粘性对高超声速飞行器攻角特性影响研究

采用二维耦合隐式NS方程和标准κ-ε湍流模型对高超声速飞行器在进气道关闭、发动机通流以及发动机点火工作状态下的内外流场进行了数值仿真研究,离散采用二阶迎风格式,分析了在不同攻角(-10°～7°)条件下,粘性对处于三种不同的工作状态下高超声速飞行器升力特性、阻力特性以及俯仰力矩特性的影响.结果表明,粘性对处于发动机通流和发动机点火工作状态下的飞行器气动-推进性能影响显著,尤其是阻力特性,粘性阻力占总阻力的比重超过50%.     

高超声速飞行器的发展现状

2004年3月27日,美国 X-43A 高超声速技术验证机在3万米高空首次实现了速度7马赫的飞行(右图),成为世界上以超燃冲压发动机为动力装置、飞行速度最快的飞行器。这是世界航空航天史上又一次重大事件,标志着高超声速技术经过半个世纪的不懈研究取得重大突破。     

高超声速滑翔飞行器轨迹预测分析

针对轨迹预测在目标交接班和基于预测命中点拦截制导中的应用需求,分析了高超声速滑翔飞行器滑翔段轨迹预测的可行性。结合典型高超声速滑翔飞行器的运动轨迹,分析了其运动轨迹特性、机动模式、转弯半径、最大射程以及可达区域,提出了基于不变力预测法的轨迹预测思路。认为高超声速滑翔飞行器在滑翔段,运动轨迹几何特征明显、转弯半径大、保持大升阻比,便于实施中长期轨迹预测,但难以实现全程预测。     

高超声速飞行器组合导航系统研究

为提高高超声速飞行器的导航精度,在SINS/GPS位置、速度组合导航模型基础上增加了GPS姿态信息,推导了姿态算法中姿态角误差与平台误差角的关系。通过理论分析说明了其可消除数学模型误差,提高系统的姿态精度,并以此建立了SINS/GPS组合导航系统姿态、位置、速度观测方程。通过仿真验证了该算法的有效性,结果表明SINS/GPS姿态、位置、速度组合导航可以有效提高高超声速飞行器导航定位精度。     

高超声速巡航飞行器纵向气动特性分析

吸气式高超声速巡航飞行器机身/发动机一体化特性使得气动-推进系统之间存在强的耦合作用,这种耦合影响着飞行器气动性能、稳定性和控制。针对耦合对飞行器特性的影响,建立了机身-发动机一体化模型,并进行了气动-推进界面划分。在此基础上,分别计算了高超声速巡航飞行器在进气道打开,发动机不工作以及进气道打开,发动机工作两种状态下的纵向气动特性。仿真结果揭示了高超声速巡航飞行器气动-推进系统之间的耦合以及耦合作用对飞行器气动性能、稳定性的影响。     

临空高超声速飞行器目标特性分析

临空高超声速飞行器经过几十年的发展,已经从概念原理探索阶段进入到成果应用阶段,其军事潜力和作战效能日益凸显。主要以美军高超声速无人飞行器、空天飞机和高超声速巡航导弹为研究对象,从临空高超声速飞行器的运动特性、电磁特性和红外特性3个方面展开论述,同时结合典型目标进行建模仿真分析;着重探讨了目标特性对未来作战性能的影响。临空高超声速飞行器目标特性的分析研究,为新型防空体系的构建提供了参考,为未来探测跟踪拦截此类目标奠定了基础。     

高超声速飞行器发展及作战效能初探

分析了高超声速飞行器的发展并预测其趋势,根据高超声速巡航导弹高速度、高精度、隐形化的特点,建立了高超声速巡航导弹攻防对抗仿真系统,结合典型案例,从预警、突防等方面,以定性定量相结合的方法,比较分析了亚声速巡航导弹、超声速巡航导弹、弹道导弹的作战效能,得出初步结论。     

高超声速巡航飞行器中制导研究

通过分析目前应用较为普遍的几种组合导航方式,针对高超声速巡航飞行器,提出了采用捷联惯性导航系统(SINS)/GPS/天文导航系统(CNS)组合导航作为其中段制导方案,并利用四元数法进行捷联惯性导航计算,运用联邦滤波方法对组合导航进行了仿真,仿真结果表明该方案行之有效。     

高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

惯性技术发展及应用需求分析

分析了国内外惯性测量装置及器件的发展现状和趋势,研究了武器装备对惯性技术的需求,认为使命任务的不断更新对惯性技术的发展提出了更高的要求,惯性产品作为武器装备的核心技术必须注重其精确性、高可靠性、长航时、大动态范围及经济性。研究成果对惯性技术在各种武器系统中的应用具有指导意义。     

高超声速飞行器中若干气动难题的实验研究

回顾了近几年本研究团队在高超声速飞行器若干气动难题方面的实验研究进展。在边界层转捩方面,测量了边界层转捩现象,研究了攻角效应对圆锥边界层转捩的影响,获得了边界层转捩的脉动特性以其对飞行器表面热流和摩阻的影响。在激波-边界层干扰方面,分析了突起物形状变化对流动特性的影响,研究了复杂外形的流动特性。     

高超声速气动热化学非平衡效应数值分析研究

通过数值分析研究了化学非平衡效应对气动加热问题的影响.分别以量热完全气体、单组分热完全气体和5组分化学非平衡气体为气体模型,计算了圆柱钝头的绕流流场和壁面热流密度分布,比较并分析了高温化学非平衡效应对流场特性,尤其是气动加热特性的影响.结果分析表明,高温化学非平衡效应可使激波层变薄,激波层内温度大幅下降,从而会严重影响气动热环境特性,是影响高超声速飞行器热防护设计的重要因素.     

鱼雷新型动力电池与推进电机的发展

本文阐述了各主要海军国家在研究新型高能动力电池和高比功率推进电机两个领域中的状况,并对发展中的问题作了简要分析。     

建设社会主义文化强国是发展中国特色社会主义的内在要求

建设社会主义文化强国是发展中国特色社会主义的内在要求。它与中国特色社会主义事业总体布局相适应,与建设富强民主文明和谐的社会主义现代化国家目标相承接,与我国深厚文化底蕴和丰富文化资源相匹配。既顺应时代潮流,又体现人民愿望;既符合实际,又催人奋进。     

俄罗斯战略反导系统面临的形势及其未来发展

欧洲反导问题历来是世界军事热点,在美国和北约反导步步紧逼的情况下,俄罗斯方面的情况值得我们加以关注。文章主要对俄罗斯反导面临的形势,俄军反导主要武器系统和未来的反导计划进行了介绍。     

高超声速临近空间作战智能体攻击模型与仿真

通过对高超声速临近空间智能体攻击模型的概念描述和逻辑描述,抽象出攻击模型的数学模型,提出了一种基于作战智能体的行为模型框架和高超声速临近空间智能体攻击模型.基于Swarm复杂性仿真平台,仿真分析了高超声速临近空间智能体攻击的态势和效果,验证了建模方法的可行性,为研究高超声速临近空间飞行器提供了一种有效方法.     

基于组件的C4ISR系统需求开发方法

如何获得完整、准确的需求文档以及如何提高需求描述的重用性一直是C4ISR系统需求研究的重点,是C4ISR需求工程研究的重要组成部分.从研究C4ISR需求文档的现状出发,提出了基于组件的C4ISR系统需求开发方法,即将组件化封装、重用的思想引入到C4ISR系统需求的开发.对C4ISR需求组件体系的外部结构和内部结构进行了研究,并对需求组件的重用性进行了研究,给出了基于组件的C4ISR系统需求开发过程框架.该方法提高了需求的可用性和重用性,为撰写高质量的C4ISR需求文档提供了一条有效的途径.     

装备技术体系的战略地位、发展特征及启示思考

装备技术体系是体系结构理论方法在装备技术领域的研究与推广,是指导一定时期装备技术实践的技术规范,对于牵引装备技术发展、支撑武器装备体系建设具有重要作用.文章系统梳理了装备技术体系的战略地位,深入分析了新世纪新阶段装备技术体系呈现出的发展特征,在此基础上研究提出了加强装备技术体系发展的思考建议.     

装甲装备型号需求获取与分析的通用模型

针对现行装备需求获取和分析过程中存在的工作重复、难于参考已有经验等问题,以装甲装备型号需求研究为对象,提出建立需求获取和分析的通用模型用于辅助完成需求获取和分析工作的观点。分析了该模型的功能、使用方式和特性,指出了开发通用模型应该遵循的模式。该模型的应用对于提高装备需求研究的效率和正确率、促进需求研究成果之间的相互借鉴具有较大帮助。