面向对象方法的一类飞行器模拟器设计与实现

对一类C4I飞行器模拟器的设计与实现进行了研究.该模拟器是分布式C4I仿真系统中的兵力生成子系统,起着演示指控效果、检验决策质量的重要作用.从系统需求出发,采用面向对象的方法对它进行了分析与设计,并最终实现了飞行器模拟器软件系统.该系统已成功应用于某防空C4I仿真试验床中,C4I联机试验表明,飞行器模拟器能较好地模拟指控命令响应并提供较高精度的飞行导航模拟数据.此外,面向对象方法的采用,不仅使系统功能得到了加强,也大大缩短了系统的开发周期.     

创新的动力源于用户的需求

上世纪末以来．是我国航天航空制造业高速发展的黄金时期,也给我国的特种加工技术带来了难得的发展机遇。由于航天航空飞行器的制造有许多加工难题需要攻克．它们或者是由于材料特殊,或者是由于形状复杂,或者是由于加工部位非常微细．采用传统的机械加工方法难以解决,这就正好给特种加工技术找到用武之地,正好可以发挥特种加工技术的特长。     

临近空间和临近空间飞行器

相比20千米以下的天空和100千米以上的太空,目前的临近空间显得分外“冷清”。长期以来,因上有卫星、下有飞机,20～100千米的临近空间成了一个相对独立的“和平地带”,各国军队均未给予太多重视。但近年来,以美军为代表的西方发达国家军队仿佛一夜之间突然发现了这块既不属于航空范畴也不属于航天范畴的“新大陆”,并强烈认为,     

瑞典试验型高超声速导弹

在瑞典国防装备局(FMV)的资助下,萨博博福斯动力公司正在进行高超声速导弹的研究和试验。试验共进行了3次,分     

有线控制飞行器群脉冲耦合效应及加固方法研究

飞行器在飞行状态时,控制导线在电快速瞬变脉冲群（EFT）作用下,该设备控制指令将会出现控制状态错误翻转、持续无指令输出等故障,产生故障的机理是电磁脉冲（EMP）通过传导方式进入控制箱产生紊乱的回输信号所致,严重时会损坏控制器及起飞装置。在实验基础上,研究了飞行器控制导线对电磁脉冲的防护加固方法,研究结果表明,对控制导线采取屏蔽法能够使飞行器对电磁脉冲具有很好的防护效果。     

带控制舵机动弹头粘性绕流数值模拟

采用空间二阶精度的交替方向隐式分解的NND格式求解完全气体假定下的非定常薄层近似Navier Stokes方程 ,并采用抛物化的椭圆型方程生成复杂带翼外形的空间网格。最后给出带控制舵机动弹头在M∞ =7 3,α =2 0°下所计算的流场等值线、表面压强分布及表面极限流线     

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。     

高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法

为进一步提高高超声速飞行器的突防性能,提出高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化方法。考虑飞行器180°×360°方向的雷达散射截面,针对原数据尖峰多、收敛难的难题,运用高斯滤波法对其进行预处理,既不改变原数据趋势又加以平滑,提高优化问题收敛性能。为使计算所用雷达散射截面数据具备较强的保真性,采用三次样条插值方法调用离散数据计算实时雷达散射截面。完成了高超声速飞行器低可探测性滑翔弹道优化问题的建模,以探测概率为目标函数,运用hp自适应Radau伪谱法优化求解,采用逐步计算策略进一步提高优化效率和收敛性能。与传统最短飞行时间弹道对比表明,该方法有效降低了飞行器被雷达发现的概率。     

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。