美军四代机第二动力系统技术分析与发展趋势

介绍了飞机第二动力系统的组成、工作原理。梳理了第二动力系统中APU和EPU由原来的分开布置、各司其职的构型和使用模式,发展到F-22战斗机第二动力系统物理组合、分时工作,以及F-35战斗机第二动力系统功能综合、持续运行的动力与热管理构型和使用模式的技术特点。总结提炼出第二动力系统在飞机需求的牵引和先进技术的支撑下,围绕关键动力设备,不断兼容其他功能,充分提高系统的综合程度和利用率的发展趋势。     

重型运载火箭动力系统分析

讨论了两种载人登月的动力系统方案,分析了已有重型火箭动力系统的结构和基本参数,以满足载人登月的任务要求为前提,提出了重型火箭箭体结构和任务要求.从性能、经济性、技术难度、工作可靠性等方面综合考虑,提出重型火箭下面级的基本方案.提出了一套重型火箭动力系统,建立了一个运载火箭系列,并对其运载能力进行了计算.经综合分析,提出登月火箭可采用8 m直径的三级半结构,助推级、第一级和第二级均为推力5 000 kN量级富氧预燃室补燃循环液氧煤油发动机,第三级为2台50 t氢氧发动机.      

F—22保障系统

介绍了第四代战斗机F-22保障系统设计特点及综合维修信息系统。这些特点使F-22的战斗力倍增,其可维修性大大提高。     

F-35航电系统联合试验平台的气动设计和飞行试验

F-35的机载航电系统具有种类多、技术新．功能强．综合程度高等显著特点。为了对F-35的综合航电系统进行集成试飞,洛克希德·马丁公司委托BAE系统公司研制了功能齐全．技术先进的F-35航电系统联合试验平台,其气动设计特点和试飞计划都具有很高的参考价值。     

袖里乾坤——小议喷气式战斗机的划代

<正>近日,网络、电视等媒体纷纷报道,美国波音公司、洛克希德·马丁公司、诺斯罗普·格鲁门公司分别推出了所谓的"第六代"战斗机方案。看完以后感觉有点一头雾水:美国的第五代战斗机在哪儿?仔细研究后发现,这些公司所要研制的第六代战斗机F/A-XX,其实就是F-22、F-35的后继战斗机。但问题就出来了,美、俄对战斗机的划代一直有分歧,国内媒体按照美国的划代法将F-22、F-35、J-20等称     

四代机向何处去？——从F-22停产说起

F-22的停产,在防务和航空业界掀起了轩然大波。本文分析了F-22停产对美军作战能力的影响,探讨了俄制第四代战斗机对F-22的威胁,并介绍了美国战斗机现代化的几种方案,从一个侧面揭示了四代机的未来命运。     

从F-15SE看三代半战斗机市场需求

<正> F-15SE"沉默鹰"是1988年F-15E"攻击鹰"服役以来F-15最重要的一个改型。透过这种改型,我们可以看到当前三代机的发展脉络以及市场需求。为了挖掘已服役多年的F-15战斗机的潜力并满足国际市场的需求,波音公司于2008年9月开始实施一项名为"蒙蒂"(Monty)的秘密计划,研制F-15的最新改型——F-15SE"沉默鹰"。该机于2009年3月17日首次展示样机。尽管由于资金不足等原因,F-15SE     

兰德公司为F-35基地级维修决策提供数据模型

正2017年3月,美国著名智库"兰德公司"公开了一份F-35联合攻击机的基地级维修研究报告,重点论述了该机的早期维护决策相关细节、维修分析项目实施背景与目标、传统机型数据分析方法、战斗机数据模型框架和军机维修项目发展预测等内容,模型重点是合理区分美国空军建制内维修与商业维修机构的工作量,为F-35基地级维修决策制订提供了科学的依据。总体情况美国空军历来重视新型作战飞机的后勤保障工作,将其作为项目采购的重点内容加以研究评估,以期更好地发挥装备的综合作战效能。近期,美国空军司     

F-3A/ E 与F-12/ E 复合材料圆管轴压性能对比

采用缠绕成型的方法制备了F-3A/ E 复合材料薄壁圆管,通过对比试验研究了树脂配方和增强
纤维对管件轴压性能的影响,并对缠绕管件的轴压破坏模式进行研究。同时与F-12/ E 复合材料进行了对比
分析。结果表明:(1)TH-1 配方适合F-3A 纤维制备复合材料;(2) F-3A/ E 复合材料缠绕管件轴压承载力比
F-12/ E 复合材料管件的高16. 5% ~23. 9%,且轴压性能具有良好的稳定性;(3) F-3A/ E 管件轴压破坏形式
表现为脆性破坏,而F-12/ E 管件轴压则表现为韧性破坏模式。     

看F-22A如何打造空优作战能力

<正>2005年,美国空军F-22A"猛禽"战斗机形成初始作战能力之后,F-22A战斗机中队作为空战主力多次参加大型演习,飞行员一直在提高F-22A的空战能力。经过8年的艰苦努力,F-22A已经完成与美国空军其他作战系统的整合,具备与其他军种和盟军执行夺取战区制空权的任务能力。虽然面临以T-50为代表的外国第5代战机的强势挑战,F-22A战斗机中队的飞行员和维护技师表示仍能在未来空战中保持优势。     

关于未来战斗机发展的若干讨论

近年来，在第四代战斗机陆续批量服役和大国竞争的背景下，关于战争形态演变以及四代后战斗机如何发展的讨论络绎不绝。本文回顾了战斗机"代"的起源和跨代发展的驱动因素，概述了空战观察（Observe）、判断（Orient）、决策（Decision）、行动（Act）（OODA）环的演进历程，并提出了OODA 3.0的内涵。阐述了机械化、信息化、智能化发展的依托与跃升关系，就自主性、有人、无人，强平台、体系、分布式作战运用的辩证关系，以及敏捷高效的研发模式等进行了讨论。     

基于模型的多电飞机能源优化特性仿真分析

多电飞机是一种用电能部分取代原来的液压能和气压能的飞机,其二次能源系统以电能为主。为实现多电飞机能源系统的优化设计,将飞机的发电、配电和用电集成在一个统一的系统内,实行发电、配电和用电的统一规划、统一管理和集中控制。为快速有效地分析多电飞机能源系统优化特性,本文采用基于模型的系统工程方法论,针对多电飞机能源优化仿真分析平台开展研究,提出了一种面向电气设备的多物理域模型建模方法,以实现机载系统的大规模集成仿真。并以飞控系统为对象,建立了多电飞机飞控系统和传统飞机飞控系统的能量利用、能量传送、能量变换设备等仿真模型,仿真分析了两种飞控系统的能源应用特性,为多电飞机能源系统的优化设计提供了有效支撑。     

船舶混合动力系统与智能能量管理控制策略研究进展

开发新型动力系统和智能控制策略是解决节能减排的重要技术方向。本文首先对混合动力系统的配置和拓扑结构进行归类与比较，对控制策略中涉及的智能算法进行归纳和总结；其次，对新型动力船舶在动力系统和控制算法使用情况进行阐释；最后，从不同角度对混合动力系统以及能量管理系统的发展趋势进行展望，为绿色船舶混合动力系统开发以及能量管理系统的研发提供了参考依据。     

永磁直驱风电系统中最大功率点跟踪控制优化的仿真研究

分析了风力机特性、永磁直驱电机模型、变换器控制策略及各种功率跟踪控制算法优缺点,并提出一种基于爬山搜索法的最大功率点跟踪(MPPT)控制方法的优化。在MATLAB/Simulink环境下搭建了永磁直驱风力发电系统模型,仿真分析了控制方法对最大功率点的跟踪效果,结果表明当风机起动及风速变化时MPPT控制方法能够使系统快速稳定在新的工作点,捕获得最大功率。由此验证了改进优化后的控制方法及所搭建模型的准确性与有效性。     

现代战斗机出厂费用预估模型

Burns模型被广泛用于三代战斗机出厂费用的估算,但由于未考虑三代以后的现代战斗机在研制过程中存在的改进改型、研制周期变长和航电设备技术升级等因素,使Burns模型在计算现代战斗机的出厂费用时会出现明显的误差。根据现代战斗机的技术特征,通过分析其研发采购费用的统计数据和研制过程,将改进改型、研制周期和航电设备技术水平等影响因素考虑入内,建立了一种新的出厂费用计算模型。通过以国外有代表性的现代战斗机为算例进行了验证,结果表明新模型的计算精度有了明显改善,具有一定的有效性和实用性。     

航空用燃料电池及混合电推进系统发展综述

随着世界范围内碳减排需求的日益增长及长航时飞机的发展需要,高效率的燃料电池航空电推进系统逐渐受到重视,氢能航空的理念被人们所熟知。可使用碳氢燃料的高温燃料电池还可与燃气涡轮组成混合动力系统,发电效率进一步提高至70%。本文首先回顾了燃料电池及燃料电池涡轮混合系统在航空能源、动力系统方向应用概况;接着,概述了几种突破现有涡轮发动机技术瓶颈的新概念混合电推进系统,如发电与推进一体化燃料电池涡轮混合动力系统和无涡轮燃料电池混合推进系统;基于此,本文分析了限制燃料电池混合系统实际应用的关键技术难题,主要体现在混合动力系统功重比较低、大分子碳氢燃料重整技术未突破两方面。     

下一代战斗机综合环境控制/热管理系统开发现状

主要介绍了下一代战斗机在热能管理方式上的一个突破——综合环境控制／热管理系统的开发现状，下一代战斗机在设计上更注重从全机水平上考虑系统功能和效率。在这一背景下，环境控制系统的多种制冷方式联合作用，形成综合环境控制系统。更进一步，环境控制系统与热管理系统组合，形成综合环境控制／热管理系统。系统在全机范围内对热能进行管理和控制。系统考虑整个飞行包线内的设计需求，综合利用多种制冷形式和两种热沉——冲压空气和燃油，使系统在整个飞行包线内具有良好的性能，满足飞机总体需要。     

基于金属铝水反应的固体氧化物燃料电池/氦氙布雷顿循环动力系统研究

为提高闭式动力装置续航,本文建立了一种基于金属铝水反应的闭式布雷顿循环与固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)联合动力装置。本文以100 kW为输出功率为设计目标进行数学模型的建立,通过布雷顿循环与SOFC循环换热特点进行迭代分析,分别以最大化铝水放热量和提高铝水反应热品质为目标搭建了两个动力系统,并确定了联合动力装置的功率分配和主要参数的设计。结果表明：以提高铝水反应热品质为目标的系统在效率和能量密度方面更具优势。SOFC输出功率占50.98kW,布雷顿循环占49.13kW,系统发电效率为40.02%。     

多电飞机大功率高压直流起动发电机系统研究与实现

起动发电（SG）一体化是多电飞机（MEA）和全电飞机（AEA）机载主电源系统的重要特征与关键技术。高压直流电源（HVDC）系统输出不受交流电频率约束，电机可工作在更高转速从而提高功率密度，且易于并联提高供电可靠性，已经成为飞机电源系统的重要发展方向。提出三级式高压直流起动发电系统架构，阐述了其组成和工作原理，分析了发电和起动模态下永磁发电机（PMG）、励磁机（ME）和主电机（MG）的运行特性，以及发电模态下励磁机的恒流源和电流放大器特性；研究了起动模态下主电机的转矩产生机理和影响因素以及励磁机单相交流励磁特性。研制成功120 kW/270 V高压直流起动发电机系统，构建起动发电一体化实验平台，完成了发电及发动机模拟起动运行实验，实验与仿真结果一致，为大功率高压直流起动发电系统在新一代飞机上的应用奠定了理论和技术基础。     

双绕组异步发电机励磁控制的优化

定子双绕组异步发电机控制绕组接励磁调节器,只提供发电机励磁无功功率。在风力发电、飞机发电等系统中,转速变化范围较宽,控制绕组无功变换器的容量最小有助于降低系统的成本,功率绕组励磁电容的大小直接影响着控制绕组的无功容量。文章研究了变速变载运行时励磁电容的取值对于控制绕组无功容量的影响规律,对电机参数的影响作了分析。