战斗机电子战系统架构总体设计

战斗机电子战系统提供的态势感知、无源攻击引导、电子对抗和主动隐身等作战能力可以极大提升飞机的生存力和杀伤力。为满足电子战系统越来越高的新质作战能力要求、作战对象快速能力提升、贴近实战的作战样式和作战环境不断变化带来的新要求、适应不同战斗机平台及航电任务系统要求等需求,追求高质量和敏捷开发模式,电子战系统架构必须精心设计。采用系统工程方法,按照能力视图、作战视图、系统视图和技术视图对需求和技术进行了迭代研究,基于灵活数字处理算法支持不同战法、全域综合共用、以快应变和以柔制变等顶层设计思想,从全数字化处理、综合化、可扩展和开放式等多个视角论证了电子战系统架构设计需求,并给出了核心设计要点和方案。战斗机电子战系统架构在大量实践中得到验证,效果良好,能够满足作战使用需求,对下一代战斗机电子系统的研究具有借鉴意义。     

新一代综合航电系统的发展趋势

阐述了综合航电系统在提高战斗机作战能力和性能水平方面所发挥的重要作用;介绍了国内外综合航电系统发展的基本情况;并分析了新一代综合航电系统的发展趋势及未来航电系统发展领域里的几项关键技术;最后,对我国新一代综合航电系统的发展进行了展望.     

攻击型航空综合体作战效能分析的基本问题

以作战过程最为复杂的攻击型航空综合体为例，给出了与攻击型航空综合体作战效能分析相关的基本概念，简述了攻击机机群的基本作战过程，对其在完成作战任务的整个战斗机飞行过程中进行战效评估时所涉及到的基本问题－作战“剧本”的描述和所需要建立的数学模型等进行了较详细的介绍，阐述了各数学模型间的关系及各自应具有主要功能，为从系统工程观战来研究对地攻击机的作战效能，建立战效评估的顶层数学模型提供参考。     

杀伤能力、出动率和成本

以系统和部件选择为目的的战斗机设计管理,如果以效率成本的角度加以考察,就会得到另外的视角和观点。"性能如何"以及"成本如何"是通过以下基本量加以量度的:1能力、可靠性和保障性;2飞机的全寿命成本。应在兼顾成本2的前提下考虑作战效能1。开发、采购、使用和保障费用的支出是提高作战能力和成本效益的动因。战斗机的设计是由构建者、分析者、制造者以及使用者协商而成的。最初的设计主要考虑的是性能,兼顾发展和灵活性想定动力装置、武器和航电,然后要进行"三审",从经济性上做出一些考量。     

面向指标论证的战斗机突防效能评估

随着现代战争的体系化,战斗机性能的设计与优化开始结合具体作战任务,从作战效能的角度来分析.尤其是在概念设计阶段,基于作战仿真论证战斗机指标对整个设计过程和全寿命成本都有重要作用。本文提出了应用构造型仿真进行战技指标论证工作的方法论,并以AnyLogic软件为平台搭建了战斗机突防任务仿真框架,构建了突防战斗机与防空系统的Agent(智能体)行为模型,并对试验结果进行了敏度分析。最后,提出了后续进一步研究的方向。     

过失速下俯敏捷性及纵向控制效能需求研究

结合飞行安全和作战效能需求,对过失速战斗机的大迎角/过失速迎角下俯敏捷性指标及纵向控制效能需求进行了研究.为了满足飞行品质和过失速敏捷性指标要求,采用非线性动态逆方法设计了某推力矢量飞机快回路和慢回路飞行控制律.在此基础上,根据过失速下俯敏捷性和滚转敏捷性指标要求,对所需的最小俯仰推力矢量偏角进行了计算分析,所得结果对先进战斗机的设计有一定的参考价值.     

攻击机机群多步骤对地攻击模拟数学模型

以平均动态学理论为基础,研究讨论了攻击机机群在整个战斗飞行过程中作战效能评估的基本原理,建立了战效评估的顶层分析数学模型,导出了效能指标与对地攻击靶场效能指标、国土防空系统突防效能指标及要地防空系统突防效能指标间的关系式,给出了完成作战任务集所需飞机架数、被击毁的总架数,总战斗飞行架次数以及武器总消耗量等的计算式,为评价攻击机机群在整个战斗飞行过程中的作战效能奠定了理论基础。     

飞行/推进系统一体化控制综述

先进战斗机采用飞行/推进一体化控制技术对各个子系统进行控制,使各个子系统达到整体性能优化,提高飞机综合性能,减轻驾驶员负担,大大提升飞机作战性能。文中针对飞行/推进系统一体化控制问题,对国内外的发展情况进行了研究分析,并提出新一代战斗机的主要发展方向,将以采用飞行控制、推力控制和公共设备管理等系统综合的飞行平台关系系统(IVMS)为基础,实现不同安全级别功能,在单处理器模块上的综合,在整个系统中实现功能的多余度配置和故障自动重构,并对我国新一代飞行/推进一体化控制系统提出了总体设计建议。     

基于模型的航电系统集成验证技术研究

为了满足系统集成度高、交联关系复杂的航电系统集成验证需求,提出了基于模型的航电系统集成验证技术。详细介绍了基于模型的航电系统仿真和测试方法,航电系统仿真建模规范,以及基于模型运行的航电系统集成验证平台。通过在航电系统集成过程中的应用,基于模型的集成方法有效地提高了航电系统集成效率,保证了航电系统集成准确度。该方法可应用于航电系统全数字集成、半物理集成和全实物动态集成,保证各阶段试验的衔接,持续提升航电系统集成工作的技术水平。     

以作战结果向量分析飞机1对1空战效能

给出了作战歼击机作战结果向量模型，并以此作为衡量歼击机作虎效能的指标。通过战例分析，指出了抢先发射对提高飞机的作战效能起着重要的作用。并根据现代歼击机及其装备的飞行战术，技术特性，分析讨论了影响抢先发射以及作战结果向量的可能因素。给了的模型，可为新一代战斗机设计提供理论依据。     

Reconfigurable Flight Control Design for Combat Flying Wing with Multiple Control Surfaces

With control using redundant multiple control surface arrangement and large-deflection drag rudders,a combat flying wing has a higher probability for control surface failures.Therefore,its flight control system must be able to reconfigure after such failures.Considering three types of typical control surface failures(lock-in-place(LIP),loss-of-effectiveness(LOE) and float),flight control reconfiguration characteristic and capability of such aircraft types are analyzed.Because of the control surface redundancy,the aircraft using the dynamic inversion flight control law already has a control allocation block.In this paper,its flight control configuration during the above failures is achieved by modifying this block.It is shown that such a reconfigurable flight control design is valid,through numerical simulations of flight attitude control task.Results indicate that,in the circumstances of control surface failures with limited degree and the degradation of the flying quality level,a combat flying wing adopting this flight control reconfiguration approach based on control allocation could guarantee its flight safety and perform some flight combat missions.     

飞机大迎角飞行问题研究综述

近距格斗在未来的空战格斗中仍不可避免,大迎角下精准且快速的机头指向能力是空优战斗机必须具备的基本特征,对提升飞机本身的生存能力和夺取制空权具有重要意义。本文根据国内外战斗机的大迎角特点,对大迎角气动特性、风洞试验方法、气动力建模方法、非线性飞行动力学特性分析方法、大迎角控制律设计、飞行试验等方法进行了综合论述,对未来大迎角飞行问题的研究方向进行了展望。     

对新一代综合航电系统发展的探讨

随着航空电子技术的迅速发展和我国国防建设的需要,我们已经面临着发展一个什么样的新一代综合航电系统的问题。本文通过对战斗机综合航电系统发展的回顾和展望,分析了国外第四代战斗机及其航电系统的主要特征,并对我国新一代综合航电系统的能力、功能等进行了分析和探讨。     

基于动态贝叶斯网络和模糊灰度理论的飞行训练评估

针对战斗机飞行训练中的评估问题,提出了一种基于动态贝叶斯网络和模糊灰度理论的评估方法。首先,分析了训练过程中典型飞行参数与机动动作的因果关系,根据专家经验与先验知识构建基于动态贝叶斯网络的机动动作识别模型,推理得到战斗机机动动作识别结果。然后,建立战斗机飞行训练评估指标体系,根据战斗机机动识别结果选择飞行训练评估指标,并采用综合赋权法确定了指标权重。最后,建立灰度模糊评估矩阵,结合飞行训练过程中各评估指标的飞行数据得到评估结果。实验结果表明该评估方法能够根据飞行过程中的参数信息进行机动动作识别及飞行训练评估,提高了飞行训练评估的效率。     

IMA平台重构中的人素和安全性研究

综合模块化航空电子(IMA)是一种建立在分布式计算环境之下的可以实现软硬件分离的架构,它可实现硬件模块应用的动态软件分配。即,IMA系统可以根据功能性和资源可用性来选择不同的配置。本文主要关注了IMA重构中涉及到的安全性及人素问题。解析了重构的过程以及人素与自动化方面的技术。事实证明,某些情况下安全有效的配置需要具备故障识别、安全要求、任务调度及资源分配限制以外的知识。并且平台的安全性设计还取决于人机系统是否实现了最佳结合。     

战斗机推力矢量关键技术及应用展望

战斗机推力矢量技术可极大地扩展战斗机使用包线,提升飞行安全性,增强飞机作战能力,是航空领域的重要关键技术,是先进战斗机的典型标志之一。该技术涉及气动、进排气、发动机和飞行控制等多个领域,其综合实现是一项跨领域、紧耦合、高风险的系统工程。本文回顾了战斗机推力矢量技术的发展历程,分析了关键技术体系,结合中国首架轴对称推力矢量验证机的工程实践,阐述了大迎角内外流气动设计、推力矢量发动机、综合飞/发控制和战斗机过失速机动飞行验证等关键技术,展望了推力矢量技术对作战效能的贡献及未来的应用方向。     

某型飞机导弹靶试航迹测量的论证与实施

论述了空中靶试遥测改装方案的可靠性、安全性、可操作性及测试原理 ,对代用天线与测试设备天线使用频段的兼容性进行了对比分析。某型导弹靶试项目是某机种首次进行的空中试验任务 ,是提升我军战斗能力 ,武器国产化能力的一个重要项目。为保证此项目的完成 ,需对武器发射后的运行轨迹、击中目标后的精度进行遥测。为了保证测试任务的完成 ,相关专家对机上加装的遥测设备进行了充分的论证 ,保证了靶试成功。     

昆仑发动机发射武器防喘控制系统的研制

本防喘系统为某型歼击机研制,采用了数字式防喘控制器,能适应战斗机发射多种武器的要求,可按不同弹位、不同弹种和发射导弹时的不同飞行条件实现不同的控制规律。通过试验室物理模拟试验、火风洞温度畸变试验、地面和飞行台吞噬火药气体试验、高空台试验,优选了防喘控制规律,完成了全飞行包线的实弹考核飞行试验。研制过程中采用发动机进口热扰动参数和防喘系统有效性准则来评价防喘系统的工作能力,使研制工作逐步规范。      

现代战斗机飞行力学问题的研究进展

阐述了现代战斗机研制中若干飞行力学问题研究现状,内容涉及敏捷性设计指南和空战敏感性管理系统,过失速飞行包线扩展和机动飞行,大迎角飞行控制律设计,推力矢量控制和准无尾飞行,大迎有特性分析方法－开环和闭环特性分支分析方法和大迎角飞行品质要求六个方面。研究结果显示出这些大迎角飞行力学领域最新发展趋势及其在现代战斗机研制中的作用地位。     

Integrated flight/fire control for attack helicopters

It is shown that integrated flight and fire control modes, analogous to those used in fixed-wing applications, can be implemented to enhance an attack helicopter's air-to-air and air-to-ground combat effectiveness. With fly-by-wire active flight controls and state-of-the-art technology in target acquisition and tracking, integrated flight/fire control can increase firing opportunities, improve weapon accuracy and enhance survivability. Two typical applications are illustrated, using detailed simulations of the fly-by-wire controlled helicopter and associated weapons systems. The avionics architecture needed to implement an integrated system is described, and it is shown that it is achievable with straightforward extensions of designs already in place for advanced versions of the AH-64 aircraft