数字航天员：用于航天生物医学和操作研究的综合建模与数据库系统

数字航天员是一个有标准组件的综合建模与数据库系统,它能从各个基础方面为航天生物医学与实施研究提供支持。运用数字航天员将能发现载人航天探测任务中医学和生理学研究方面的问题并进行深入阐述,对执行任务时为了减少风险、确保航天员健康及其工作能力而提出的特殊个体对抗措施进行有效性确认,对相应于各种突发事件、事故和疾病所采取的医学干预进行适应性评价。该基于计算机的决策支持系统有助于对人体在整个太空飞行微重力环境下各类应激的预计反应的仿真结果作出解释、确认与利用。而这些仿真结果对于直接、实时地分析并维持航天员的健康和操作能力来说是必需的。数字航天员系统将跨越多条生理学定律和仿真规律,收集并整合过去和现在的人体数据为具有可操作性的有用形式。除了以便利新颖的方式总结知识外,该整合结果还能揭示必须通过新的研究来填补的数据差距,以确保能有效地减少飞行中生物医学方面的风险。系统研发的初始阶段致力于构建地基模拟系统,以标准化的方式收集多学科教据（例如,国际多学科人工重力项目）。然后焦点将转移到任务的发展、计划和实施。同时,数字航天员系统将对并行采用的多重对抗措策进行有效性评价（个人对抗措施的多系统生理效应会使任务变得困难）,并为航天员设计专属的个体防护措施。该系统还能为探测任务执行期间的自主和远程健康、操作评价以及医学照料提供支持。     

高分辨率毫米波合成孔径雷达

德国FGANFHR的MEMPHIS雷达是一种试验用脉冲多普勒毫米波雷达，该雷达同时工作在35GHz和94GHz。利用100MHz或200MHz带宽的LFM线性调频可获得高距离分辨率。为了提高距离分辨率使之超过线性调频带宽所给出的c／2B值，需利用由间隔为100MHz的8个步进产生的800MHz总带宽频率步进模式。为了能利用通过测量获得的而非合成的基准线性调频，在后续的雷达数据处理中应避免常用的“展宽”处理，从而适应和补偿所有硬件导致的幅度和相位误差。由于“空间连结”，这种方式适用于距离范围远大于一单个线性调频长度距离的情况。 高分辨率SAR成像中存在的一个问题是如何适当补偿平台的运动，平台运动会在多普勒横向距离处理中产生干扰。本文阐述了毫米波SAR雷达的特性并着重讨论了解决方法。     

合成孔径雷达及雷达制导导弹跟踪与探测用Ku波段宽频带平面相控阵天线

介绍了包括功率合成器和匹配网络在内的1×2、1×4和1×8子阵列天线以及8×8平面相控阵天线的完整设计、仿真与实现。阵元是U形缝矩形微带贴片天线阵元，该贴片天线阵元采用了孔径耦合馈电技术，它在17．75GHz中心频率时的阻抗带宽超过了20％。在分析过程中采用了矩量法（MoM），用的是先进设计系统（ADS）软件包中的安捷伦矩量工具。在效率约为80％的情况下，1×2、1×4和1×8子阵列分别获得了约9dBi、12dBi和14dBi的增益。在16～18GHz的频率范围内，所有子阵的回损都好于-10dB，这保证了较好的阻抗匹配。比较1×8子阵列的测量与仿真增益辐射方向图，发现它们吻合良好。开发出的这些子阵列天线及平面相控阵天线适用于各种雷达，包括合成孔径雷达（SAR）及雷达制导导弹的跟踪与探测用雷达。     

采用矢量网络分析仪（VNA）提取平衡器件的特征

在设计射频和微波电路时需要差分拓扑技术，但生产厂商有时没有给出器件在所关注频率上的差分输入阻抗，需要使用者自行测量提取。本文阐述提取特征参数的三种方法，举例说明实际操作步骤，并作了误差分析。     

翼身融合亚音速运输机的设计（1）

波音翼身融合（BWB）飞机方案代表了在亚音速运输机效能方面的潜在突破。通过对其可行性论证以及对这种新飞机的研制，开始了这项方案。在初期的研究阶段，飞机型式定为800名乘客的翼身融合飞机和常规布局都按7000n mile的设计航程进行比较，两种飞机都基于2010年进入服役的发动机和结构技术。结果显示，与常规布局相比，BWB的性能得到显著的提升，其中包括起飞重量下降15％、燃油消耗每海里下降27％。后来在波音内部确定了乘客为200-600名、其部件的通用性水平和生产效能都很高的BWB系列运输机的研制。研究的情况业已证明BWB能够易于适应的巡航马赫数高达0．95，与建立在相同技术上的常规型亚音速运输机相比，最新的波音BWB系列的性能改进得到的提升超过了早期NASA发起的研究预期。     

评估先进飞机跨音速急剧机翼失速的综合方法

跨音速条件下的急剧机翼失速会引起非控制的滚转运动，往往会降低飞行品质、影响任务性能、降低飞行安全。最近，美国政府的一项研究项目——急剧机翼失速项目——推动了通过计算流体力学、试验空气动力学和飞行力学来探测急剧机翼失速的技术水平。因此，重要的是，将这些工具合并成一个综合的方法，不但可以识别急剧机翼失速，更可以评估急剧机翼失速引起的飞行特性，降低飞机项目的风险。评估跨音速机翼急剧失速对飞行品质的影响的主要方法是建立飞机的数学模型，精确表现飞机对急剧失速的动态响应。降低项目风险的主要方法是在采购计划中包括自由滚转风洞试验。就跨音速急剧机翼失速的评估，向飞机设计人员和项目管理人员提出了一些建议。     

航空发动机2 级风扇的数值研究

运用ANSYS CFX 11.0和home-code程序对AI222发动机风扇流路气动参数进行了3维CFD(Computational Fluid Dynamics)计算;通过3维建模,实现了风扇主要积分特性和局部参数计算。通过与风扇进行大量试验结果的对比,验证了计算结果,并找出了产生差别的原因,得到了风扇总特性以及气流径向参数的计算值与试验值的吻合度。结果表明:通过运用3维建模计算方法简化了风扇设计过程,缩短了风扇从设计到试验的时间,降低了航空发动机部件的设计成本。     

数据分析平台正在助推发动机维修

在数据分析出现之前，航空公司可以从发动机制造商和维修服务供应商提供的早期信息化维修系统中获益。但新时期兴起的数据分析将为发动机维修带来新的起点。从短期来看，数据分析时代还未真正到来，其中主要障碍之一是真正能够从大数据分析中获益最多的运营商，现在绝大多数却在大力升级其IT基础设施。     

降低飞机维修成本的新技术

面对日益激烈的市场竞争，航空公司和飞机制造商都在通过采取各种策略和先进技术手段持续降低维修成本，以提升各自的市场竞争力。其中，机器人、3D打印以及低温修理技术等已成为业内的主流选择。     

在无粘跨音速流动中影响机翼颤振的参数研究

随着基于气动Euler方程的人工无粘计算流体动力学谐波平衡代码的应用，一些结构参数和自由流跨音速马赫数具有二自由度典型跨音速翼型的颤振，所用谐波平衡气动模型和时间有关项采用线性离散，这样处理以后，和以前计算模型的效率相比，可以获得更高的计算效率。