表明,该燃气舵在0°～20°舵偏角范围内,产生的垂直控制力、水平控制力均随舵偏角的增大而增大,垂直控制力与舵偏角具有较高的单调线性度,水平控制力随着舵偏角的增大,变化梯度呈逐渐增大的趋势。     

导弹舵面螺钉可靠性分析

导弹舵面螺钉是连接导弹舵面和弹体的重要零件,若其失效将导致舵面的脱落,从而使导弹无法完成预定的任务。以一种导弹舵面螺钉为例,用改进一次二阶矩法对其可靠性进行计算,并用灵敏度矩阵就各随机变量对螺钉可靠性的影响程度进行灵敏度分析,找出影响舵面螺钉可靠性的主要因素。     

导弹舵面的复合材料设计与分析

针对导弹武器所追求的降低结构质量、提高有效载荷和战斗力的目标,将某型导弹金属舵面进行了复合材料化设计。通过工程算法对该舵面结构进行三向刚度的等代设计,初步给出适当的复合材料铺层方式。利用有限元法对初步设计复合材料舵面进行了计算分析并优化出最佳铺层方式。基于刚度、强度、稳定性设计要求,开展了舵面结构复合材料铺层及厚度等细节优化设计,给出了复合材料舵面结构尺寸及铺层角度。对比分析金属舵面与复合材料舵面,发现在刚度等效的情况下,强度满足要求,稳定性良好,重量减轻一半左右。     

不同栅格壁形状的栅格翼导弹气动特性对比研究

针对栅格翼在导弹上具有重大的应用价值,研究不同格壁形状的栅格翼导弹气动特性。通过介绍控制方程、边界条件和计算条件,采用FLUENT数值模拟的方法研究四角形格壁、菱形格壁和矩形格壁3种格壁形状的栅格翼导弹气动特性,并通过计算分析得出栅格翼导弹的升阻比在研究范围内随着马赫数变化而变化,3种模型变化趋势基本一样。分析结果表明：四角形格壁栅格翼型导弹和菱形格壁栅格翼型导弹的气动性能,优于矩形格壁栅格翼型导弹。     

截短导弹模型对尾舵特性影响的数值计算研究

气动特性数值计算目前已经成为导弹设计的重要手段。本文运用数值模拟方法研究导弹前体截短长度对尾舵特性的影响,得出结论:适当截短弹体前段对细长体导弹的尾舵气动特性影响很小,并且,研究大长细比导弹尾舵特性时,适当截短导弹前段可以提高试验数据的精度和准确性。     

基于自适应反演法的质量矩导弹控制律设计

基于反演技术研究了双滑块质量矩导弹俯仰、偏航通道跟踪控制问题。以所建立的仿射型控制模型为基础,考虑到滑块速度、加速度及导轨等不确定因素的影响,给出了鲁棒自适应反演控制律;针对反演法存在计算膨胀这一问题,设计了滑模滤波器来估计虚拟控制量的导数;针对反演法给出的增益系数无法保证满意的性能指标这一问题,采用遗传算法优化控制器...     

3 种翼型火箭弹气动特性数值研究

针对尾翼结构对大长径比火箭弹外流场的影响,建立3 种翼型火箭弹的3 维简化模型。在保证3 种尾翼 都能折叠到弹径尺寸的前提下,对3 种翼型火箭弹进行数值模拟,分析对比不同尾翼结构尾翼火箭弹的气动特性差 异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明：增加卷弧翼数量会使弹箭的阻力系数增加,并使俯仰 力矩系数增大,弹箭的稳定性提高;相同尾翼数量的卷弧翼比平板尾翼的升力系数高,飞行过程中卷弧翼能产生更 大的升力;平板尾翼的侧向力矩系数绝对值比卷弧翼低。     

无翼式布局制导火箭弹俯仰操纵气动特性

为了研究某无翼式布局制导火箭弹进行俯仰操纵时非线性气动特性对弹箭操纵性的影响,通过模型风洞试验和数值计算相结合的方法,分析了不同马赫数、舵偏角和攻角等因素对该火箭弹气动特性的影响。对模型进行超声速风洞试验,试验结果表明,俯仰操纵负舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先增大后减小,正舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先减小后增大。采用ANSYS FLUENT对不同工况下该弹气动特性进行数值计算,计算结果表明,得到的俯仰力矩与风洞实验结果吻合较好,最大误差仅为4.6%。各部件气动特性分析结果表明:弹身的压心在负舵偏角时前移,正舵偏角时后移; 上尾舵受弹身干扰影响法向力效率降低; 负舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角减小,正舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角增大; 各部件共同作用下弹箭气动特性呈非线性。     

尾缘控制措施对开式空腔噪声抑制效果研究

利用基于Menter SST k-ω湍流模型的改进延迟分离涡模拟方法,对开式空腔气动声学特性进行了数值模拟研究,在腔体尾缘采用后壁开孔板加耗能腔的方法进行流动控制。分别研究了在亚声速和超声速来流条件下,所选取的控制措施对气动噪声的抑制效果;利用数值纹影方法等流场分析技术对开式空腔气动噪声的控制机理进行了分析。研究结果表明：亚声速来流条件下,耗能腔尺寸的选择对噪声抑制效果存在较大影响,若耗能腔尺寸过小,不但无法有效抑制腔体内气动噪声反而会使噪声水平大幅升高,最高升幅达12 dB;耗能腔尺寸增加后,腔体内噪声得到抑制,噪声降低幅度随着耗能腔尺寸的增加而增大。超声速来流条件下,所选用的控制措施可以有效地抑制腔体内气动噪声水平,开式空腔内自持振荡循环被终止,各阶模态频率的纯音噪声消失,噪声最高降幅达到23 dB.     

非线性预测控制在质量矩导弹姿态控制系统设计上的应用

以所建立的质量矩导弹数学模型为基础, 通过对模型合理地简化, 得到一个耦合的非线性动力学系统.考虑到质量矩导弹的鲁棒性要求和两个滑块伺服机构的协调控制问题, 用基于反馈线性化的非线性控制理论, 采用非线性预测控制, 解决了质量矩导弹姿态控制系统设计问题, 并且系统对于参数的不确定性具有很强的鲁棒性.仿真结果检验了这种方法的有效性.     

某灵巧枪弹气动特性数值计算分析

为提高枪弹的命中精度,对一种增程灵巧枪弹的气动特性数值计算进行分析。建立枪弹计算模型,应用 气动仿真软件FLUENT,采用数值仿真的方法,分析弹头及弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律,并 以国外枪弹为基础对其进行算例验证。仿真结果证明了该数值仿真方法的准确性,可为枪弹气动特性分析提供参考 依据;随着弹尖半径的增加,枪弹阻力系数逐渐增大,升力及俯仰力矩系数的变化并不明显;随着圆弧部半径的增 加,枪弹阻力系数增大,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱;随着交界处半径的增加,枪 弹阻力系数减小,升力系数减小,俯仰力矩系数增大,枪弹纵向静稳定性减弱。     

基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法

针对现有姿态控制系统检控分离导致姿控系统存在异位控制等突出问题,提出了一种基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法。建立了基于磁悬浮控制力矩陀螺金字塔构型的动力学模型,根据惯量矩定理分析了基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器测控一体化机理,并通过金字塔构型中3个磁悬浮控制力矩陀螺的联合求解,得到了航天器姿态角速率的解析表达式。仿真结果证明了该方法的有效性和优越性。     

不同剖面形状的栅格壁对栅格翼气动特性的影响?

鉴于栅格翼相对于传统平板翼所体现的优越性,有必要研究其气动特性。栅格壁剖面形状作为一个重要的几何特征,采用数值模拟的方法,分别对不同的剖面形状进行气动分析。结果显示：剖面形状为菱形、四角形、六角形的栅格翼与矩形剖面的栅格翼相比能够很大程度的减小阻力,一定程度上增加升力,并且提高升阻比。流线型剖面的栅格翼中,菱形和四角形的栅格翼存在较好的气动性能。