基于陀螺仪/BDS的多飞行器编队相对定姿方法

多飞行器编队的多重作业能力强、可靠性高、工作效率高,是未来航空领域发展的重要趋势。连续高精度的相对姿态信息对编队队形的保持或重构必不可少,这对相对定姿的精度和连续性提出更高要求。为了提高相对定姿精度和连续性,设计了一种基于陀螺仪/BDS的相对定姿方案。采用BDS差分技术消除了载波相位中的公共误差,利用高精度双差载波相位进行量测更新,提高了相对定姿的精度。同时,基于飞行器之间的相对姿态模型,利用陀螺仪测得的角速度进行一步预测,解决BDS不可用时无法得到相对定姿结果的问题,提高了相对定姿的连续性。仿真验证表明,所设计方案不仅可以实现高精度相对定姿,并且在可用星少于四颗时仍具备较高精度的相对定姿能力,能够满足多飞行器编队对相对定姿精度和连续性的要求。     

电感耦合等离子体放电特性的三维仿真研究

针对电感耦合等离子体(ICP)的放电问题,设计了一种闭式透波腔体构型,建立了ICP的流体力学模型,并利用多物理场仿真平台COMSOL进行三维仿真研究。分析了放电过程中电子密度、电子温度和等离子体电势等典型参数随时间的变化规律,在此基础上改变射频电源的功率、腔体内气压等条件,获得ICP的参数范围以及空间梯度分布。结果表明,放电功率主要影响等离子体参数的数值范围,而气压的改变则对等离子体参数的数值和空间分布都会产生影响。当射频电源功率从100 W增加到300 W时,电子密度峰值从2.54×10¹⁷ m^-3增加到5.68×10¹⁷ m^-3,同时反应稳定后加热区感应出的电势和相应的电子温度呈现小幅降低;腔内气压在一定范围内升高会使得电子密度明显增加,气压从10 Pa增加到30 Pa,电子密度从9.12×10¹⁷ m^-3上升到3.62×10¹⁸ m^-3,但气压过高会导致等离子体参数分布的均匀性变差。     

热环境下复合材料壁板的非线性颤振特性分析

复合材料因其优异的性能已被广泛应用于飞行器的结构中。在高超声速飞行时,由于非定常气动载荷和热效应的共同作用,飞行器复合材料壁板会出现屈曲及非线性颤振现象。本文基于均匀温度场建立了考虑热效应的复合材料薄壁结构的非线性有限元模型,结合气动-结构二阶松耦合算法,针对复合材料壁板在Ma_∞=5时的非线性气动弹性响应进行分析,探讨了复合材料铺层方向、温度载荷等对壁板颤振特性的影响。结果表明,壁板响应受到温度载荷、铺层方向及来流动压等多方面的影响。斜交壁板的颤振动压高于正交壁板颤振动压(增量大于55%);随着温度载荷的增大,壁板颤振动压会下降,最大降幅约为动压的80%。当出现热屈曲时,颤振动压又会缓慢增大;当温度超过结构的临界屈曲温度时,壁板在亚临界条件下会出现多个屈曲位置,随着动压的变化而发生转变。     

空空导弹空天高超声速攻防对抗的优势与挑战

战争模式的变革催生新的威胁目标出现,近年来随着技术的发展,空天高超声速飞行技术不断成熟且形成装备,需要针对性地发展导弹武器装备对其进行拦截打击。空空导弹飞行速度快、机动能力强,使用其进行空天高超声速攻防对抗有着弹道设计自由、探测背景干净等优势,本文阐述了国外空天攻防对抗的发展现状,分析了使用空空导弹进行空天攻防对抗的发射方式、热防护等难点,提出了需要重点研究的七项关键技术,为发展新型空天攻防对抗手段提供参考。     

超声速气流中激波/边界层干扰微射流控制研究进展

激波/边界层干扰现象在超声速流场中不可避免,这种现象的存在会对超声速飞行器内外流场产生一系列的不利影响。所以,对激波/边界层干扰现象进行控制是十分必要的。微射流主动流动控制方法近年来已成为流动控制领域的研究热点。本文梳理了近年来微射流主动流动控制方法对激波/边界层干扰控制的相关研究进展,综合分析了影响单孔微射流和微射流阵列控制效果的因素,并对目前研究的不足和发展前景进行了探讨,以期对相关研究提供参考。     

飞行器多学科优化设计方法

回顾传统的飞行器多学科优化设计方法,介绍多学科优化方法在现代飞行器设计中的应用状况和新发展.讨论了遗传算法、模拟退火法、响应面方法和鲁棒方法等,在计算分析过程中研究了采用高、低精度求解搭配的变计算精度模型管理方法以及基于信赖域方法的近似模型管理结构,最后展望了多学科优化在飞行器设计中的应用前景.     

JAPHAR双模态冲压发动机的评价

介绍了在法国航空航天研究院帕莱索中心的9号试车台上进行的JAPHAR补充试验的情况.为了获得内流气流推力,首先进行了单独供气喷管的试验,然后又装上发动机进行了试验.获得了出口气流推力和最终推力.讨论了Ma=4.9时,在两种注射分配情况下获得的试验结果.当量比高于0.4时,既使没有排气喷管,燃烧室自身也能获得正推力.此外,压力分布的三维计算和试验结果之间具有良好的一致性,而且就出口气流推力值而言,三维计算和试验结果之间的一致性也非常好.因此,当量比为0.88时,把计算的燃烧效率(0.8)作为试验结果来使用.     

美国高超声速计划发展规律探索

美国在过去的40年中的主要的高超声速计划,即航天飞机计划、国家空天飞机计划(NASP)、国家航空航天倡议(NAI).回顾了这三个计划的起源、项目根本原因以及这些项目的潜在作用.尽管美国在这些项目的启动阶段都表现出了极高的热情,但是这些项目都遭遇了挫折.探索了其中的原因和项目发展的规律,并由此提出了发展高超声速技术的一些建议.     

马赫数知多少

提起汽车的速度,人们自然会想到用公里每小时来表示;而对于海上行驶的船只,大家则习惯于用节这个单位来度量.那么,在航空航天领域,战斗机、导弹等飞行器的速度最重要的描述变量是什么呢?答案一定是马赫数.