搏击二十一世纪海空的“飞马”

近年来,随着气动、控制、通讯和武器等军用航空技术的飞速发展,美国国防部对无人驾驶作战飞机的兴趣与日俱增,研制无人战斗机已进入了实质性的方案验证阶段。2001年2月26日,诺斯罗普·格鲁门公司正式推出了为美国海军研制的“飞马”技术验证机,并在7月30日进行了公开展示,未来的美国海军无人战斗机正在逐渐浮出水面。 在研发角逐中领先 早在1996年,当美国国防部高级预研局(DARPA)与美国空军开始联合探索UCAV用于“压制敌方防     

无人侦察机，逞威阿富汗

此次在对阿富汗的反恐战争中,美军为控制战场主动权,不惜动用了从太空到地面、从军用到民用的全方位情报侦察资源,仅各类侦察机就出动40余架,约占飞机总投入量的9％,比海湾战争(4.8％)和科索沃战争(8.3％)都高。其中尤其引人注目的是,尚处于完善阶段的“全球鹰”高空持久无人侦察机也匆忙登台亮相,在首轮空中打击前5小时,便完成了对阿富汗境内所有军事要地的侦察作业,使美军50枚巡航导弹准确命中目标。     

透视美军无人战斗机走向

随着空战武器和一体化防空武器系统的飞速发展,靠有人驾驶飞机在未来21世纪战场遂行空中格斗、对地(舰)轰炸与攻击所冒的风险更大,代价更高,战争损耗与政治风险将难以承受。可以预见,未来的空战场,无人作战飞机作为战争的“先行者”．必将首先拉开空中交战的序幕。为此,世界主要军事强国已着手开始研究和评估无人作战飞机的军事效用和实战运用价值。     

一种无人战斗机系统使用保障费用分析方法

基于无人战斗机系统在使用保障上的特点,通过对有人战斗机使用保障费用模型进行合理改造,使其能适用于无人战斗机的使用保障费用分析。经过改造的模型具有结构清晰、概念明确的特点。适合在飞机总体设计阶段用于全寿命周期的费用估算以及飞机的费效分析和综合优化设计。通过与有人战斗机的使用保障费用进行对比计算表明,无人战斗机系统的使用保障费用具有明显的经济优势。     

高超声速伸缩翼变形飞行器轨迹多目标优化

针对高超声速条件下变形技术的应用模式,对具有伸缩翼的组合式飞行器滑翔弹道进行了多目标优化研究。介绍了伸缩翼的变形模式,给出了不同变形状态下的气动特性;建立了三自由度滑翔轨迹动力学模型和伸缩翼前缘热流计算模型;采用MOEA/D多目标优化算法,以变形条件和飞行攻角为设计变量、以最大射程和最小翼前缘总吸热量为目标函数,进行了多目标优化计算。优化结果表明,MOEA/D计算得到了相对均匀分布的Pareto最优解集,将伸缩翼外形与无变形外形相比,飞行器滑翔段射程得到了显著提高,同时伸缩翼前缘总吸热量有明显的降低。     

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。     

无人攻击机生存力评估方法

首先介绍了无人攻击机的国内外发展现状和趋势,然后阐述了无人攻击机的特点,分析了与生存力密切相关的各分项能力之间的关系,提出了一种建立无人攻击机生存力评估的综合指数模型;同时确定了模型中各分项能力的评估模型。最后以6种无人攻击机的生存力评估为例计算并检验了模型的可用性。     

欠驱动再入飞行器的抗饱和姿态控制器设计

针对只有两个舵的欠驱动再入飞行器,设计了具有抗饱和功能的姿态跟踪控制器.控制器的设计过程中,首先将姿态运动学与动力学模型分解成慢回路和欠驱动的快回路,然后分别针对快回路和慢回路设计了超扭曲滑模控制器和分层滑模控制器,最后通过仿真验证了该方法的有效性.