超燃冲压发动机的仿真与设计平台

高超声速飞行器所具有的全球实时侦察、快速部署和远程精确打击能力,将改变未来战争的作战方式,对国家安全产生战略性的影响.在高超声速的关键技术中,超燃冲压发动机技术占有极其重要的地住.本文分析了超燃冲压发动机的仿真与设计平台的研究、开发现状,并提出了超燃冲压发动机仿真设计技术所面临的挑战.     

高超声速飞行器的应用及关键技术

半个世纪以来,由于需求、技术和资金等因素的制约,吸气式高超声速飞行器技术的发展曾经历了多次起伏。早期的研究计划几乎全都无果而终。冷战结束后,对高超声速飞行器的需求发生了变化,高超声速技术的发展日益受到重视。到90年代,实现高超声速飞行器的首要技术——超燃冲压发动机取得了重大突破。随着高超声速技术的成熟,将可能对军事战略和军事行动产生重大影响。预计到2010年,高超声速巡航导弹将问世;2025年前,高超声速轰炸机     

美国高超声速飞行器技术研究进展及其启示

为了实现常规型即时全球打击能力质的飞跃,必须把高超声速飞行器技术列为优先发展的重点技术之一.文章综述了近年来美国高超声速技术飞行器技术的研究进展,主要包括HyFly计划、X-43A计划、X-51A计划、HTV-2计划、常规打击导弹(CSM)计划、弧光导弹(Arclight)计划、X-37B计划和高超声速基础研究计划(N...     

防务快讯

印度进行高超声速巡航技术研究目前,印度国防研究发展试验室正在进行高超声速技术演示飞行器(HSTDV)的研制,该飞行器将以固体助推火箭和超燃冲压发动机为动力,初步设想是使超燃冲压发动机启动并推动飞行器以高超声速飞行20秒,最终目标是研制能够在32.5千米高空以马赫数6与的速度飞行的高超声速飞行器。同时,这一项目也暗示印度可能发展可重复使用航天运载器。建造中的 HSTDV 演示飞行器重1吨,长5.6米,其横截面为八边形,机     

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。     

即将登场的高超声速武器

近年来，随着科学技术的不断发展，高超声速燃烧冲压发动机技术取得了重大突破，高超声速技术已经取得了重大进展，各国的高超声速巡航导弹、高超声速飞机和跨大气层飞行器已经进入了先期技术演示阶段，高超声速战已经不再是神话。     

美媒称俄罗斯正大力发展高超声速技术

美国导弹威胁网近日披露,俄罗斯正全力发展高超声速技术,为“未来前线战斗机”(PAKFA)研发不依赖氧气的发动机,并为高超声速飞行器和导弹研制特殊燃料.另外,有消息透露俄印联合高超声速导弹项目已进入最后阶段. 不依赖氧气的发动机俄相关研究人员认为,PAK FA战斗机的发动机可不使用氧气启动,将其等离子点火系统安装在主燃烧室和加力燃烧室内,并集成到喷嘴中,同时以煤油作为燃料,形成等离子弧.俄正在研发此种不依赖氧气的启动系统,此举将极大地节省成本,而且由于无需在飞机上安装特殊的氧气设备,能够减轻飞机重量,也无需部署相应的地面基础设施.不依赖氧气的发动机启动系统不仅将节约成本,同时也是高超声速飞行器研制过程中的重要进展,将成为该类飞行器发动机的一项关键技术.     

世界各国高超声速武器发展现状

高超声速武器是高技术武器装备,也是当今世界主要国家尤其是军事大国武器装备发展的重点。在这一领域,美国的发展独占鳌头,在高超声速导弹、高超声速飞机和空天飞机等方面研究拥有较强优势,并提出了全方位高超声速武器和先进航天器研制计划。其他国家,如俄罗斯、法国、日本以及印度等国也都积极开展高超声速武器装备的研究。     

国外高超声速武器攻防发展态势研究

近年来,伴随高超声速技术飞速发展,各国积极推动高超声速导弹武器系统研究,在加快进攻性高超声速导弹武器研制的同时,加紧开展临近空间高超声速导弹防御技术研究.深入分析了国外高超声速进攻武器的发展布局及高超防御体系的概况,归纳了高超声速武器攻防作战的应用样式,并分析了对国家安全构成的挑战.可以对高超声速进攻武器与防御技术发展...     

美军在日本设立首个陆军作战司令部

目前．印度国防研究发展试验室正在进行高超声速技术演示飞行器（HSTDV）的研制，该飞行器将以固体助推火箭和超燃冲压发动机为动力，初步设想是使超燃冲压发动机启动并推动飞行器以高超声速飞行20秒，最终目标是研制能够在32．5千米高空以马赫数6．5的速度飞行的高超声速飞行器。同时，这一项目也暗示印度可能发展可重复使用航天运载器。     

火箭-双燃烧室冲压组合循环发动机概念研究

临近空间高超声速飞行器近年来获得了广泛关注,本文提出一种以基于火箭发动机和双燃烧室冲压发动机的多模态火箭-双燃烧室冲压组合循环发动机作为飞行器的动力系统,并进行了性能分析研究。该飞行器在海拔10 km左右高度以0.8马赫的速度投放,在重力和发动机推力的联合作用下,能够在海拔5～8 km处加速到2马赫;然后加速爬升进入临近空间,发动机工作在引射亚燃或者双燃烧室亚燃模态下。可以根据实际选择高推重比、较低推进剂比冲效率的引射亚燃模态,或是较低推重比、高推进剂比冲效率的双燃烧室亚燃模态。最终飞行器加速到6马赫(26 km),进入双燃室超燃模态。针对空中发射模式和地面发射模式进行了轨道优化,仿真结果表明:在加速爬升到6马赫(26 km)的过程中,空中发射模式相比较地面发射模式可以节省37%的推进剂;空中发射模式存在一个负的最优初始飞行角度使得剩余质量与初始质量的比值达到最大。     

空天一体化装备发展分析

2010年2月11日,美国导弹防御局机载激光武器(ABL)成功进行了两次弹道导弹拦截试验;4月22日,美国国防高级研究项目局的"猎鹰"高超声速试验飞行器HTV-2从加州发射成功,在大气层内以20马赫的速度实现了可控飞行;同一天,美国空军在佛罗里达州成功发射了X-37B试验空间飞行器;5月25日,第一架以超燃冲压发动机为动力的X-51A"乘波者"高超声速验证飞行器顺利首飞。而据俄新社报道,俄也正计划研制一种多用途空天战机(MAKS),该战机能把重达18吨的有效载荷和燃料箱送入轨道,比美国的X-37B能力更强。另外,俄还正在研制高超音速巡航导弹和高超音速战术导弹,据称,俄高超音速飞行器X-15的飞行速度达到6.7马赫,飞行高度超过5万米。这一系列关于空天飞行器的最新消息,可以视作当前空天武器装备迅猛发展的一个缩影。     

弹性高超声速飞行器自适应极点配置控制

本文针对乘波体外形的高超声速飞行器存在的结构/推进/气动强耦合特性,利用鲁棒极点配置方法设计了自适应控制器,实现了对高超声速飞行器的速度和高度指令跟踪控制。控制器采用了Proportional-Integral-Filter(PIF)结构,该结构的控制器不仅能够使系统具备良好的稳态特性而且能够对控制信号进行滤波平滑,从而能够有效地抑制高超声速飞行器的弹性振动对控制系统的影响。基于弹性高超声速飞行器模型CSUAL_GHV,分别采用自适应鲁棒极点配置控制方法和自适应非鲁棒极点配置控制方法进行了数值仿真。结果表明,与非鲁棒极点配置控制方法相比,采用自适应鲁棒极点配置控制方法的控制系统不仅使飞行器能够很快地跟踪上速度和高度指令,跟踪误差小于1%,而且高超声速飞行器的弹性振动也得到了有效地抑制。飞行器在整个飞行过程中的飞行攻角均处于±2°范围内,满足超燃冲压发动机的工作要求。     

高超声速巡航导弹及其关键技术

高超声速巡航导弹是指巡航速度等于或大于5马赫的新一代巡航导弹。目前,美、俄、法、德、日、印度等国正在开发高超声速巡航导弹的关键技术。虽然尚未研制出实用型的导弹,但作为发展高超声速技术的突破口,本世纪初高超声速巡航导弹将可能问世。本文介绍高超声速巡航导弹的主要特点、关键技术进展以及各国研制计划的概况。     

并联TBCC动力对高超声速飞行器性能的影响

针对马赫数为6的一级高超声速巡航飞行器的动力需求，提出涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合动力（T/RJ/DMSJ）和射流预冷涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合动力(PCT/RJ/DMSJ)两种方案。在给定的飞行任务下，分析起飞推重比分别为0.8和1.0时，飞行器完成任务时的航程和飞行时间，并对比了PCT/RJ/DMSJ在两种工作模态下的性能。研究结果表明：在相同的起飞推重比下，两种组合动力方案的航程和飞行时间相差不大。当起飞推重比为0.8时，采用PCT/RJ/DMSJ组合动力方案比T/RJ/DMSJ组合动力方案的航程高出3.6%，飞行时间高出3.8%；当起飞推重比为1.0时，PCT/RJ/DMSJ的航程和飞行时间比T/RJ/DMSJ的分别高出4.6%和4.8%。在小推重比下，跨声速段的燃料消耗和飞行时间占整个加速爬升段的比例较大，随着推重比的增加，这个比例减小，巡航可用的燃料比例增大，巡航距离增加，提高起飞推重比可以提高超声速飞行器的航程并缩短飞行时间。     

高超声速飞行器发展战略研究

提出了发展高超声速武器的迫切性 ,分析了当前美、俄两种最新性能导弹PAC Ⅲ ,9M96E的气动布局及操纵控制形式 ,指出这是一种很有创意、能大幅度提高导弹作战性能的设计思想和技术途径。研究了我国在研、预研高超声速导弹对气动技术的需求。     

2020年国外陆军装备技术发展综述

正2020年,国外陆军装备技术全面发展,在人工智能等方面亮点突出。美国陆军发布了支持六大项目群的路线图和支持小型无人机发展与部署的战略,试验了增程火炮、精确打击导弹、高超声速导弹等,发展了高超声速巡飞弹、锂离子电池电传动技术、人工智能技术等;俄罗斯明确未来几年陆军要接收的武器装备,开发"暴风雨"和"盟友"无人坦克;法德启动地面主战系统研制,法国披露"泰坦"计划等。     

固体火箭冲压发动机的工作特性分析

通过数值计算 ,分析了燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机、等空燃比工作的固体火箭冲压发动机和非壅塞固体火箭冲压发动机的高度特性和速度特性。结果表明 ,当导弹的飞行高度和速度变化时 ,燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机性能变化最大 ,燃速压强指数为 1 0的非壅塞固体火箭冲压发动机的性能基本实现了等空燃比调节。贫氧推进剂的燃速压强指数越高 ,非壅塞固体火箭冲压发动机燃气流量的自适应调节能力越强。     

美国高超声速武器发展现状与得失简析

高超声速武器是世界各大军事强国进行科技攻关和装备发展的重要领域.美国是世界上最早开展高超声速武器研究的国家之一,在高超声速武器发展历史上曾长期居于领先地位.然而近年来,美国在高超声速武器领域疲态渐露,多个重点项目出现严重节点滞后,试验事故频发,以至于在高超声速助推滑翔武器和高超声速巡航导弹两大技术方向上均陷入了被其他国...     

临近空间高超声速目标防御技术需求分析

从临近空间高超声速武器目标特性出发,分析了临近空间导弹攻防特性,讨论了对临近空间高超声速目标防御中防空导弹设计的难点和不足。从中牵引出临近空间高超声速目标拦截系统的各个专业的技术需求,特别是对预警探测、导弹总体、制导控制等专业带来的新问题和新需求进行了详细分析。这些技术需求可以供临近空间防御能力建设和相关技术专业建设参考。