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基于准零刚度支撑结构的低频主动隔振平台研究

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振动与冲击 2024年第16期43卷 84-91,117页

作者：李青何柯达杨鸿杰薛羽竣马超王天舒刘磊清华大学航天航空学院北京100084 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安710072

针对量子科学试验、精密制造等先进应用对亚赫兹微振动的抑制需求,研究基于准零刚度支撑结构和分离式音圈作动器的低频主动隔振技术。首先,给出一种低频主动隔振平台设计方法,考虑准零刚度结构的等效动力学特性,采用牛顿-欧拉方法建立... 详细信息

针对量子科学试验、精密制造等先进应用对亚赫兹微振动的抑制需求,研究基于准零刚度支撑结构和分离式音圈作动器的低频主动隔振技术。首先,给出一种低频主动隔振平台设计方法,考虑准零刚度结构的等效动力学特性,采用牛顿-欧拉方法建立平台的动力学模型;然后,基于所建立动力学模型分析多自由度耦合下平台的扰动传递特性并设计主动隔振算法;最后,研制低频主动隔振平台进行试验验证。试验结果表明,所开发主动隔振平台能够在三个线自由度上实现优于98.3%的微振动抑制效果,在0.1~10.0 Hz内载荷z方向微振动小于1.3×10^(-8) g。

关键词：低频微振动主动隔振准零刚度结构音圈作动器

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基于深度学习的水上飞机非定常水载荷重构

航空学报 2024年

作者：樊云翔艾化楠王明振曹楷刘学军吕宏强南京航空航天大学航空学院南京航空航天大学计算机科学与技术学院模式分析与机器智能工业和信息化部重点实验室中国特种飞行器研究所高速水动力航空科技重点实验室

全息水动载荷分布对评估水上飞机的水动性能具有重要意义，模型试验是水上飞机设计中常见的获取流场数据的方法，但水动载荷试验只能获取有限的传感器数据，存在精度不足的问题，因此需要进行全息流场重构。然而水动载荷数据非线性强且... 详细信息

全息水动载荷分布对评估水上飞机的水动性能具有重要意义，模型试验是水上飞机设计中常见的获取流场数据的方法，但水动载荷试验只能获取有限的传感器数据，存在精度不足的问题，因此需要进行全息流场重构。然而水动载荷数据非线性强且数据稀疏，传统的流场重构方法难以适用。本文采用时序卷积网络（Temporal Convolutional Network,TCN）对水上飞机入水的船底时序流场重构问题进行建模研究，通过深度学习优秀的非线性拟合能力学习流场规律，并在传统的TCN基础上针对样本稀疏性的特点提出了一种融合扩散模型(Diffusion Model)的重构损失以提高神经网络的预测精度。首先使用训练集对扩散模型进行训练，将已训练的扩散模型融合到TCN的训练过程中，连接到TCN的输出并计算重构误差，对TCN的训练施加约束提高流场重构性能。本文首先对比传统TCN、门控循环单元（GRU）、全连接网络三种模型并验证了TCN在非定常水载荷重构建模精度、泛化能力的优越性，并通过单帧重构实验说明了水动载荷重构考虑时序因素的必要性，在此基础上验证了融合扩散模型的TCN对重构非定常流场的有效性。本文为非定常流场重构提供了一种有效建模方法，有助于利用模型试验全面评估飞行器力学性能。

关键词：非定常流场重构时序卷积网络扩散模型稀疏数据深度学习

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仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制

控制理论与应用 2024年

作者：申燕凯魏晨段海滨北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术重点实验室仿生自主飞行系统研究组鹏城实验室

为实现动态不确定环境下无人机集群行为的快速调控,提出了一种仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制方法.通过分析慈鸦群交互行为及信息传播过程,分别建立了个体交互模型和信息传播模型,并阐述了信息交互与集群运动的关系.在社会... 详细信息

为实现动态不确定环境下无人机集群行为的快速调控,提出了一种仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制方法.通过分析慈鸦群交互行为及信息传播过程,分别建立了个体交互模型和信息传播模型,并阐述了信息交互与集群运动的关系.在社会力框架的基础上提出了集群动力学模型,并将其映射到转弯信息驱动下的无人机集群协同转弯控制中.仿真结果表明,在个体交互、信息传播及集群动力学的作用下,由少数无人机触发的转弯信息在集群中快速传播,使群体形成一致响应,实现了无人机集群的快速转弯机动.

关键词：无人机集群协同转弯控制慈鸦信息交互集群动力学改进社会力

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飞行人才装备运用能力培养研究与实践

飞行人才装备运用能力培养研究与实践

第五届全国高等学校航空航天类专业教育教学研讨会

作者：陈丹强刘泽乾肖树臣李国帅马宗成空军航空大学

装备运用能力是飞行人才能力培养的核心内容,飞行人才装备运用能力的培养质量与教育理念、教学内容、教学条件、师资队伍息息相关。本文围绕飞行人才装备运用能力培养,提出基于成果导向教育理念,研究飞行人才装备运用能力模型,构建精准... 详细信息

装备运用能力是飞行人才能力培养的核心内容,飞行人才装备运用能力的培养质量与教育理念、教学内容、教学条件、师资队伍息息相关。本文围绕飞行人才装备运用能力培养,提出基于成果导向教育理念,研究飞行人才装备运用能力模型,构建精准化教学内容体系,探索研究型课堂教学模式,建设信息化实践教学条件,开展创新性课赛结合活动,锻造专家型师资队伍。经过教学改革与实践,飞行人才的理论知识掌握更加扎实,实战技能培养更加高效,创新意识养成持续增强。

关键词：装备运用能力教学内容实践条件教学模式课赛结合

来源： cnki会议评论

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典型民用飞机全机坠撞实验研究

航空学报 2024年第5期45卷 377-397页

作者：刘小川惠旭龙张欣玥白春玉闫亚斌李肖成牟让科强度与结构完整性全国重点实验室西安710065 中国飞机强度研究所结构冲击动力学航空科技重点实验室西安710065 陕西省飞行器振动冲击与噪声重点实验室西安710065 西北工业大学航空学院西安710072 中航西飞民用飞机有限责任公司西安710089

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测... 详细信息

民机全机坠撞实验是评价民用飞机适坠性的最直接手段,也是民机适坠性领域的世界性技术难题。提出全机坠撞实验高精度提升控制与高可靠投放方法,给出了结构响应、假人响应等关键物理量的测试方法,引入了分布式多目相机全场大变形连续测试方法。构建了全机坠撞动响应测试系统,使用统一时间基准触发,对坠撞后地面撞击载荷、结构加速度响应、假人响应以及飞机破坏变形进行了分析,获得了机体不同部位的响应分布规律;提出了修正的适坠性综合评估指数ICI。结果表明:全机坠撞实验测试数据完整可信,实验飞机在5.71 m/s垂直坠撞后,客舱地板下部结构变形严重,机翼的惯性效应导致中央翼区域机身上部结构产生明显变形;不同机身段的刚度差异造成该部位坠撞载荷和动响应的显著差异,刚度越大变形越小加速度响应越大;坠撞后乘员受载在安全范围内,客舱座椅结构完好,舱门可正常打开,乘员生存空间足够,乘员撤离通道畅通。实验飞机在给定状态下具有较好的适坠性,相比原始ICI指数,修正后的评估结果具有更好的工程适用性。

关键词：冲击动力学民用飞机全机坠撞全场测量结构吸能坠撞载荷适坠性评估

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航空武器装备课程实战化教学改革实践

航空武器装备课程实战化教学改革实践

第五届全国高等学校航空航天类专业教育教学研讨会

作者：肖树臣李国帅马宗成空军航空大学

坚持面向战场、面向部队、面向未来,围绕实战搞教学、着眼打赢育人才,是实现强军目标的战略性要求。准确把握实战化对军飞行事人才培养的新要求,实战化教学必须与空天战场紧密对接。本文从军事飞行学员实战化教学需求出发,在介绍航空武... 详细信息

坚持面向战场、面向部队、面向未来,围绕实战搞教学、着眼打赢育人才,是实现强军目标的战略性要求。准确把握实战化对军飞行事人才培养的新要求,实战化教学必须与空天战场紧密对接。本文从军事飞行学员实战化教学需求出发,在介绍航空武器装备课程实战化教学需求的基础上,深入分析当前航空武器装备课程实战化教学存在的薄弱环节,结合教学团队的实践经验,从课程内容体系建设、教学方法手段、教学资源建设、教学团队建设等方面介绍了实战化教学改革的基本做法,为军事飞行院校其他课程系统构建实战化教学体系提供借鉴。

关键词：军事飞行实战化教学航空武器装备课程教学改革

来源： cnki会议评论

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翼身混合布局水陆两栖飞机机翼气动力设计

航空工程进展 2024年

作者：阮远张恒罗奔董松文黄龙太中国特种飞行器研究所前沿创新部清华大学航天航空学院中国特种飞行器研究所总体气动研究室

翼身混合布局飞行器巡航效率高、装载空间大、结构效率高且具有纵向操稳特性。翼身混合布局的中央体和内翼段相对传统布局占比较大，为先进船体设计提供了足够的优化空间。针对一种基于翼身混合布局的大型水陆两栖飞机翼身组合体开展研... 详细信息

翼身混合布局飞行器巡航效率高、装载空间大、结构效率高且具有纵向操稳特性。翼身混合布局的中央体和内翼段相对传统布局占比较大，为先进船体设计提供了足够的优化空间。针对一种基于翼身混合布局的大型水陆两栖飞机翼身组合体开展研究，结合起降阶段升力特性和失速特性的综合需求完成高升力机翼气动特性设计。结果表明：基于翼型失速点的延拓及升力非线性梯次的设置，翼身混合布局翼身组合体构型失速迎角达到20°，最大升力系数达到2.0，翼根与翼梢之间具备合理的失速分离顺序及和缓的后缘分离形态特征，有效保证了起降阶段气动安全性。

关键词：翼身混合布局水陆两栖飞机机翼气动力设计高升力特性设计失速特性设计

基于模糊控制的深空探测器不确定姿态控制方法设计

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空间科学学报 2024年第5期44卷 928-938页

作者：杜宇金士博杨东来黄行蓉北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京航空航天大学中法工程师学院/国际通用工程学院北京100191 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191

在空间探测任务中,探测器的姿态控制是保证各项任务完成的基础,虽然探测器的着陆控制技术已日趋成熟,但地外起飞阶段的姿态控制研究还相对较少.本文设计了一种适用于深空探测器在外星不确定性环境下起飞时的模糊控制器,通过对姿态角与... 详细信息

在空间探测任务中,探测器的姿态控制是保证各项任务完成的基础,虽然探测器的着陆控制技术已日趋成熟,但地外起飞阶段的姿态控制研究还相对较少.本文设计了一种适用于深空探测器在外星不确定性环境下起飞时的模糊控制器,通过对姿态角与角速度进行分档模糊化处理降低计算量;建立将姿态角和角速度映射到输出力矩的模糊控制规则;根据模糊规则输出的模糊量,通过去模糊化得到控制器的开关状态输出,实现对探测器姿态的快速有效控制.利用数值仿真测试了控制器的控制效果,以及在起飞初始姿态和发动机安装存在偏差时的鲁棒性,在ADAMS环境下对探测器起飞过程进行物理仿真.结果表明,相比于经典PD控制方法在实际模型与理想模型有差别时导致的控制发散,该控制器在参数不确定下具有更强的鲁棒性,满足了深空探测器自主起飞时对姿态控制的需求.

关键词：探测器起飞模糊控制参数不确定姿态控制

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径向共线多星库仑编队飞行构型保持研究

空间控制技术与应用 2018年第4期44卷 16-25,39页

作者：孙云龙袁长清李政广空军航空大学飞行器与动力系长春130022

本文研究了多星库仑卫星编队在地球同步轨道处径向轨道动力学与控制问题.首先建立了N颗卫星在同步轨道点处的动力学模型,然后以只在库仑力作用下的四颗卫星编队为例,对共线四星编队模型进行线性化处理.针对其动力学模型设计了LQR控制器... 详细信息

本文研究了多星库仑卫星编队在地球同步轨道处径向轨道动力学与控制问题.首先建立了N颗卫星在同步轨道点处的动力学模型,然后以只在库仑力作用下的四颗卫星编队为例,对共线四星编队模型进行线性化处理.针对其动力学模型设计了LQR控制器.考虑到建模误差,利用误差最大有界范围的二范数设计了改进型的LQR控制律,针对变量引入积分项对扰动误差进行补偿以提高控制精度.数值仿真结果表明,所建立的多星编队动力学模型是正确的,引入积分项的控制减少了编队构型稳定所需时间,且有效维持了编队构型.

关键词： N体卫星编队四星编队动力学建模库仑力 LQR控制