空间飞行器动力学模型的动态反馈线性化

本文研究了空间飞行器非线性动力学模型的线性化问题，利用微分几何方法和反馈线性化理论，本文证明了推力方向相对体系不变，即受有“常方向推力”作用限制的空间飞行器的轨道－姿态耦合非线性动力学模型可用二阶动态补偿器／增广状态反馈／增广状态微分同胚变换实现精确线性化，提出了飞行器动态反馈线性化的分步算法，并给出了实现线性化的状态反馈／微分同胚的具体形式，从而将飞行器控制系统设计问题转化为线性系统问题。     

论预先性研究与气动／飞行性能评估系统在高超声速飞行器研制中的作用（上）

论述了高超声速飞行器（战略导弹，飞船，航天飞机，高超声速飞机）研制工程的复杂性，特别强调了其气动问题研究的重要性与艰巨性，说明研制工作之进程承决于诸多因素；剖析了高超声飞行器所具有一般飞行器所没有的特点。基于世界高超速飞行器研制与使用的经验，确认空气动力学，推进技术，材料／结构，电子技术与控制是高超声速飞行器在其整个研制与使用过程中的４大关键技术，而空气动力学又是统帅全局的“重中之重”；全面地分析     

仿生变构型飞行器智能控制技术:进展与展望

仿生变构型飞行器是一种为适应环境和任务的变化而具备动物外部构型变化能力的新型飞行器,变构型的动态飞行特征给控制系统设计带来了一系列挑战。飞行器仿生变构型的过程是一种飞行器“眼、耳、脑、体、翼”等多器官协调的智能行为,控制系统设计的主要目标是在“感知—决策—反馈—执行”全控制回路的框架下解决“为何变”“如何变”等智能行为的设计问题,赋予飞行器(特别是无人飞行器)在复杂干扰和不确定环境下强自主、强适应、强生存等智能能力。结合近年来智能控制和仿生技术的发展,从仿生智能的视角梳理变构型飞行器控制技术的研究现状和存在问题,指出仿生变构型飞行器设计需要完成从“方法论”“系统论”设计到“环境/任务/系统一体化”设计亦即“行为论”设计的跨越;进一步提出了机理与数据混合驱动建模、多维信息仿生感知、智能自适应变形决策、变形与飞行一体化控制、全回路安全控制等前沿科学问题,并给出了可能的解决思路。     

各有所长的货运飞船

10月28日，在为国际空间站发射“天鹅座”货运飞船时，由于运载火箭发生爆炸，导致箭毁船亡。 虽然现在只有俄罗斯的“联盟”号一种载人飞船可以为国际空间站提供乘员的天地往返，但是能为它提供物资运输的货运飞船却有多种，除了“天鹅座”外，还有俄罗斯的“进步”号货运飞船、欧洲的“自动转移飞行器”、日本的“H－2转移飞行器”和美国太空探索技术公司的“龙”货运飞船。     

思维创新，点燃未来希望之火——第二届“飞航杯”未来飞行器设计大赛获奖作品解析

“NNOVATOR”无人侦察作战平台、“苍穹”临近空间悬浮平台、“夸父”高超声速无人侦察打击平台……这些听上去酷感十足的飞行器名字，是不是感觉熟悉？没错，它们就是上期我刊介绍的“飞航杯”第二届全国未来飞行器设计大赛中获奖作品的名称。     

空天飞行技术创新与发展展望

首先介绍了空天飞行技术的发展历程与现状；结合各国发展经验及空天飞行器飞行特点提出了空天飞行技术面临的基础科学问题，并依据目前的技术发展情况提出了具体解决途径；阐述了空天飞行技术的未来发展方向。太空是人类的未来，“廉价、便捷、安全、机动”的空天飞行器将颠覆现有进出空间方式开辟新太空时代。     

高超音速飞行技术研究的进展

高超音速飞行技术研究的进展袁越从６０年代起，高超音速飞行器所需的吸气式动力装置的研制工作就遇到了困难，主要是到最近为止仍是这种飞行器唯一可选用的动力装置的超音速燃烧冲压喷气发动机（以下简称“超燃冲压发动机”）在技术上出人意料地复杂。为了打破这一僵局，...     

“太空船二号”年内将做首次火箭动力试飞

维珍银河公司官员2月27日表示，该公司希望在年底前进行其“太空船二号”亚轨道载人飞行器的首次火箭动力试飞。“太空船二号”已进行16次无动力试飞。在这些试飞中，这种有翼飞行器在由“白衣骑士二号”载机投放后滑翔返回，在跑道上着陆。根据设计，     

国家“十一五”出版规划重点图书——空间飞行器设计专业系列教材正式出版

作为国家“十一五”出版规划重点图书，结合空间飞行器设计专业研究生专业课程的教学工作，在中国空间技术研究院领导的大力支持下，经过近十年的努力，神舟学院专职教师及有关专家编写并由中国科学技术出版社出版了特色鲜明的空间飞行器设计专业系列教材，     

再人飞行器优化气动布局研究

本文研究了再入飞行器的优化气动布局问题，提出了单目标和多目标优化设计方法，通过研究分析，指出了具有高机动性能的带翼机动再入飞行器，弯体机动再入飞行器及带翼锥柱裙机动再入飞行器等再入飞行器的几何数变化规律，该研究对这类再入飞行器的气动布局选型有重要的参考价值。     

快速控制在某种飞行器设计中的应用

本文从某种飞行器控制系统设计的实际问题出发,应用Lyapunov稳定性理论,优控等时面概念,经过对模型的改造,设计了一个“Bang-Bang Control+动态自适应阻尼”的最小时间系统。 解决了现代控制理论应用于飞行器控制工程设计的某些技术问题。 非线性仿真计算表明,效果明显。     

“天宫一号”目标飞行器信息管理策略

“天宫一号”目标飞行器信息系统作为目标飞行器的重要功能系统,主要完成目标飞行器内部信息管理以及与地面和载人飞船的通信管理,确保目标飞行器的健康和稳定运行,支持目标飞行器各项任务的完成。文章对"天宫一号"目标飞行器信息系统的信息管理策略进行了概述,包括信息管理需求、设计原则、系统组成、主要技术特点以及可靠性安全性设计。“天宫一号”目标飞行器信息系统的信息管理策略经过首次无人和有人交会对接任务验证,满足任务要求,为后续空间站信息系统详细设计奠定了基础。     

欧洲对国际空间站的贡献

有人把当今最大的航天器国际空间站比作不落的航天母舰，这很形象。欧洲对国际空间站有两大主要贡献，即研制了“哥伦”布号实验舱和自动转移飞行器（ATV），另外还有“和谐”号节点舱-2、“宁静”号节点舱-3等。     

美太阳能飞行器创飞行高度新纪录

美国宇航局“赫利俄斯”太阳能飞行器创下了非火箭驱动飞行器飞行高度的新纪录。在14日结束的试飞中,该飞行器的最高飞行高度达到28.95km。“赫利俄利”太阳能飞行器此次达到的新高度既打破了螺旋桨飞机24.45km的飞行高度纪录,也打破了非火箭驱动飞行器25.93km的飞行高度纪录,但尚未达到本次飞行试验的目标高度:30.48km。这次飞行高度纪录尚需得到美国国家航空协会的证明才能有效。     

在地球极区无奇异的再入飞行器质心运动方程

传统的再入飞行器质心运动方程用经度和纬度描述地理位置，在南北极极点处奇异，在南北极区病态。本文提出利用位置矢量的三个方向余弦，称为“三余弦数”或“三元数”，代替经纬度，推导出无奇异再入质心运动方程。再入飞行器临近极点和到达极点的算例显示，使用三元数的无奇异再入方程完全避免了传统方程有关极点的奇异性。同时，无奇异方程所选状态变量与传统方程可进行很简便的转换。     

再入飞行器设计中的新挑战——天气侵蚀

在航天飞行器或弹道导弹战斗部再入大气层的过程中,会受到天气的障碍,从而严重地影响到再入飞行器的工作性能或作战效果。再入飞行器受天气影响的研究工作始于六十年代末。人们在克服“天气障碍”的认识方面经历了不同的阶段。起初,只关心晴朗天气理想再入的防热和热应力问题;以后,     

欧洲再入大气层试验飞行器

欧洲再入大气层试验飞行器是简单的不载人座舱式飞行器。它将随“阿里安５”火箭的第二次鉴定飞行发射升空。这是欧洲载作 的重要一步，旨在试验航天器返回地面的全套回收技术，获取在再入大气导阶段的各种参数，为正式设计载人飞船提供依据。文中对这种试验飞行器的总体及试验测量技术作了简要介绍。     

一枚全新火箭的诞生——改进型长二F火箭总设计师荆木春谈火箭的新特点

2011年，随着载人航天工程首次空间交会对接任务大幕的开启，有着“神箭”之称的长征二号F火箭又承担起了新的历史使命——助力天宫一号目标飞行器和神舟八号无人飞船的“太空相会”。     

美国可复用运载器现行方案概况

美国近期的可复用运载器(RLV)方案包括由各公司为美国航宇局相关计划提出的各种实用飞行器方案(如基斯特勒宇航公司的K-1、凯利空间与技术公司的“宇宙航班”、先锋火箭飞机公司的“探路者”、旋转火箭公司的“罗坦”、通天有限公司的SA-1、波音公司的两级入轨运载器、诺斯罗普·格鲁曼/轨道科学公司的“太空的士”、通用太空航线公司的“太空飞船”以及机组转移飞行器(CTV)与机组救生飞行器(CRV))、由美国航宇局负责的X系列试验飞行器和最新提出的“机组探测飞行器”方案以及一些军用可复用运载器方案。但其中绝大多数方案已成为历史。下面我们选取了几种正在研究的主要方案加以介绍。     

弹性飞行器敏感元件位置设置与参数优化综合

本文研究了弹性飞行器敏感元件位置的设置问题，分析了敏感元件位置对弹性飞行器稳定性的影响，提出了几类飞行器自动驾驶仪敏感元件可能合适位置的选择准则。从飞行器弹性振动闭环系统方程出发研究了弹性飞行器参数优化综合的某些方法。通过算例得到控制系统返馈系数，陀螺位置，舵面位置优化综合的数值模拟结果。这些结果与该飞行器实际采用的值符合较好。