在轨加注过程中组合体航天器动力学建模与分析

针对在轨加注过程中质量分布随时间变化的组合体航天器,研究动力学建模问题并对其动态特性进行分析。将航天器系统分为刚性组合体平台和贮箱内燃料两部分,贮箱内的燃料视为质量、外形和位置连续变化的质量块,将航天器系统抽象为一组有固定边界的变质量质点系;在推导出变质量质点系一般力学方程的基础上,通过对航天器结构进行一定限制消除方程中的反冲力和失调力矩,以组合体平台主轴作为参考坐标系,建立在轨加注过程中组合体动力学模型;该模型除了参数时变的特点外,与普通刚体动力学相比还含有阻尼项;基于李雅普诺夫稳定判据,对该时变动力学系统的动态特性进行分析。仿真计算展现了不同结构参数对姿态运动轨迹的影响,也证明了理论分析的正确性。     

面向快速响应发射的机动测控力量构建

快速响应发射是太空作战背景下实现快速进入、反击作战及重建太空信息支援作战能力的重要保障。立足未来太空作战需要,本文提出构建全域机动测控力量的设想。该测控力量以快速响应发射、应急航天搜救以及商业航天发射为目标,并具备全面对抗条件下全域范围内机动作战、独立遂行测控任务的能力。文章研究分析了测控力量作战编成,并对后续作战应用进行探讨,以完善现有测控力量体系、提升测控作战能力。     

自由漂浮柔性机械臂系统的动力学建模与仿真

动量矩守恒约束使自由漂浮柔性机械臂系统成为非完整系统,其动力学模型通常是难以求解的微分—代数方程,因此提出将机械臂系统等效为一个完整系统进行建模。假设载体存在姿态控制力矩,此时由于不存在动量矩守恒约束,系统变成一个完整系统,采用Lagrange方法建立其动力学方程;令方程中载体的姿态控制力矩为零,即得到自由漂浮机械臂系统的动力学方程;采用数值方法求解动力学方程,并将动力学分析的结果与ADAMS中仿真的结果进行对比,验证了模型能够有效模拟自由漂浮柔性机械臂系统的动力学特性。     

高精度空间非合作式相对轨道状态预报

为了解决接近空间非合作目标过程中的相对导航问题,提出一种基于相对轨道动力学方程和二阶龙格库塔积分公式的高精度空间非合作目标相对轨道预报模型。考虑地球J2摄动加速度,将目标轨道方程在参考轨道附近展开,保留至引力加速度差的二阶展开项,并进一步推导考虑J2摄动的参考轨道角速度和角加速度,建立相对轨道动力学微分方程;在给定相对轨道初值的情况下,采用二阶龙格库塔积分公式进行相对轨道预报。该模型采用数值积分方法,对相对轨道动力学模型形式没有限制,通用性好,适用范围广;选择低阶龙格库塔公式积分预报,既减少了计算量又保证了计算精度。设置高轨和低轨两种相对运动仿真场景,仿真结果表明了模型的通用性和精确性。     

Vega和MFC的战斗机飞行仿真系统设计与实现

飞行动力学是飞行仿真的基础。首先建立了战斗机质心运动和绕质心转动的数学模型。经过对比和筛选,系统选取了急转弯、桶滚、破S机动、伊曼回旋、低强势回旋、高强势回旋和眼镜蛇机动等7种典型的空战机动动作并在Vega和MFC平台下实现了该飞行仿真系统。该系统既可以直观地展示空战中基本机动动作,也可以作为导弹制导系统的重要子系统完成制导算法的验证等工作。     

考虑扩散效应圆形隧洞热弹性耦合动力响应研究

利用S-H热弹性扩散的基本理论,研究了无限弹性介质中圆形隧洞表面受随时间变化的热冲击的动力响应问题.采用直接求解方法以避免势函数的引入,利用Laplace变换技术,求解热、力、化学耦合控制方程,获得了弹性介质中温度梯度、位移、应力和化学势的积分形式解.最后,利用Laplace逆变换得到数值结果,分析了热、力、化学耦合条件下弹性介质中温度梯度、应力、位移和化学势响应的分布规律.     

网络中心战条件下的导弹作战模拟研究

从网络中心战的概念入手,分析了网络中心战条件下导弹作战的概念;从导弹作战系统入手,结合网络中心作战样式,分析了网络中心战条件下导弹作战系统内部结构;从系统动力学基本原理出发,结合导弹作战的概念和结构,建立了网络中心战条件下导弹作战的系统动力学模型;从作战想定出发,突出战场制信息权的重要性,制定了作战对策,形成了导弹作战对策的结论;最后提出了加强我军导弹部队信息化建设的建议.     

La掺杂纳米TiO2光催化降解TNT的动力学

以掺杂La的纳米TiO2作光催化剂，研究了光催化降解TNT的动力学规律，考察了TNT初始质量浓度、催化剂用量、初始pH、通氧速率及光照强度等因素对TNT光催化降解的影响。试验结果表明：在不同初始质量浓度、初始pH、通氧速率、光照强度及催化剂用量为0．3～2．0g／L的条件下，TNT光催化降解反应遵循拟一级动力学规律，且可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述；当催化剂用量为0．1g／L时，该反应可认为是震缀反应．     

火炮稳定系统动力学模型及系统稳定精度分析

根据运动载体上火炮运动的特点,建立了火炮稳定系统的动力学模型;叙述了直接稳定系统及间接稳定系统的特点;分析了系统在补偿载体摇摆时的稳定精度,提出了合理的设计方法.     

火炮补弹机构转弹器的设计与研究

为了能够提高自动补弹机构的效率,实现火炮内双层自动化弹仓同时补弹,针对现有自动化弹仓设计了火炮补弹机构的转弹器,对其工作状况进行了初步模拟研究,以验证该设计的可行性。通过构建转弹器的三维模型,进行动力学仿真,并对转弹器中的关键部件进行强度分析,在有限元方法的基础上完成了对转弹器的模拟研究。结果表明该装置能够在规定的时间完成指定的动作,实现弹丸的运输,满足设计指标。转弹器的设计和仿真验证对于优化设计转弹器,提高目前的补弹效率具有一定的参考价值。