高超声速飞行器多层复杂热防护结构气-固耦合快速热分析方法

为了实现高超声速飞行器多种复杂结构热防护系统的气-固耦合快速热分析,采用热网络法建立非稳态等效一维传热模型;对于具有弧度的热防护结构,提出了驻点和翼前缘热阻等效计算方法,并给出了修正计算公式;结合气动热环境工程算法,实现了对任意多层复杂防热结构外部气动加热与内部结构传热的快速耦合分析。分别对钝锥气动加热和高超声速二维圆管气-固耦合传热问题进行了模拟,得到了与实验符合较好的结果,且计算效率很高;并对Micro-X验证机的全过程进行了耦合热分析,结果表明多层防热结构具有很好的防热效果,显著降低了结构内部温度。和传统耦合算法相比,此算法可快速有效地分析模拟气-固耦合问题,满足高超声速飞行器热防护系统初始设计阶段的使用要求。     

ZL205A铝合金大型复杂筒体构件淬火过程模拟与变形预报

基于ABAQUS软件采用有限元方法建立ZL205A铝合金大型复杂构件淬火过程的温度场与应力场模型,分析构件在淬火过程中不同时刻的温度场分布.根据构件结构特征,选择4个特征点获得淬火过程冷却曲线,并对构件厚壁、加强筋与薄壁部分的冷却曲线进行研究,使用有限元模拟方法预报构件变形和残余应力.ZL205A铝合金大型复杂构件淬火变形主要为径向变形,通过比较淬火后残余应力的6个分量可知正应力远大于剪应力.模拟厚壁在不同换热系数下的淬火效果,发现增加换热系数可以提高厚壁淬火冷却速度,但是作用比较有限.     

[γ-Reθt]转捩模型在跨声速涡轮叶栅中的应用

为了解涡轮叶栅在跨声速条件下的流动特性和准确预测涡轮叶栅外换热情况,对γ-Reθt转捩模型,依据零压力梯度时自由流湍流度衰减实验结果,给出了一种直接估算来流粘性比的方法,以保证叶片前缘附近具有正确的自由流湍流度分布,提高换热预测准确度;同时减少试算次数。对MARK II与VKI两种叶栅通道跨声速工况下的流动换热情况使用CFX软件,选取层流模型、SST k-ω模型以及缺省粘性比和设定合理粘性比的γ-Reθt转捩模型进行了数值模拟验证,计算结果与实验数据的对比表明:转捩模型优于其他模型;而采用本文方法给定进口粘性比,能准确预测转捩位置,同时显著改善γ-Reθt转捩模型对不同来流湍流度下涡轮叶栅表面换热的预测精度;当入口湍流度较高,相比采用缺省粘性比情况,压力面上换热系数的相对误差降低30%以上,控制在7%左右。     

稳态自热型对流换热系数传感器研究

为解决旋转固体表面对流换热系数测试难题,设计并研发了一款基于稳态方法的自热型对流换热系数传感器。进行了管道标定实验,分别与经典经验公式以及自制的标定端进行了对比,结果发现传感器的测试存在一个稳定的比例系数,经修正后相对误差小于5%。采用数值模拟方法进一步从机理方面探究了该比例系数存在的合理性,发现在阶跃加热的情况下存在一个"热调整区",会导致对流换热的阶跃性变化,这种变化类似于"入口效应",同时这种效应不受加热段温度的影响,定性地验证了传感器测量的准确性。     

复合材料界面对其断裂过程影响的有限元研究

采用了有限元方法研究了裂纹在陶瓷基复合材料中扩展和偏转过程,探讨了界面对陶瓷基复合材料失效模式的影响.采用的界面模型考虑界面的分离势和基体与纤维间的摩擦.结果表明,在界面结合强度一定的条件下,随着基体弹性模量的不断增大,材料的断裂功也随之增大,材料的韧性和抗热震性能也就随之提高.     

美国研究大过载飞翼式无人攻击机

美国海军的A-12攻击机计划虽然已经被取消多年,但是曾用于该计划的各种先进技术并没有随着A-12计划的取消而被放弃。目前,洛克希德·马丁公司正考虑把当年为A-12计划开发的各项先进技术用来研制一种具有高过载机动能力的无尾无人战术攻击机,用它在战时执行最危险的作战任务。长期以来,军方主要是用无人机在敌方区域内执行高空、长航时侦察任务。这种无人机主要是在高空进行亚音速稳定飞行。     

美国空军可能再裁减 10%～15%的规模

新接任的美国新国防部长可能要面对在去年9月才宣布的全面评审结果的水平上再削减空军10％～15％的规模的早期政策决断问题。 据一位国防部高级官员说,有可能这一计划将刺激F-16和F-15的生产。 预算压力不断增大的结果是,空军估计到1999年战斗机部队减少至17或18个联队而不是去年才宣布的20个。至1994财年底,空军拥有相当于22.3个战斗机联队水平。 一位五角大楼的分析家说,理所当然这是不可接受的。接受这种程度     

美国无人机合同商打算重新设计隐身UAV

美国国会目前正在向五角大楼施加压力,希望其能合并它的一些长航时侦察无人机(UAV)计划,并已把Tier2+和Tier3-系统作为近期进行调查的对象。一些航空航天部门的合同商则正对此做出反对举措。 有人希望西海岸的一些决策人士能对国会施加他们的影响,达到通过牺牲Tier2+计划来保证具有隐身性能,自返式能力的马蹄形Tier3-UAV方案存活的目的。参议院拨款委员会在1995财年的国防预算中建议取消对这两项计划的投资,但是参     

新加坡航客运红火、货运滑坡

由于客运量的增长,新加坡航空公司在其本财政年度的上半年盈利增势强盛。该公司在9月底截止的上半财政年度中盈利5.23亿新元,从而有望在1995/6财政年度盈利10亿新元。在此期间,新航的客运力增长了6.4％、客运量增长了7.8％,客座载运率达72.8％。虽然该公司客运盈     

JJ-5飞机失速/尾旋特性数值计算和图像显示研究

本文从飞机六自由度全量方程出发,计算、模拟了JJ-5飞机失速/尾旋特性和各种改出尾旋的方法,对JJ-5飞机特技机动飞行及其相应的尾旋特性进行了计算分析;并把计算结果和试飞结果进行了比较,结果表明数值计算与试飞基本上符合,结合计算机实时成像技术,对相应的计算结果进行了动态实时显示,显示结果直观、逼真,可望运用于有关尾旋飞行训练中.