无人战机：通向未来空战的桥梁

以色列“先锋”无人驾驶飞行器(UAV)在作战中表现出的高超性能及其成功经验,使美国深受启迪,同时受“沙漠风暴”行动的影响,美国国防部正在积极进行自己的UAV系统的研发。从争论不休的越南战争开始,美国国防部就已经开始密切关注UAV在担负侦察和监视任务时的表现。1996年,美国空军在拉斯维加斯、内华达州附近开始起用它的第一个UAV作战中队,“掠夺者”在中空飞行实施侦察监     

空间作战飞行器正悄悄走来

空间作战飞行器(Space Opera-tions Vehicle,SOV)是目前世界上部分国家正在发展的一种尖端空间武器。它是一种能迅速穿越大气层,往返于地球与外层空间,并能在空间长期驻留和进行机动,可重复使用的空间作战与航天运输的两用飞行器。既可在空间又可在大气层内执行攻击、运输、空间回收、侦察等多项军事任务。在空间活动相当于航天飞机,在大气层活动相当于高性能战斗机,在未来空间对抗中具有十分重要的作用。     

高超声速飞行器边界层外缘参数仿真分析

以高超声速飞行器为研究对象,构建快速准确计算高超声速飞行器无黏边界层外缘参数的计算方法。拟合空气比热、比热比随温度变化曲线,建立空气属性温度划分准则。基于不同空气属性建立高超声速飞行器边界层外缘参数工程与数值计算模型,采用钝双锥模型,对比分析工程估算、无黏数值及有黏数值计算方法的计算结果。结果表明,0°攻角状态下,基于无黏流场的数值计算与工程估算和有黏数值计算的压强最大差值分别为1.19%和2.39%;10°攻角状态下,最大差值分别为5%和50%;从而证明所提出的无黏数值计算方法明显优于工程计算方法,为进一步快速准确计算高超声速飞行器气动热环境奠定了重要基础。     

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。     

基于齐默曼布局的微小型无人机气动布局设计研究

齐默曼布局是小展弦比实现大升阻比的优秀气动布局,相比于矩形翼等传统布局非常适合微小型无人飞行器使用。采用综合方法针对齐默曼布局开展小型飞行器的总体设计与气动设计工作,包括以下四个阶段,即通过给定设计目标对无人机任务载荷进行选型;基于翼载、质量和翼型之间相互迭代确定无人机总体参数;结合计算流体力学方法对无人机进行数值模拟,最终获得无人机具体气动参数并指导电子部件与飞控选型;通过工程试制完成样机制造并进行外出试飞实验,验证了齐默曼布局在低雷诺数下的气动优势。研究结果表明,齐默曼布局在微型固定翼无人机应用中展现出良好的表现。据此,本文进一步构建了一套基于齐默曼布局的高性能微小型固定翼飞行器设计方案。