浅析高空长航时无人机的气动研究问题

叙述了高空长航时无人机的现状和作用,讨论了它的主要气动特征,评述了可行的分析、设计技术。认为XFOIL技术具备了处理边界层转捩、分离、分离泡的能力,可望在我国高空长航时无人机的气动设计中发挥一定作用。     

高空、长航时无人机风洞试验研究综述

高空、长航时无人机属飞机家族中的新成员,在近年来的世界局部战争中,它发挥了侦察、监控、通讯中继的重要作用。在广泛搜集国外风洞试验研究资料的基础上,介绍了高空、长航时无人机在翼型设计、气动力测量、边界层测量方面的风洞试验研究方法。     

气动热环境试验及测量技术研究进展

地面风洞试验和飞行试验是研究高超声速飞行器气动加热的主要手段。针对临近空间复杂气动外形高超声速飞行器气动热环境研究的需要,分析探讨了国内气动热试验及测量技术的发展情况。分析了临近空间高超声速飞行器外形特征以及飞行剖面、边界层转捩和气动热环境特性等,进而分析了气动热环境风洞试验模拟理论,介绍了适用于气动热研究的风洞试验设备及其模拟能力,重点讨论了适用于不同类型风洞的热流测量技术发展近况、存在的问题和发展趋势;在以长时间、高热流、高壁温为主要特征的高超声速飞行试验中,无法应用风洞环境下的热流测量技术,因而介绍了目前飞行试验中采用的气动热测量技术,讨论了根据结构温度反辨识表面热流存在的问题,以及热流传感器表面的"冷点效应"、表面催化特性等因素对飞行试验气动热测量的影响,提出了后续工作中应重点研究和解决的临近空间飞行器气动热环境测量技术问题。     

微型飞行器自主飞行专家模糊控制技术

微型飞行器(Micro air vehicles, MAV)的自主飞行控制是目前国内外微型飞行器研究领域正在积极开展的一项研究.由于MAV自身尺寸微小,飞行环境复杂多变,其飞行力学具有明显的非线性、非定常特性,传统的飞行控制技术已非常不适用.本文将模糊控制技术引入到MAV飞行控制之中,实现了各个方向的姿态控制、高度控制,在此基础上,根据MAV飞行力学特性与实际飞行经验,建立了一个完整的专家控制体系,实现了MAV自主飞行控制.最后,运用Lyapunov理论,验证了系统的全局稳定性.     

兰州区域一次飞机颠簸事件的成因分析

针对一起民航客机在兰州区域飞行时遭遇强烈颠簸，突然掉高度事件，本文对当日高空流场和垂直环流进行分析，结果发现，此次飞机颠簸与强对流活动无密切关系，而是由于高空急流弓l起的一次强晴空颠簸。由于急流轴左下方的垂直顺风切变导致飞机升力突然减小，出现突然掉高度现象。高空急流区温度平流的存在，以及温度平流下暖上冷的空间分布特点，是造成急流区颠簸的动力机制。暖平流造成的热力湍流与晴空湍流叠加，也会导致颠簸加剧。     

流体力学实验与测量2004年分类总目次

·进展评述·中国空气动力研究与发展中心低速所风工程研究新进展杨　炯　李明水　刘义信　　 (Ⅰ 1)…………………………………大型飞机高速气动力关键问题解决的技术手段及途径陈德华　林　俊　郭旦平等　 (Ⅱ 1)……………………………………飞机综合设计与评估技术的基础平台邱玉鑫　刘　刚　　 (Ⅱ 6 )…………………………………………………………………高空、长航时无人机风洞试验研究综述战培国　　 (Ⅱ 11)……………………………………………………………………………浅析高空长航时无人机的气动研究问题邱玉鑫　程娅红　胥家常…     

甘肃民勤地区中低空飞行气象条件分析

应用干旱风沙区甘肃省民勤2004-2016年逐日24时次地面风场、08时和20时9层规定层高度高空风场以及每隔50 m加密高空风场资料,逐日24时次低云量、能见度资料,1961-2016年日最低气温资料,详细分析总结了民勤地区飞行气象条件,以及主要影响飞行的天气要素时间变化特征,如雷暴、低云量、能见度和沙暴等。得出民勤地区的盛行风向为NW-SE方向,一年中的夏秋季和一天中的上午,气象条件适宜飞行,从而对民勤小型机场建设及开展低空飞行提供良好的气象服务。     

载人月面大范围机动方案及总体参数优化

针对未来载人探月大范围机动的需求,设计了月面低空飞行、高空飞行、弹道飞行以及入轨再入飞行4种方案,在此基础上建立了数学模型表述飞行过程各阶段参数相关关系,以推进剂消耗量最少为目标,计算分析了4种飞行模式的最优总体参数。研究结果表明,载人千公里往返推进剂（液氢&液氧）消耗量分别为弹道飞行1 403 kg、低空飞行2 160 kg、高空飞行2 349 kg、入轨再入飞行3 617 kg,综合考虑飞行器规模、方案可行性以及技术难度等因素,月面千公里量级大范围机动建议采用月面低空飞行模式。本文研究为未来载人登月月面大范围探测积累技术基础,提供技术支撑。     

基于Labview的高空模拟舱模拟特性研究

为模拟飞机在各种飞行状态下所处大气环境压力的变化,建立了基于虚拟仪器的高空模拟舱系统,以实现飞机座舱压力控制系统的性能测试。在分析高空模拟舱系统工作特性的基础上,采用Labview软件开发数字比例-积分-微分(Proportion-integration-differentation,PID)控制器,基于SCXI硬件系统构成的虚拟仪器测控平台,实现了高空模拟舱系统的压力控制。在高空模拟舱系统上进行了数字气动式座舱压力控制系统的性能试验,结果表明高空模拟舱系统能够准确模拟飞机的飞行状态,为座舱压力控制系统的性能测试提供良好的试验条件。     

飞艇载荷舱电子设备散热研究

在分析平流层飞艇载荷舱传热特性和高空环境特性的基础上,提出了采用基于开放式二氧化碳制冷和冷板相结合的平流层飞艇载荷舱电子设备冷却方案。所提出的方案能避免单纯采用冷板散热所面临的制冷量不足的问题。同时,通过建立理论计算模型并结合VC++编程软件,获得了飞艇上升过程中所需要携带的二氧化碳的量的理论值,并分析了气瓶内二氧化碳的状态变化及造成制冷量损失的因素。结果表明:通过计算所得的理论量能够满足飞艇上升过程的制冷要求,且在低储存温度、大管径、低背压的情况下制冷量损失较小。该研究结果为平流层飞艇载荷舱电子设备的冷却提供技术参考。     

惊鸿一瞥

正1910年6月22日,世界上第一艘被用于商业营运的飞艇"德国"号,被用于来往于法兰克福、杜塞尔多夫等地的定期客运服务。该飞艇装有3台功率为88千瓦的发动机,可乘坐20名旅客,平均航速为每小时60公里,在9小时内可飞行700多公里。随后,被改进的多种型号的"齐柏林"飞艇也相继投入定期航行。从1910年到1914年第一次世界大战爆发前,德莱格公司所属的飞艇其飞行了近274万公里,安全载运旅客35000人次,从而使这种新的运输工具名声大噪,迅速在全世界蔓延开来,各国都竟相开始研究和制造飞艇。图为齐柏林爵士号出厂。     

临近空间飞艇排翼式艇翼气动干扰实验研究

临近空间排翼式升浮一体飞艇是运行在临近空间环境,由水平、垂直方向具有一定几何间隔的两个艇翼连接两个囊体构成的新型低速飞行器.本文通过研制附加支架,使用一种低雷诺数风洞测量了两个对称翼型在水平、垂直方向相对位置、雷诺数、迎角等参数变化的情况下,前翼型模型对后翼型模型的升力和阻力系数干扰值的定量结果;对其变化规律进行了总结,并通过自由飞模型对由实验数据推导出的前、后机翼间的气动干扰进行验证,得出一些对排翼式布局飞行器总体设计有指导意义的经验数据与结论.     

计算机飞行计划与飞行安全和经济效益的关系

计算机飞行计划（ComputerFlightPlan,简称CFP）已普遍被全世界各大航空公司所使用,我国主要的几大骨干航空公司所飞的国际和地区航线也在使用。计算机飞行计划的主要功能就是根据唤空公司的燃油政策、导航数据、航线政策、高空风温度等一系列参数计算出比较精确的飞行所需油量,以达到减少油耗油,节约成本的目的。计算机飞行计划根据飞机的起飞全重、高空风、发动机性能等选出一个最佳的飞行高度,即最经济的飞行高度。计算机飞行计划根据以上所提到的各种参数经过计算得出最低燃油,这是燃油底限。计算机飞行计划在实际使用中存在很…     

飞机在飞艇时代的逆袭——飞行简史(叁)

1909年,气球经过了126年的漫长发展,终于由德国人齐柏林研制的硬式飞艇开始了定期客运。而诞生于1903年的飞机,却快速地发展,仅仅在11年后,第一次固定翼航空器的定期商业客运便在美国开始了。快速发展的飞机,以新生代的精巧与迅捷,重重冲击了庞大飞艇对于天空的独霸。在飞艇的黄金时代,飞机开始了逆袭之路。这一时期的飞艇,气囊是由牛肠皮膜做成的,即在两层棉织物中间夹一层牛肠皮膜,一艘飞艇要用上万头牛的肠皮膜。     

变体飞行器智能变形与飞行控制技术研究进展

变体飞行器在航空、航天和兵器等领域具有极为重要的应用前景。智能变形与飞行控制技术是包含众多学科和应用的综合性技术。首先归纳了变体飞行器的具体分类及特性,分析了变体飞行器的变形结构和智能材料发展状况,研究了变体飞行器的动力学建模与飞行控制技术,总结了变形技术在微小型飞行器、无人机、高超声速飞行器以及导弹等领域的应用现状,最后展望了全局高度仿生化和高速跨域化、结构与控制耦合影响机制、智能材料和变体结构驱动一体化等亟待突破的关键技术。     

无人机简化配置控制技术研究

提出了一种仅采用垂直陀螺和GPS的简化配置控制方案，形成了无人机飞行控制系统常用的俯仰／滚转控制回路、高度控制回路和航迹控制回路。由于GPS信号更新率(1Hz)较低，利用无人机运动学之间的内在关系,给出了高度、航向、位置反馈信号的融合算法。这些反馈回路的控制增益均采用改进的输出反馈LQR设计技术,该技术简化了权矩阵的选择。对比研究表明，对于自身稳定性较好的无人机，该简化配置方案能够实现姿态控制、高度控制和航迹控制。     

ADS-B广播式自动关监视原理及未来的发展和应用

广播式自动相关监视（ADS-B）是一种基于GPS全球卫星定位系统和地／空、空／空数据链通信的航空器运行监视技术,其中978 MHz的ADS-B技术——UAT系统在通用航空领域空管方面有广泛应用。中国民航飞行学院作为亚洲最大的飞行学院率先在亚洲应用ADS-B技术,从2005年至今,ADS-B系统累计运行超过10万飞行小时,工作稳定可靠。该系统极大地提高了飞行训练容量和飞行训练监控的能力。虽然学院应用了ADS-B技术,但只应用了它的部分功能。实际上ADS-B技术还有很多功能没有使用,如FIS-B和TIS-B功能等。利用学院现有的设备,未来ADS-B具有极大的应用空间。由于ADS-B采用TDMA和随机寻址广播技术,最大实时监控飞机多达500架。本文就ADS-B中的TDMA和随机寻址广播技术以及它未来广泛的应用前景进行粗浅的讨论。     

反射及绕射冲击波的生物效应研究

采用生物激波管内放置挡板,探讨弱冲击波的反射及绕射作用对生物效应的影响。结果表明反射激波超压明显增强,约为入射激波超压的3 倍,并可引起动物肺和胃肠道损伤;绕射激波的一次激波超压明显降低,约为入射激波的1/3 ,二次激波与距挡板的距离有关,当距离为挡板高度的1/4 和2 倍时,超压低于入射激波,距离为挡板高度的1/2 和1 倍时,超压稍高于入射激波,提示该处激波有叠加现象,实验动物均未见明显内脏器官损伤。本研究结果对冲击伤防护具有一定的意义     

无人驾驶飞机飞行控制新技术

分析了国外无人机飞行控制系统的发展现状和趋势,提出了无人机控制系统的发展方向为自主控制,以及其中的两个关键技术:个体层面上的故障诊断与自修复飞行控制和集群层面上的多机协同技术.并对实现这两种飞行控制系统所要研究的具体技术进行了阐述,为新一代飞控系统设计提供了参考.     

用大气球做失重实验

前言在宇宙空间飞行的火箭、人造卫星、航天飞机要经历超高真空、失重等特殊环境,因此在地面上有必要进行预备性实验。在地面上用长为20m左右的真空槽做失重实验,也只不过能实现几秒的失重状态。然而在地面上30km的高空处,空气密度大约仅是地表处空气密度的1/100,因之空气阻力也变小,所以由很高的高度落下的物体,就能实现近似于失重的状态。例如,重量100kg、横断面积0.1m~2、摩擦阻力系数约为0.2的物体,由35km高空落下时,可望能实现10~(-3)g