高超声速乘波飞行器多学科设计优化研究进展

来波飞行器由于其具有高升阻比特性而成为国内外高超声速飞行器研究的热点.介绍了飞行器多学科设计优化(MDO)的发展概况,简述了乘波构形优化设计的研究进展.在此基础上对高超声速乘波飞行器MDO的理论基础进行了分析,阐述了应用MDO技术进行高超声速乘波飞行器设计的必要性和可行性.重点从气动和结构系统的协同优化设计、机体和推进系统的一体化优化设计以及气动和控制系统的综合优化设计等3个方面讨论了MDO在高超声速乘波飞行器设计中的应用现状.提出了今后应加大对MDO集成框架的开发力度,大力开展包含可靠性和经济性分析的高超声速乘波飞行器多目标MDO研究.     

飞航导弹总体设计MDO问题表述研究

多学科设计优化技术的核心内容是MDO问题表述与求解。为研究导弹总体多学科设计优化问题,给出了通用的导弹总体设计MDO表述,并基于协作优化（CO）表述,结合变复杂度建模技术和MDO框架集成技术,改造了某飞航导弹的总体设计过程,获得了较大的优化,验证了导弹总体设计CO表述的有效性,且该表述方法可以推广到各类导弹总体设计当中。     

基于多学科优化的导弹总体参数设计

为提高超高速反坦克导弹的总体设计性能,文中研究了多学科设计优化(MDO)技术在总体参数分析、优化中的应用方法,建立了MDO模型与集成仿真平台,并完成了总体参数初步优化.计算结果表明,在总体设计中应用MDO技术可有效提高导弹性能.     

对某吸气式高超声速导弹的航程优化与分析

对某吸气式高超声速导弹的爬升和巡航段航程进行了优化设计。该导弹为面对称构形,采用火箭基组合循环(RBCC)动力系统。利用非均匀有理B样条（NURBS）对设计变量进行参数化描述,得到非线性参数优化问题,并采用遗传算法求解。对马赫数为5、6、7的3种不同巡航速度下的计算结果进行了分析。结果表明,对于燃油经济性而言,该高超声速导弹的巡航速度不宜太高,在相同燃油消耗总量条件下,马赫数为5巡航时的航程最远。     

高超声速导弹空基拦截可行性及流程研究

高超声速导弹以其高空高速性能,使现有拦截手段难以实施有效防御。在对高超声速导弹的特点和典型作战模式研究的基础上,分析了高超声速导弹拦截作战的难点,探讨了采用空基平台对高超声速导弹进行拦截的优势,验证了空基拦截方案的可行性,并初步给出了空基拦截体系的组织结构和作战流程。     

数字工程在美高超声速武器中的应用

数字工程作为一种前沿的工程方法和技术手段,利用新一代数字和信息技术在美国高超声速武器的设计、模拟、测试和优化等方面发挥着关键作用。全面探讨了数字工程在美国高超声速武器研产各阶段的应用,介绍了美国企业在高超声速武器数字工程建设方面的重要发展以及美国相关重要高超声速导弹项目。评估了数字工程在该领域所面临的挑战及未来发展趋势,包括技术不成熟、验证不确定性、安全可靠性差等问题,未来数字工程将加速技术创新,在美国高超声速巡航导弹、高超声速助推滑翔导弹等武器设计、研发、制造和集成等方面发挥重要作用。     

高超声速导弹相关制造技术

高超声速技术是当前世界各国正在积极发展的关键性技术之一,而运用这项技术开发的新一代导弹武器系统将成为未来信息化战争中的重要组成部分.概述了国外高超声速导弹的特点和优势.通过对国外高超声速导弹设计制造中遇到的问题分析.指出在高超声速导弹设计制造过程中需要突破的技术工艺难点.     

2018年国外空地导弹发展动态研究

本文对国外典型空地导弹的最新发展动态进行了总结,并在此基础上对空地导弹的发展特点进行了分析。这些导弹包括:AGM-158"联合空面防区外导弹"(JASSM)、"硫磺石"(Brimstone)导弹、"矛"(Spear)导弹、 Kh-38ME导弹、高超声速空地导弹(美国AGM-183A高超声速导弹、俄罗斯Kh-47M2"匕首"高超声速导弹)等。美俄等国通过采用先进技术和设计,提高了空地导弹的性能和通用性,增强了其在对抗环境下的抗干扰能力和网络化作战能力。同时还开拓了高超声速空地导弹发展的新领域,使空地导弹在高速和高机动性方向取得质的突破。     

2021年美国高超声速导弹工业能力建设态势分析

为深入了解美国高超声速导弹工业能力发展,对2021年美国高超声速导弹工业能力建设态势进行了系统研究。结合美国高超声速导弹工业能力建设的军事需求与工业需求背景,从供应链完善、生产设施建设、数字化制造技术发展、先进热防护材料工业能力研究等多个维度,对2021年美国高超声速导弹工业能力建设动向进行了归纳梳理。分析表明,完善高超声速导弹供应链、建设数字化高超声速工业能力,是美国当前高超声速导弹工业能力建设的重点及主要特征。     

空基高超声速导弹防御系统关键技术研究

随着俄罗斯临近空间高超声速导弹陆续部署,美国在加快高超声速技术武器化的同时,开始全面开展高超声速导弹防御体系建设。介绍了美国临近空间高超声速导弹及其防御技术的发展现状,分析了高超声速导弹弹道特性、红外辐射特性和雷达散射特性等目标特性,梳理了空基高超声速导弹防御作战特点,从观察—定位—决策—行动(Observation Orienttion Decision Action,OODA)的空战博伊德循环角度分析了空基高超声速导弹防御系统的关键技术,分析结果能够为未来空基高超声速导弹防御系统的建设提供参考。     

美国高超声速导弹发展现状与前景分析

按照吸气式巡航和助推滑翔两大技术路线,简要梳理了美国高超声速导弹的发展历程,系统梳理了美军各军种在研高超声速导弹的使命任务、关键性能和进展程度等情况,从投资强度、研发进度等角度预测分析了美军高超声速巡航导弹和助推滑翔导弹的发展前景.分析认为,高超声速巡航导弹和助推滑翔导弹均采用了多方案并行发展的思路,其中,助推滑翔导弹...     

高超声速导弹发展及防御策略研究

针对高超声速导弹的防御问题,介绍了美俄等国高超声速导弹的最新进展,分析了高超声速导弹几种可能的作战运用样式,梳理了对其防御作战可能面临的威胁。基于弹道、红外及电磁等三方面特征明确了高超声速导弹的目标特性,在此基础上重点从组建全域预警探测网、构建完善火力拦截网以及建设高效作战指挥控制网等三个方面给出了高超声速导弹的防御策略,研究结论可以为高超声速导弹防御体系建设提供一定参考。     

助推滑翔高超声速导弹发展趋势及作战使用研究

助推滑翔高超声速导弹因其技术实现难度相对较低,且在作战使用上拥有广泛的应用前景,而备受诸多国家的重视。主要分析了当前美国、俄罗斯等国助推滑翔高超声速导弹的发展现状及特点,并从技术性能与作战需求两方面分析了助推滑翔高超声速导弹未来的发展趋势。最后,从作战指挥决策、目指信息保障、多弹协同作战使用和导弹射效观测与评估等四个方面分析了未来助推滑翔高超声速导弹在作战使用中面临的关键问题。     

导弹系统的多学科设计与优化框架技术研究

为了有效支持导弹武器系统总体和各分系统在不同阶段的多学科综合设计与优化,介绍了一种三层结构的MDO框架,并从流程定制与监控、模型转换和封装、优化算法和策略及与其他系统集成等四个方面对MDO框架的关键技术进行了探讨。最后,结合FIPER和iSight两个软件的优势,提出了一种基于FIPER-iSight的多学科综合优化框架的解决方案。     

基于试验设计和响应面近似的高超声速巡航飞行器多学科设计优化

建立了基于试验设计理论和响应面近似的超燃冲压发动机推进的高超声速巡航飞行器多学科设计优化方法。首先建立外形尺寸、质量估算、气动力性能、气动热性能和推进性能学科的分析模型。模型考虑了学科间的耦合效应，结合弹道方程，形成了飞行器的总体性能模型。然后分别采用D—Optimal设计、Taguchi设计和均匀设计选择设计点，通过多机并行计算完成高超声速巡航飞行器性能分析。根据分析结果，构造响应面近似模型。通过响应面近似模型的优化，完成了高超声速巡航飞行器的多学科设计优化。计算表明，基于试验设计的多学科设计优化方法可以用于高超声速巡航飞行器的优化设计。     

高超声速飞行器与弹道导弹综合性能分析

以潘兴Ⅱ导弹、X-51A高超声速飞行器为例,对高超声速飞行器与弹道导弹的综合性能进行了对比分析。首先从武器作战效果方面,分别对作战距离、有效载荷、突防能力、打击精度进行了详细对比,并对发射平台、技术成熟度、使用成本三方面进行了综合比较,明确了高超声速飞行器存在的优缺点,为高超声速飞行器的研究提供了参考。     

未来高超声速反舰导弹作战使用关键问题研究

针对高超声速反舰导弹技术性能特点对其作战使用方法具有较大影响等问题,对包含高超声速反舰导弹在内的临近空间飞行器的发展现状进行了论述,并对高超声速反舰导弹与传统反舰导弹之间的作战使用特点进行了对比分析,重点梳理和明确了高超声速反舰导弹在作战使用过程中面临的目标信息获取、导弹火力分配、导弹射击方式选择等几个关键问题,并提出了分析和解决这些问题的思路和方法。     

德国的高超声速导弹

介绍了德国高超声速导弹计划的研究目标和目前进展,提出了发展高超声速导弹需要解决的技术问题．说明了用高超声速导弹在助推段拦截战术弹道导弹的构想。     

美国高超声速导弹发展现状及路线分析

梳理了美国高超声速导弹的发展历程。结合美国2019财年国防预算文件以及2018年最新相关发展动向,分析了美国高超声速导弹的发展现状及科研布局,并对美国高超声速导弹的发展路线及思路进行了分析和研判。     

临近空间高超声速导弹目标特性研究

临近空间高超声速导弹的迅速发展对现代空天安全构成了严重威胁,为探索构建反临近空间武器系统的需求,对临近空间高超声速导弹的目标特性进行研究。以X-51A典型目标为例,对临近空间高超声速导弹的飞行弹道特点、雷达反射特性、红外辐射特性和易损性进行系统分析,为反临近空间武器系统关键问题的研究奠定基础。