超声速弹用液体冲压发动机一体化性能建模与仿真

文中研究了燃料为煤油的弹用液体冲压发动机工作原理和工作过程,建立了液体冲压发动机一体化性能分析模型,包括锥形进气道基本性能多项式拟合模型、一维燃烧室模型和喷管性能模型。并结合液体冲压发动机一体化性能模型,通过仿真分析了某超声速弹马赫数、高度和余气系数等飞行参数对液体冲压发动机比冲和推力等性能参数的影响规律,得出的结论可为超声速弹总体方案论证、弹道规划和动力系统一体化优化等设计问题提供基础和理论依据。     

基于遗传算法的拦截弹优化反设计研究

面向弹道导弹攻防对抗仿真的应用需求，探讨了基于遗传算法优化的拦截弹反设计方法．在综合考虑拦截弹发动机性能、气动特性、控制力与外弹道关系的情况下，建立了拦截弹优化反设计模型．针对采用固体火箭发动机的拦截弹武器系统，详细分析了反设计优化参数并进行了优化计算．计算实例表明，将GA优化理论用于拦截弹反设计，大大提高了拦截弹反设计的可信性．     

弹用涡轮发动机燃烧室的发展与未来关键技术研究

介绍了弹用涡轮发动机所用燃烧室的结构及内流场特点,并估算了国外弹用涡轮发动机燃烧室的基本性能参数;对目前弹用涡轮发动机燃烧室性能水平及存在的问题进行了分析;结合目前航空用高性能涡轮发动机的发展趋势以及弹用涡轮发动机自身特点,提出了高性能弹用涡轮发动机燃烧室的关键技术。     

脉冲修正弹参数优化设计方法

为了从理论上寻求合理、有效的脉冲修正弹参数设计方法,提出对脉冲修正弹参数进行优化设计。选取脉冲发动机个数、单脉冲冲量大小、脉冲发动机轴向偏心距及尾翼导转角为优化设计变量,以脉冲发动机总冲最小为目标函数,并以某些脉冲参数、弹道参数等为约束条件,建立了脉冲修正弹参数优化模型。针对该模型的特点,在标准粒子群算法SPSO2011的基础上,提出了基于自适应罚函数且适于处理整数离散变量的改进粒子群算法。算例结果表明,该算法用于脉冲修正弹参数优化设计,可快速、可靠地获取最优解。     

扭曲尾翼弹箭气动外形多目标优化

为了提升掠飞末敏弹战术技术性能,将扭曲尾翼结构应用于弹箭气动布局,并在风洞实验基础上,结合计算流体力学、正交实验、逐步回归分析以及多目标遗传算法,对扭曲尾翼弹箭开展了以增旋、减阻为目标的气动外形多目标优化设计,最终给出了尾翼外形的Pareto优化方案。结果表明：采用扭曲尾翼结构有利于改善弹箭气动性能;所建立的气动参数代理模型,能对弹箭阻力系数和平衡转速进行准确预测,并得到了尾翼几何参数对其影响规律;基于多目标遗传算法最终得到的Pareto优化方案,达到了良好的增旋、减阻效果。该研究方法对扭曲尾翼弹箭气动优化设计具有参考意义。     

战术导弹惯导系统飞行中的对准和校准

介绍了用地面传感器测量导弹飞行状态的方法,测量值通过一向上发射机传给飞行中的导弹,用于辅助弹上惯导系统。叙述了使用的算法和仿真结果,图解说明辅助惯导系统在广泛范围条件下的性能。     

基于虚拟样机技术的鱼雷周转斜盘发动机动力学分析

为了在鱼雷发动机的设计阶段进行正确选型,基于虚拟样机技术,建立了不同型式周转斜盘发动机的动力学模型,包括静缸式直导槽发动机、转缸式直导槽发动机、静缸式"8"字导槽发动机和转缸式"8"字导槽发动机,并运用ADAMS软件对以上型式的发动机动力学性能进行了仿真分析。仿真结果表明,从发动机的总体启动性能、自平衡性、关键零部件之间的受力状态以及工作平稳性等方面综合考虑,转缸式直导槽周转斜盘发动机相比较其他型式的发动机,可基本实现自平衡,滚轮和导槽之间不会发生冲击力,转速相对稳定,在工程上应优先采用。     

TR40弹用小型涡喷发动机

小型涡喷发动机以其突出的性能和成本优势成为了中远程飞航导弹巡航动力装置的首要选择,具有广阔的发展前景。为跟踪弹用小型涡喷发动机的发展趋势,把握其发展方向,有效牵引我国弹用小型涡喷发动机的研制,研究了法国MM40 Block 3导弹用TR40涡喷发动机研制背景、研制概况及技术途径。重点针对发动机结构方案、燃油系统、发电系统等发动机主要系统的方案选择与技术途径进行了研究,并分析了弹用小型涡喷发动机的发展规律与发展趋势。     

空间大角度刚性扭转导引的改进设计

为改善扭转导引的动力学性能,提高无链供弹系统的稳定性,对某供输弹系统的刚性大角度扭转导引进 行分析与改进。通过分析扭转导引的结构及现有问题,改进扭转导引的固定轴线和扭转角随轴线的变化规律,并建 立扭转导引的3 维模型,通过多体动力学仿真软件建立扭转导引的虚拟样机模型,仿真分析其在300 发/min 射频下 的运动规律。仿真结果表明：弹在改进后的扭转导引中的运动更稳定顺畅,验证了模型的准确性。     

关于冲压发动机和火箭冲压发动机推动的导弹机弹一体化的某些问题

冲压发动机或火箭冲压发动机与弹体一体化的问题,从理论上讲包括装有空气喷气推进系统的整个导弹构型的性能与发动机试验台性能(加上弹体、弹翼、控制系统但无发动机舱的外部空气动力特性)之间的各种差异点。本文重点论述了绕细长圆形体的流动特性,以及一个和多个进气道在此种气流中的内部性能。为了对这种性能有所认识,论述了单一进气道在有攻角和偏航角状况下的性能,以及如何采用可调几何尺寸的办法提高性能。本文后半部分论述了涉及外部或弹体一体化的问题,即带发动机舱导弹和不带发动机舱导弹的力和力矩测量以及与发动机舱有关的阻力估价。     

柴油机循环模拟中耦合瞬态传热模型的研究

本文叙述了一个用于柴油机循环模拟研究的瞬态传热模型。其中缸内对流传热采用了紊流模型;辐射传热考虑了绝热火焰温度和平均气体温度的影响;燃烧室壁热传导采用了周期性瞬态热传导模型。该模型与柴油机热力循环模型相耦合,用于预测柴油机的周期性瞬态传热过程,包括瞬态对流传热系数、瞬态对流和辐射传热率以及燃烧室表面的温度波动现象。文中还介绍了该模型的应用情况。     

二冲程航空活塞发动机增压匹配研究和优化

针对二冲程航空活塞发动机高空功率下降问题开展增压匹配的相关研究。建立二冲程非增压航空活塞发动机的一维仿真模型,并对仿真模型进行了实验验证;以校验后的非增压发动机模型为基础匹配了增压器,建立增压发动机模型。通过废气涡轮增压匹配进行不同海拔高度条件下的匹配计算;研究高空环境下二冲程增压发动机的工作情况,提出利用排气系统结构优化拓宽增压器的工作范围,利用废气旁通阀控制增压程度方法对增压系统进行优化。获得了在7 000 m海拔高度能够实现76%功率恢复的增压型二冲程航空活塞发动机,满足某无人机平台飞行任务剖面对发动机的需求。     

航空发动机自适应神经网络PID控制

普通PID控制器以其简单、实用、易于实现，在经典控制中倍受青睐。对于像航空发动机这样复杂的非线性系统，基于对象精确数学模型的PID控制方法的自适应性较差，难以适应具有非线性、时变不确定性的被控对象。神经网络的建立为这种问题的解决奠定了基础。文中针对航空发动机难于建立精确数学模型的特点．采用了航空发动机自适应神经网络PID参数控制方案，仿真结果表明自适应神经网络PID控制不仅不依赖于精确的对象模型．而且具有满意的动、静态性能。     

直喷式柴油机NO_x和碳烟的预测

本文以直喷式柴油机喷油燃烧过程现象学描述为基础，建立了柴油机准维多区燃烧模型，用以预测直喷式柴油机的NOx和碳烟量，计算结果与实测数据比较接近．     

可变截面涡轮增压器涡轮性能研究

本文对一种无叶可变截面涡轮增压器的涡轮性能进行了测试和分析,提出可变截面涡轮如设计合理,在变截面工作过程中,涡轮效率没有大幅度变化;与同类不变截面涡轮对比涡轮效率没有明显下降,为可变截面涡轮的实际使用提供了重要的技术依据。     

鱼雷姿态系统的输出反馈变结构控制研究

对于含有非匹配不确定性及外部干扰的控制模型,通过状态变换,将原系统分为内部状态和切换变量两个子系统。选取适当的切换函数,利用不完全状态变量作为输出反馈,设计了变结构滑模控制律。运用Lyapunov稳定性定理证明了当模型含有非匹配不确定性,且具有外部干扰,输入矩阵也含有不确定性时,所设计的控制律保证了状态轨迹对于滑模面的可达性和滑模面的稳定性。通过对切换控制量的改进,消除了控制量的颤振。以基于小扰动原理化简后的某型鱼雷纵向姿态控制模型为例,仿真结果表明了设计方法的有效性。     

完全氢膨胀循环吸气式组合发动机（ABEXP）的研究

完全氢膨胀循环吸气式组合发动机性能优越、结构简单，循环布局合理。本文总结了完全氢膨胀循环的4种基本形式，提出了一种新的氢膨胀循环方案，可望从循环组织上根本解决其两个技术关键。通过对航空发动机通用程序的扩展，满足了计算完全氢膨胀循环方案总体性能的需要，并得到了许多十分有意义的结论：不仅发动机推力符合设计要求，而且比冲相当高；增加空气预冷器后比冲还有大幅度提高，这是一种最佳组合。同时分析了多种参数对性能的影响，对发动机选定设计参数有很大帮助。指出了调节规律中一些与普通航空发动机完全不同的现象，对研究吸气式组合发动机的调节很有帮助。     

行军状态车辆-火炮装备建模技术研究

针对行军状态装备战损模拟研究的需要，对行军状态车辆火炮成建制装备建模技术进行研究。给出建立车辆装备模型的方法，重点研究两个装备模型合并时的坐标系转换以及变量的分析和计算，并建立车辆装备模型和车辆-火炮装备模型。     

高速汽油机空间凸轮传动机构的数学模型

提出了高速汽油机空间凸轮传动机构的数学模型,并针对一台156FM发动机,在运用该模型进行传动机构的计算研究基础上,对活塞与气门的最小碰撞间隙进行了计算与实验的对比分析.结果表明,该模型较精确地描述了空间凸轮机构的传动规律,将成为对具有此种凸轮机构的内燃机进行配气系统改进的实用工具.     

强化柴油机整机散热量变化的对比分析

对某型柴油机在大幅度强化后整机散热量的变化规律进行了研究。利用整机性能仿真与燃烧室受热零件（活塞、缸盖、缸套、气门）温度场仿真之间的相互耦合计算,得到了较为准确的强化前、后受热零件的温度场、热流分布以及整机散热量变化规律;探讨了在柴油机强化过程中受热零件温度场的变化趋势、各项散热比例的变化规律以及可能出现的可靠性问题,并对相关问题提出了解决或缓解的措施。