稀薄流高超声速飞行器气动加热耦合计算

针对稀薄流域高超声速飞行器的气动加热问题,开展耦合数值计算研究。通过引入牛顿冷却定律,将直接模拟蒙特卡洛数值模拟方法与结构传热计算方法相结合,设计一种可对全机外形进行气动热和结构传热计算的高效松耦合方法,实现飞行器防热层结构材料温度分布特性的数值模拟。在以钝锥外形为例对直接模拟蒙特卡洛数值模拟程序进行验证的基础上,采用该方法对X37B轨道飞行器外形长时加热与结构传热过程进行数值模拟,给出结构温度及热流密度随飞行时间的变化规律。研究结果表明,设计的耦合计算方法能够模拟稀薄流域高超声速飞行器的气动加热及结构传热耦合过程,可为该类飞行器的气动热分析及热防护设计提供技术支持。     

电热毯火灾模拟与微观形貌分析方法研究

通过模拟电热毯在各种条件下工作并引起火灾的过程,制备出不同形貌特征的电热丝,然后分别用体式显微镜和扫描电子显微镜观察电热丝表面的宏观和微观形貌,通过比较和分析其火灾痕迹特征,鉴别出电热毯在火灾发生前的工作状态,为电热器具火灾原因的准确认定提供依据,并提出一种新的鉴定技术——微观形貌法。     

非平衡机制下激光与等离子体相互作用机理

采用三温度热化学非平衡模型,考虑了激光能量在空气等离子体中的共振吸收和逆韧致吸收机制,用有限差分NND格式对控制方程组进行数值离散.对等离子体点火过程进行耦合计算,并研究了不同入射激光强度条件下等离子体吸收波的形成和演化机制,讨论了粘性扩散效应对等离子体吸收波的影响.结果表明,在初始温度300K,大气压力条件下,生成ZND模式的LSD波所需最小激光强度为5.0×106 W/cm2.     

激光辐射方位的确定技术

介绍了确定来袭激光束方位的成像技术、时间延迟技术和屏蔽技术的基本原理和发展现状;分析了3种技术的优缺点;探讨了来袭激光方位确定技术的发展方向.     

广州日总太阳辐射估算

利用广州十年内（1995—2004）的气象数据，进行了逐步回归分析，得出估算日总太阳辐射的模型。并通过平均百分误差、平均偏差和均方根误差对各模型的精确性进行了对比，选择出最优模型。最后用实测的日总太阳辐射数据对选出的最优模型进行验证，结果表明，当日总太阳辐射值较大时，模型估算值与实测数据吻合得很好。     

金属射流欧姆加热效应的影响因素分析

为探究影响金属射流欧姆加热效应的因素,在被动电磁装甲系统等效电路模型的基础上,根据虚拟源点理论建立金属射流的作用时间模型,进一步明确金属射流在侵彻被动电磁装甲过程中每部分射流微元的作用时间;结合金属射流的比作用量模型,利用Matlab软件对金属射流的电流和比作用量波形随被动电磁装甲系统的电感、电容、电阻和充电电压的变化规律进行数值分析．仿真结果表明：随着系统电感的减小、电阻的减小、电容的增大和充电电压的增大,金属射流比作用量的峰值增大,有利于射流发生电爆炸．     

激光PIV流场显示与测量系统

利用课题组自行设计研制的一套粒子图像测速(PIV)系统对高速水洞中流场进行了测试研究.测试系统中,光源使用Nd:YAG调Q双激光器,其波长532 nm,脉冲时间8 ns,脉冲能量100 mJ;示踪粒子则采用直径200 μm的镀银聚苯乙烯微球.无模型空流场测试结果表明,该系统对无模型空流场的测试误差小于1.3％;而通过圆球模型绕流流场测试结果与其理论值的对比发现,大部分测试流场区域的测试误差小于2％.     

“艾科尔斯”改进型光学助降系统的纵向着舰精度研究*

基于“艾科尔斯”(ICOLS:Improved carrier optical landing system)改进型光学助降系统的人工着舰系统是几种新型光电或激光舰载机助降系统之一,研究了“ICOLS”改进型光学助降系统的引导技术,整个系统的关键是引入激光束。研究重点是当航母在海浪、海涌干扰作用时,飞机在ICOLS系统引导下,人工操纵飞机着舰时的仿真结构配置,并导出终端误差方程。最后给出了在典型海浪作用下,ICOLS近程系统采用角稳定助降系统控制律的着舰精度仿真计算实例,从而为地面仿真研究着舰误差提供了基本思路与研究手段,对保证飞机安全着舰有十分重要的意义。     

空中目标运动参数实时测量系统

为了实现对飞机等远距离空中目标运动参数的实时测量,设计了目标自动跟踪测量系统,并对该系统的硬、软件组成及关键技术进行了研究。组建验证样机,进行软件框架设计及功能模块分析,通过实测实验详细测试了系统的工作性能。静态验证实验结果表明:测距结果稳定在1mm以内,方位测量结果稳定在5″以内。动态验证实验结果表明:对运动目标的实时测距误差为2mm,实时测距频率为5Hz;方位测量误差为0.05°,姿态测量误差维持在0.2°以内,方位和姿态实时测量频率均为20Hz。因此,系统满足空中目标运动参数稳定可靠、高精度的自动实时测量需求。     

一种抗云雾散射干扰的激光引信信号检测方法

激光引信在云雾环境中工作时,云雾的后向散射信号对其正常的目标信号检测产生干扰,严重时有可能引起虚警。研究了云雾产生的后向散射信号与目标回波信号的不同特点,并由此提出了双门限检测方法,即同时对信号幅度与信号幅度的增速进行检测,从而有效识别云雾干扰信号以避免产生虚警。通过分析实际的试验数据,对回波信号的特点进行了验证,实际应用双门限检测方法,验证了其可行性。