空中发射快速入轨技术——美国用重型战斗机发射卫星的计划

2015年2月上旬,美国国防部高级研究计划局(DARPA)公布的视频显示,一架F-15重型战斗机在机腹中心携带一枚小型火箭升空。战斗机加速到空中一定高度后,保持一定速度维持机身近垂直姿态,火箭脱离,然后火箭发动机点火、加速上升,飞向近地轨道。从视频里看这是一种小型二级火箭,第一级的4个外置喷口位于火箭前部,距离火箭头部不足火箭全长的1/3,第一级发动机结束工作后分离,以减轻质量。第二级发动机将把小卫星送入近地轨道。这是美国防部高级研究计划局正在执行的一项研究计划的最新进展。该计划简称为"空中发射辅助太空进入"(ALASA)。     

微型涡喷发动机结构设计研究

探讨了一种正在研制的推力为100?N,转速为10⁵?r/min的微型涡喷发动机的结构设计特点.首先介绍了微型涡轮发动机的总体构造特点;其次,又对这台发动机独有的结构特点进行了分析;最后,对它的旋转部件进行了强度、振动分析.最终结果表明旋转部件的结构设计满足要求.这些设计经验对于发展高推重比微型涡喷发动机有参考价值.     

台湾空军战力评析

台湾空军现有官兵约6.8万人,主要辖有7个战斗机联队和5个独立中队;编有各型作战飞机400多架;还编有运兵、战术管制、电子对抗等联队和防空炮兵部队等。多年来,通过大批量的自研和外购性能较好的作战飞机,现台湾空军有了不小的发展。 首先,主战飞机由二代向三代为主过渡。台湾空军通过自行研制、外购及与国外技术合作对现役飞机进行改造等多种途径,战斗机基本上实现了第二代向第三代为主过渡。台空军采取的主要途径: 其一,自行研制“经国”号战斗机。“经国”号是台湾航空工业发展中心于1985年7月在美国帮助下开始研制的,1992年起陆续装备部队。台湾空军原     

F-5E／F“虎”Ⅱ式与F-20“虎鲨”战斗机

F-5A/B“自由战士”战斗机在全球成功的行销策略．使得诺斯罗普厂在五角大楼的授意下．继续研发上述机种的衍生型．以便继续占有原使用国的市场。依据美国空军器材的部件和批号的概念．诺斯罗普厂决定开发的“自由战士”后继机型．不仅须有较高的后勤维护通用性．更要在发动机推力与武器能力上取得“跨世纪的性能跃升．同时，也将新机设定成足以应对前苏联MiG-21“鱼窝”(Fishbed)的高性能战术战斗机。基于以上前提”虎”Ⅱ式战斗机应运而生．并在1969年3月F-5E的原型机进行了首航试飞。     

现代战斗机如何分类?

据空军著名学者朱宝流研究员所著《现代作战飞机》一书介绍,目前提出的原则主要有三条:一、各国战斗机分代标准应该是统一的,应该以技术水平最先进的国家的典型战斗机为“标杆”,确立分代的标准。二、各代战斗机的主要技术水平要有“台阶性”的提高,即“小改小革”不能算“改朝换代”。三、“换代飞机”必须是一个时期的主力机种,即“标     

无人战斗机飞行管理与控制系统分析

综合概述了世界无人战斗机的发展状况,分析研究了无人战斗机飞行管理与控制系统的特点和需求,运用"人机"复杂混合控制系统理论分析了无人战斗机飞行管理与控制系统层次结构,论述了遥控操作员"人机"界面、任务规划及其实时控制、大机动敏捷控制律设计等实现飞行管理与控制系统的关键技术问题及其解决方案.     

活塞式航空发动机二级涡轮增压系统匹配分析

针对高空小型飞机的动力要求,对某一级增压的活塞式航空发动机进行了二级增压系统的匹配设计分析.利用AVL boost软件建立了原发动机的一级增压模型,并根据实验数据进行了校核.在原机模型的基础上,建立了二级增压发动机模型,并且进行了匹配计算.计算结果给出了发动机不同海拔高度下的运行情况,分析了发动机主要参数对性能的影响.研究了旁通阀对二级增压系统的调节规律,确定了高低两级压气机总压比随发动机海拔高度的变化趋势.结果表明,二级增压系统能够为发动机提供足够的进气充量,保证在大气密度降低后发动机还可以产生要求的功率,取得了预期的效果.     

飞行的恶魔-日本“零”式战斗机

抗日战争初期，侵华日军与中国空军进行了大规模空战，在连遭重创的情况下痛感需要一种能为长途奔袭内地战略目标的远程轰炸机提供有效护航的先进战斗机，而当时拥有的主要机种却无法满足这样的要求。1937年10月，日本海军正式发出招标，要求研制出一种集高速（时速大干500千米）、强火力（20毫米炮2门以上）、     

小样本理论在航空发动机研制费估算中的应用

研究了小样本理论中的偏最小二乘法在航空发动机研制费估算中的适用性,系统收集了国内10余种军用涡喷/涡扇发动机的技术性能和研制费数据,选取涡轮进口温度、军用耗油率、发动机军用推力、发动机加力推力、发动机推重比、发动机净重、总增压比、空气流量、翻修寿命、原型机数量、完成时间等技术参数,将小样本理论中的偏最小二乘法应用于军用航空发动机研制费估算模型的研究,形成了基于主要性能指标的军用航空发动机研制费参数估算模型,并建立了军用航空发动机研制继承系数的概念.计算结果表明,该模型较国内其他已有模型的精度有所提高,达到了10%,可以应用于我国航空发动机研制费的快速估算.     

未来的法兰西空中保护神——“阵风”战斗机

“阵风”是法国达索飞机公司为法国空海军研制的下一代战斗机。1983年该公司宣布研制先进实验战斗机（ACX）．取名“阵风”A。实验型“阵风”A于1984年3月开始设计．先采用两台美国通用动力公司（GE）的F404型涡扇发动机作为过渡动力装置．之后再换装当时法国斯奈克玛公司在研的推比10级的M88型涡扇发动机。“阵风”A于1985年12月出厂，1986年7月首次试飞，之后按计划完成440次363小时的各种飞行试验。     

军用飞机,发动机战技性能评估研究

飞机、发动机战技性能的评估,无论对于改型论证工作,或者对于新机论证和初步设计都有极其重要的意义。本文介绍了由北航研究发展的飞机/发动机一体化评估系统(简称为AEAS),以及利用AEAS对军用飞机/发动机(涡喷或涡扇发动机)组合方案战技性能评估研究的一些结果。还讨论了利用AEAS具有的优选功能,根据飞机飞行任务和战技性能要求,分别或同时对飞机/发动机系统主要设计变量(如飞机起飞推重比,翼载,机翼外形几何参数和发动机循环参数等)的各种组合进行优选,求得最佳方案的算例。使用AEAS的初步经验表明,计算结果合理,计算精度和所需CPU时间适合于飞机/发动机系统方案论证和初步设计阶段工作的需要。     

深远空连续推进动力与施图林格解的解析

针对太阳系远深距离的探测将是人类下一阶段深空探测活动的主要目标。这一目标的实现依赖于探测器连续推进动力技术的突破。从描述连续常值推力下太空飞行的施图林格解出发,对其中反映的深远空飞行任务有效载荷比、任务时间、飞行距离等关键参数与发动机性能之间的关系进行了深入分析。给出了在特定任务时长、特定飞行距离要求下发动机比冲、功率需要满足的条件及其对有效载荷比、最终飞行速度等指标的影响。此外,基于二体轨道动力学对太阳系行星探测的大椭圆转移轨道和转移能量进行了推导,并对连续推力的太阳帆任务方案涉及的关键技术指标做了理论性的计算。这些结论是对深空探测连续推力方案基础理论的归纳,可以为我国未来开展深远空探测活动提供重要的启发和指导。     

基于试飞分析的直升机动力系统边界保护控制方法

涡轴发动机作为直升机等旋翼飞行器动力系统的主要部件,一旦发动机关键参数超限,一般采用降低燃油量及功率的方法进行限制,会暂时降低动力涡轮转速,使其低于正常额定状态约4%～6%。若未及时脱离超限状态,可导致动力涡轮转速继续降低,威胁飞行安全。为解决上述问题,基于对某型直升机从现象到数据的试飞分析,提出一种控制方法,通过设计总距控制律,在发参超限状态下实现动力系统边界保护控制,若未及时脱离超限状态,则自动改出,恢复动力系统正常控制,大幅增强了直升机动力系统控制的鲁棒性及飞行的安全性。通过动力系统建模,并对控制律进行仿真,验证了所提方法的正确性。     

无电极洛伦兹力推力器技术发展研究

近年来，为了适应深空探测、载人航天、航天器在轨服务等空间任务的需求，大推力、高比冲、长寿命、高推力密度的高功率电推进技术吸引了众多学者的持续关注.相比于其他类型的高功率电推进技术，无电极洛伦兹力推力器(ELF)在推力密度、推重比等指标上具有明显优势，且从原理上克服了电极烧蚀对高功率电推力器寿命的制约，具有广阔的应用前景.本文针对国内外高功率电推进设备的研究现状，对比ELF推力器研制过程技术途径的异同，详细介绍其各部组件的发展概况，分析研究过程中遇到的问题，提出未来ELF推力器的重点研究方向.     

进气旋流对推力喷管性影响的研究

介绍了模拟近代大涵道比发动机排气状况的旋流模型,和在喷管落压比1.2到6.5范围内,进气旋流对轴对称喷管,矩形收-扩喷管,楔形二元喷管,和单边膨胀斜板形喷管等性能和射流流态影响等的一些实验结果。实验数据指出:进气旋流可使喷管出口射流柱中的旋涡加强,射流与外界气流间的混合区扩大,中心核心流区缩小,但它对轴对称喷管出口流态的影响很小。进气旋流同时对喷管推力系数和流量系数均起不利影响,增大进气旋流角度会使喷管推力系数和流量都下降,特别是当旋流角超过某一“临界”值后二者降低很急剧,并且二元喷管降低的程度比轴对称喷管更严重,因之在具体应用情况中,保留多大发动机的旋流,要针对具体情况综合考虑各种因素来选定。     

火箭发动机推力测量的原位自动校准

研究了火箭发动机推力测量系统的原位校准问题。提出并建立了实现原位校准自动化的原理和方法。在建立和分析用于原位校准的加载系统的力学模型基础上,推导出了原位校准加载系统作用力的数学表达式,分析了影响作用力的因素,为原位校准中进行作用力的准确控制奠定了力学和数学基础。据此,运用自动控制理论提出并分析了实现加载系统工作自动化和数据采集自动化的方法,介绍了作者研制的实现原位校准自动化的装置工作的原理及其应用。提出和论述的原位自动校准方法与装置适用于所有喷气动力发动机推力测量的原位校准。     

矢量喷流下平尾偏转对飞机气动性能的影响

通过系列参数试验,研究有、无矢量喷流作用下飞机平尾偏转对飞机气动特性、操纵特性以及飞机绕流/矢量喷流之间干扰特性的影响.实验结果表明:在亚音速中小迎角下,有、无矢量喷流时平尾偏转并不影响飞机的纵向静稳定性,只是改变飞机的零升力矩系数m_z0和零升力迎角α₀,但平尾偏转可以较大幅度地改善前体机翼的绕流形态,减缓机翼涡及边条涡的破裂.此外当飞机处于失速状态时,矢量喷流对于涡破裂失速流动表现出强烈的干扰作用,对飞机的气动特性产生了较大的影响,其干扰区域不仅局限于飞机后体,而且还延伸至前机体,该有利气动干扰量可以达到飞机气动力的10%以上.     

鸭翼展向吹气对发动机推力损失影响的评估

风洞实验结果表明鸭翼展向吹气能提高飞机大迎角升力,延缓机翼涡破裂,增大飞机失速迎角.但由于鸭翼展向吹气需从发动机引气,这势必对发动机推力和飞机的各项性能产生影响.采用动量定理和耗油率公式对从发动机引气造成的气流质量流量损失、发动机推力损失和对飞机总升力(引气造成的升力损失和鸭翼吹气获得的升力增量之和)的影响等方面进行了评估,并比较了机翼展向吹气与鸭翼展向吹气两种方式.结果表明,鸭翼展向吹气引气量少、推力损失小,对飞机大迎角机动性能有利,是一种可取的间接涡控制技术.