新型动能导弹助推段自动驾驶仪线性反馈的设计

本文描述了一种线性反馈原理应用于自动驾驶仪设计的方法，该自动驾驶仪用于先进动能导弹的助推段这种先进导弹是美国陆军部队正在研制的一种高超音速导弹，在助推段导弹状态的快速变化以及精确制导要求，对自动驾驶仪调计人员提出了挑点。应用线性反馈研究方法，可以圆满地完成自动驾驶仪的设计，而且不需要推导大量的弹体递函数和凝点和稳定图，因此这种方法设计的自动驾驶仪可以方便地予以修正，以便适应导弹设计的变化。     

颗粒粒径和气载比改变时湍流调制的变化

采用相多普勒颗粒分析仪(PDPA)测试了两相圆湍射流速度场, 研究了颗粒雷诺数较小情况下, 粒径和气载比变化时颗粒对气固两相圆湍射流的湍流调制作用.实验结果表明:颗粒粒径的减小或气载比的增加均使颗粒对气相湍流度的削弱作用增强.通过无量纲化的分析, 表明颗粒粒径的减小对气相湍流度的削弱程度强于气载比增加时对湍流度的削弱程度.      

在间谍卫星被击落的背后

美国东部时间2008年2月20日(北京时间21日),经美国总统布什授权、由美国国防部长盖茨亲自下达命令,美国战略司令部会同美国太平洋司令部、美国空军空间司令部、美国陆军空间与导弹防御司令部和美国导弹防御局,在夏威夷西北的太平洋海域组织实施了一次非同寻常的太空战军事行动,利用从伊利湖号宙斯盾巡洋舰上发射的一枚标准-3动能拦截弹,成功地在247千米的高空摧     

军用超高音速紧凑型动能导弹的激光窗设计

目前美国军方正在研发紧凑型动能导弹,这种导弹能实现以超高音速低空掠海。被称为侧方散射激光驾束的现代化制导技术已发展了起来,这种技术应用1．06μm激光束把离轴制导中继链路传递给导弹。四个矩形的旁视光学窗被用在弹上来作为接收器。飞行速度峰值会引起瞬态剧烈高热梯度,为了评估热梯度的影响,我们在对气热与结构作细致翔实的分析之后,还进行了地面测试实验的验证。该窗设计应用了Dynasil窗（由Meller光学有限公司制造的一种熔融石英材质）以及Grafoil（产品品牌）密封来紧固窗,以切断到激光电子接收器的气体路径,并减少对金属框夹具的动态影响。在海军航空战术中心T-Range气热测试实验室进行的气热测试以及在埃格林空军基地最后飞试期间,该窗设计得到了成功地验证。本文将提出此种激光窗设计的研制方法,这一方法是通过飞行试验演示证明窗系统的性能来完成的。     

考虑地球非球形摄动的固体动能拦截器助推段最优控制方案研究

针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的精确最优控制方法。考虑了地球非球形摄动的影响,建立了有限推力拦截器最优控制问题动力学模型,并用直接配置法与SQP方法进行了数值求解,得到了更加精确的助推段控制方案。算例证明该方法有效。     

边界层中湍动能和耗散能最大的尺度分量特征研究

阐述了利用离散正交小波理论分析 1 -D湍流测试信号的方法,使用热线风速仪,在 3个雷诺数下,分别测量了光滑壁面湍流边界层的速度和加速度信号。运用所述方法分析了边界层测试信号,给出了最大湍动能密度和最大耗散能密度及其对应尺度沿 y+ 的分布曲线,并且给出该尺度分量的发生频率沿 y+ 分布曲线。分析可见 :两种最大能量密度的无量纲尺度沿 y+分布具有雷诺相似性,其发生频率随着雷诺数增加而增加,但是最大湍动能密度尺度的频率沿 y+基本是一常数;无量纲的最大湍动能密度沿 y+在边界层小部分区域具有雷诺相似性,而无量纲的最大耗散能密度沿 y+ 在整个边界层内具有雷诺相似性。     

基于线性重力差模型的拦截弹中制导技术

针对机载动能拦截弹的中制导段气动力作用可忽略且存在无法实时精确计算重力偏差等特点，提出了一种基于线性重力差模型的预测制导方法。通过线性模型逼近中制导过程中拦截弹与目标之间的重力偏差，以此为依据调整拦截弹的推力矢量并将重力偏差值消除。在此基础上采用延迟点火的策略使得拦截弹的拦截器助推级更好地修正预测模型与实际情况的偏差，经过仿真验证可以将整个中制导段的脱靶量限制在一个较小数值，从而为末制导段提供良好的初始条件。     

载荷分布对空气静压轴承振动特性的实验

针对空气静压轴承涡激振动问题，以圆盘型小孔节流空气静压轴承为研究对象，基于涡流激振原理和振荡流体力学理论，分析了气膜的动态特性和流体激振稳定性；采用平面流函数分析了三维气旋涡量分布特征；最后利用实验测试及理论研究相结合的方法分析了载荷分布对气浮轴承微振动特性的影响规律。研究发现：空气静压轴承的微振动本质上是气膜流场内的非定常流动引起的涡旋和壁面之间的耦合作用，即压力脉动和涡量分布决定的。轴承表面的载荷分布情况直接决定气膜高度方向的压力梯度和能量转化趋势；供气压力和气膜厚度的改变直接影响气膜内总能量输入和流动过程中能量损耗及转化形式。     

动能拦截器运动伪装末制导律设计

针对动能拦截器末制导问题，基于运动伪装理论设计了末制导律和相应的脉冲宽度脉冲频率(PWPF)调节器。根据拦截器和目标在视线旋转坐标系下的相对运动关系建立了动力学模型。通过运动伪装特性得出的拦截条件推导出作用在视线法向上的制导指令表达式。在动能拦截器制导推力受限情况下，利用PWPF调节器调节制导指令。考虑系统的可控条件和拦截条件，对调节器参数进行了理论设计。运动伪装末制导律保证动能拦截器在制导过程起到伪装作用，具有较高的制导精度和较小的命中过载，同时经过参数设计后的PWPF调节器可以节省燃料。最后，通过数值仿真校验了所设计末制导律的正确性和有效性。