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“祥云”AS700载人飞艇获颁型号合格证

国际航空 2024年第1期 85-87页

作者：杜伟航空工业特种飞行器研究所

“祥云”AS700载人飞艇的研发成功为低空经济的未来发展增添了新的动力。2023年12月,由航空工业特飞所自主研制的“祥云”AS700载人飞艇获颁型号合格证,标志着该型飞艇设计已符合中国民航局飞艇型号合格审定要求,具备了市场准入条件。

关键词：型号合格证型号合格审定飞艇航空工业中国民航局祥云自主研制

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水陆两栖飞机全机模型静水滑行水动性能预报

科学技术与工程 2024年第6期24卷 2581-2589页

作者：张杜文李新颖吴彬曹楷航空工业特种飞行器研究所荆门448035 高速水动力航空科技重点实验室荆门448035

水面起飞性能是水面飞行器的基本性能,也是总体技术的核心,涉及多个学科领域。水陆两栖飞机水面高速滑行水动力性能与排水型船不同,具有速度高、运动复杂等特点,高速滑行时一方面受到较大的水动升力,另一方面受到机翼的升力。结合水陆... 详细信息

水面起飞性能是水面飞行器的基本性能,也是总体技术的核心,涉及多个学科领域。水陆两栖飞机水面高速滑行水动力性能与排水型船不同,具有速度高、运动复杂等特点,高速滑行时一方面受到较大的水动升力,另一方面受到机翼的升力。结合水陆两栖飞机水面高速滑行特点,利用雷诺平均法(Reynolds average navier-stokes, RANS)数值方法和重叠网格技术对水陆两栖飞机全机模型开展数值仿真模拟,分析了自由液面水气分布、机身底部压力分布特征,并将阻力、姿态和升沉与水池模型试验结果进行对比,验证了数值方法的准确性,为水陆两栖飞机静水滑行水动性能数值预报提供技术基础。

关键词：水陆两栖飞机全机模型雷诺平均法(Reynolds average navier-stokes)重叠网格水动性能数值预报

基于GPS-惯性数据的激光大气数据系统标定方法

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 308-313页

作者：李彬雷宏杰岳亚洲周原田哲铭乔金良中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所西安710065 飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室西安710065

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对... 详细信息

激光大气数据系统由于系统测量精度较高以及测量区域范围较大,目前尚无有效的高精度标定手段。针对这一问题,提出一种直线折返测速法,可以消除大气中风速的影响,将消除风速影响后的空速数据与GPS-惯性组合导航系统测量的地速数据进行对比分析,以评价激光大气数据系统真空速测量性能。分析了所提方法的各类测量误差以及理论极限精度。飞行实验结果表明,所提方法测量精度优于0.5 m/s,接近理论误差极限,可以用来标定激光大气数据系统,为激光大气数据系统标定技术的发展和应用提供参考。

关键词：激光大气数据系统空速组合导航系统标定

碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料的疲劳行为模拟分析

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复合材料学报 2024年

作者：孙朝旭任泽涛宋广平高进秦可斌范皓隆郑永挺赫晓东柏跃磊哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室/复合材料与结构研究所湖北航天飞行器研究所

连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiCf/SiC)因其轻质、耐高温和高损伤容限的优点而成为下一代航空发动机的重要热结构材料。然而，疲劳实验周期长、成本高，严重制约了对复杂细观结构SiCf/SiC的深入理解及其工程应用。为充分发挥SiC... 详细信息

连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiCf/SiC)因其轻质、耐高温和高损伤容限的优点而成为下一代航空发动机的重要热结构材料。然而，疲劳实验周期长、成本高，严重制约了对复杂细观结构SiCf/SiC的深入理解及其工程应用。为充分发挥SiCf/SiC的优势与可调性，实现对结构载荷响应预测并进行优化设计，本文采用疲劳迟滞模型和渐进损伤理论分别对单向、正交和二维编织SiCf/SiC的疲劳寿命曲线进行了分析。通过对界面剪应力（±20%）、纤维强度（±5%）、纤维威布尔模量（±1%）和纤维体积分数（±5%）进行偏值处理实现了对SiCf/SiC疲劳寿命的敏感性评价，得到的疲劳寿命曲线上下限能够包络主要实验结果。根据上述分析结果，验证了以损伤参数控制危险估计和保守估计的疲劳寿命曲线拟合方法，并以SiCf/SiC涡轮叶片模拟结构为例现实了该方法用于实际工程评价分析的可行性。

关键词： SiC /SiC 渐进损伤理论疲劳迟滞模型疲劳敏感因子疲劳机制

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反向射流作用下可回收火箭升阻特性

哈尔滨工业大学学报 2024年第4期56卷 24-30页

作者：张晨曦林三春李易唐硕西北工业大学航天学院西安710072 陕西省空天飞行器设计重点实验室(西北工业大学) 西安710072 北京宇航系统工程研究所北京100076

可回收火箭动力减速过程中反向射流将大幅改变箭体气动特性,为获得反向射流对箭体气动特性的影响,利用数值模拟方法获得箭体升阻力系数,分析升阻特性变化规律并提出升阻特性表征参数。首先,对反向射流钝体构型进行数值模拟,将得到的结... 详细信息

可回收火箭动力减速过程中反向射流将大幅改变箭体气动特性,为获得反向射流对箭体气动特性的影响,利用数值模拟方法获得箭体升阻力系数,分析升阻特性变化规律并提出升阻特性表征参数。首先,对反向射流钝体构型进行数值模拟,将得到的结果与已公开的实验数据进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。其次,采用RANS方法模拟了单喷管构型火箭多种典型飞行状态,得到箭体升阻力系数随迎角变化曲线以及升阻特性变化规律,通过对回流区内流动状态进行分析得到升阻特性改变的机理。最后,由反向射流对箭体气动特性影响程度提出表征参数。结果表明:反向射流会对箭体形成遮挡作用并影响箭体升阻力特性。有射流时升阻力特性受飞行高度影响较大,受飞行马赫数影响较小,与无射流时的规律恰好相反。大部分飞行工况下阻力系数小于0.1,部分高空飞行工况将出现负阻力。本研究提出以反向射流与箭体宽度比作为气动特性表征参数,可以较好地反映反向射流对箭体的遮挡作用并表征箭体在反向射流作用下的气动特性变化规律。

关键词：火箭垂直回收可回收火箭反向射流气动布局气动特性

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新一代飞行器导航制导与控制技术发展趋势

航空学报 2024年第5期45卷 146-170页

作者：杨卫平航空工业西安飞行自动控制研究所西安710075

系统梳理了航空导航制导与控制技术的国内外发展现状,通过需求牵引、原理机理、产品实现、应用服务等方面的对比,分析了存在的差距并剖析了原因。在航空飞行器支撑体系化协同作战的大背景下,将网络化、体系化、智能化要求作为技术发展目... 详细信息

系统梳理了航空导航制导与控制技术的国内外发展现状,通过需求牵引、原理机理、产品实现、应用服务等方面的对比,分析了存在的差距并剖析了原因。在航空飞行器支撑体系化协同作战的大背景下,将网络化、体系化、智能化要求作为技术发展目标,在支撑新质作战概念、高精度自主导航、多体协同飞行器控制、新一代核心器件研发、下一代飞行器控制管理统一架构5个方面提出了导航制导与控制技术未来的发展重点和方案路线,最终在技术和管理2个层面提出行动建议,为引导中国优势创新资源有效联合,面向未来装备发展需要推进国防科技迈向高质量发展道路提供参考。

关键词：导航制导与控制航空飞行器高精度自主导航飞行控制飞行器管理

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考虑时间约束的近解析滑翔轨迹快速规划方法

兵工学报 2024年第7期45卷 2294-2305页

作者：王培臣闫循良南汶江李新国西北工业大学航天学院陕西省空天飞行器设计重点实验室陕西西安710072

针对时间可控再入滑翔问题,提出一种基于阻力加速度-能量剖面的轨迹快速规划方法。该方法将滑翔轨迹规划问题分为纵向轨迹规划与侧向规划。在纵向轨迹规划部分,设计基于走廊边界双参数插值的多段光滑阻力加速度剖面,并给出终端当地弹道... 详细信息

针对时间可控再入滑翔问题,提出一种基于阻力加速度-能量剖面的轨迹快速规划方法。该方法将滑翔轨迹规划问题分为纵向轨迹规划与侧向规划。在纵向轨迹规划部分,设计基于走廊边界双参数插值的多段光滑阻力加速度剖面,并给出终端当地弹道倾角约束的施加方法;重点推导考虑地球自转影响的时间、航程解析预测表达式,提升预测算法的快速性和精度,进而通过校正双剖面参数完成剖面设计,同时满足终端能量、航程、时间及当地弹道倾角约束。侧向规划则采用动态/静态航向角误差走廊方法,以实现禁飞区规避和终端航向调整;进一步引入考虑纵侧向运动耦合的目标航程及时间校正策略,完成考虑时间约束的3自由度滑翔轨迹生成。以美国通用飞行器CAV-H再入滑翔为例进行仿真,验证新方法的有效性、多任务适用性。验证结果表明:与现有时间解析预测方法相比,新的预测方法具有相当的计算效率和较高的计算精度优势;与现有基于标准剖面的方法相比,新规划方法具有较高的终端精度、计算效率以及较大的时间可调范围,亦可实现飞行能力边界的快速预示。

关键词：滑翔轨迹规划时间约束阻力加速度剖面预测校正近解析能力边界预示

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液态金属钠在空间堆芯单通道中流动传热特性研究

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工程热物理学报 2024年第5期45卷 1484-1489页

作者：孙琦琦张昊春孙梓健夏彦哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 北京空间飞行器总体设计部北京100081

强化堆芯传热是提高空间核能系统效率和确保系统安全运行的重要方式。液态金属钠具有高热导率,低黏度的优势,是一种优良的堆芯冷却剂。本文以三维无间隙冷却通道为研究对象,利用数值模拟探究液态金属钠在单冷却通道内的流动和传热特性... 详细信息

强化堆芯传热是提高空间核能系统效率和确保系统安全运行的重要方式。液态金属钠具有高热导率,低黏度的优势,是一种优良的堆芯冷却剂。本文以三维无间隙冷却通道为研究对象,利用数值模拟探究液态金属钠在单冷却通道内的流动和传热特性。以堆芯出口温度,努塞尔数,压降为研究参量,探究雷诺数和堆芯功率密度变化对液态金属钠流动,传热以及压降的影响结果显示:随着雷诺数逐渐增大,堆芯传热性能逐渐增强,但同时也会增大压降;功率密度对提高堆芯出口温度有显著的积极影响,但对堆芯传热性能的影响可以忽略。以上研究结果为强化堆芯传热提供了一定的理论基础.

关键词：热工水力液态金属钠性能分析:数值模拟

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鸭舵转速对双旋弹追随稳定性影响研究

航空兵器 2024年第2期31卷 71-78页

作者：王刚张润桐林海珍席柯西北工业大学航空学院西安710072 中国兵器工业导航与控制技术研究所北京100089 飞行器基础布局全国重点实验室西安710072

发展了适合双旋弹虚拟飞行仿真的高保真计算流体力学和刚体动力学耦合平台,以此为基础研究了旋转鸭舵对双旋弹弹道追随稳定性的影响。为了准确刻画双旋弹前后体的差动旋转效应,将滑移网格算法引入自研非结构混合网格流场数值模拟程序HUN... 详细信息

发展了适合双旋弹虚拟飞行仿真的高保真计算流体力学和刚体动力学耦合平台,以此为基础研究了旋转鸭舵对双旋弹弹道追随稳定性的影响。为了准确刻画双旋弹前后体的差动旋转效应,将滑移网格算法引入自研非结构混合网格流场数值模拟程序HUND3D。通过对双旋弹进行定轴转动非定常模拟,考察了不同鸭舵转速下双旋弹的流动特征与气动特性。通过耦合求解非定常雷诺平均NS方程和七自由度刚体动力学方程,实现了双旋弹不同弯度弹道的虚拟飞行仿真,分析了弹道追随过程的动力学机理,并结合气动特性分析结果研究了控制鸭舵转速改善弹道追随稳定性的策略。研究结果表明:鸭舵旋转所产生的气动干扰,能够显著影响弹体的侧向力与偏航力矩。通过控制前体鸭舵转速以产生有利于弹道追随的偏航力矩,能够在一定程度上改善弹道追随稳定性。

关键词：双旋弹虚拟飞行仿真计算流体力学滑移网格侧向力偏航力矩追随稳定性