基于模型定义（MBD）应用背景下航空发动机研制过程GPS标准关联实施方案研究

GPS&MBD技术已经广泛应用于航空发动机数字化研制过程中,并形成一系列的建模标准、标注要求标准,但也凸显出GPS&MBD应用的具体问题。通过对航空发动机领域MBD技术、GPS标准应用情况及问题的分析,提出了三个有关GPS&MBD在航空发动机研制应用要点,可供航空发动机设计与研制单位参考。     

动力增程型高超声速飞行器的再入轨迹规划

为研究飞行过程中的动力装置启动时刻及燃料消耗情况,对轨迹进行优化,进而提出一种动力增程型弹道的再入模式。推导Sanger弹道的解析解,分析得到高超声速飞行器再入航程最优所必须的迎角及初始速度取值条件等相关前提,利用该结论设计动力装置的启动方式使航程最远、燃料利用率最大。将轨迹设计为Sanger弹道和拟平衡滑翔弹道相结合的混合弹道:再入前期利用助推器间隔点火的方式形成等高类周期跳跃弹道以保证足够远的航程; 再入后期采用拟平衡滑翔弹道,将最优控制问题转化为复杂多约束非线性规划问题,性能指标综合考虑了轨迹平滑和航程。仿真实现了所提出的动力增程型再入弹道; 并在燃料充足、弹道倾角取值合适的条件下,得到“打水漂”弹道形式,该弹道能量损失极慢,具有足够远的飞行能力。仿真表明,与不同点火方式及求解方法得出的弹道相对比,所提动力增程型再入弹道具有3.47~3.84倍的航程、1.04~1.18倍的末端动能以及4.47~15.79倍的燃料利用率。      

燃气源控制气流热效应数值模拟研究

为了解迷宫形导热套环与流体之间的热交换对控制气流温度及压力的影响,采用整体求解法求解控制气流与多层套环之间的耦合传热问题。为确保计算结果在物理上的真实性,采用“假密度法”求解以温度T为求解变量的能量方程。计算得到了控制气流参量随时间的变化情况以及迷宫形多层导热套环的温度在不同时间点的分布情况,结果表明流场的三维复杂结构使得每个小孔射流与各层套环的传热情况都不同,流体与固体区域之间的换热量随时间变化,其中内套环和中套环对流体的吸热量随时间的增长而急速下降,从而导致控制气体的温度和压力都随时间而逐渐增大。计算所得的控制气流温度和压力与试验测量值的变化趋势相同,验证了计算方法的有效性。     

集群无人机队形重构及虚拟仿真验证

队形重构是集群无人机（UAV）控制的重要问题,指无人机按照要求安全、无碰撞地从一个队形变换到另一个队形,其难点在于快速规划最优安全轨迹并控制无人机进行轨迹姿态的高精度跟踪。针对集群无人机队形重构的上述问题,首先,基于CAPT（Concurrent Assignment and Planning of Trajectories）算法,解决了多无人机的目标分配和轨迹生成的实时性问题,实现了集群无人机的最优安全路径规划;其次,提出一种有限时间多变量积分滑模连续控制算法,解决了无人机轨迹姿态的高精度跟踪问题,并通过MATLAB仿真验证了该控制算法的有效性;最后,为了更加真实直观地演示无人机三维仿真效果,建立了基于Gazebo-ROS的无人机仿真平台,实现了12架四旋翼无人机队形重构建模-仿真-可视化的一体化仿真演示,验证了上述路径规划算法和轨迹姿态控制算法的有效性。     

轨道测量差分精确定轨方法

航天器轨道精确测定重要环节之一是有效地消除观测系统误差,在轨道测量数据处理时,一类是利用轨道约束自校准技术来估算和校准系统误差,另一类可以应用测元差分方法来消除系统误差(例如导航卫星测定目标)。本文提出一种新的差分技术,即利用观测数据时序差分消除系统误差技术,并推导相应确定航天器轨道的公式。     

编制试飞工时,合理定位航空产品的价格

工时定额是构成产品成本的重要组成部份,试飞工时是产品工时不可缺少的一部份,对合理制定产品的价格有非常重要的作用。本文介绍了洪都集团编制试飞工时的主要作法和产生的效果。     

干涉配合紧固体的应力腐蚀

前言 随着航空事业的发展,结构中紧固体工作可靠性及周围环境对紧固件性能的影响愈来愈受到人们的重视。航空结构中紧固孔的应力集中,往往造成应力腐蚀开裂,减小结构的疲劳寿命。航天工业某些产品仪器舱壳段需采用气密性良好的自封铆钉、环槽铆钉     

舰载巡航导弹对美国海军战略的影响

众所周知,第二次世界大战以后,由于出现了以核潜艇和海上发射的弹道导弹(SLBM)为主的若干先进军事技术和装备,使得主要国家海军的战略发生了重大变革。特别是60年代以来,舰载巡航导弹逐步装备使用,随着实战性能的不断提高,对海军战略也自然产生了巨大影响。     

无人机载MiniSAR实时成像处理GPU异步优化

合成孔径雷达(SAR)以其全天候、全天时的工作特性及其分辨率不随平台高度变化的成像特性,已成为航天遥感、目标检测领域重要的传感器之一。SAR算法复杂度往往与成像分辨率呈正相关,其中计算量问题成为雷达成像实时性的一大挑战。无人机载MiniSAR具有小型化、低功耗、灵活性强和隐蔽性强等优点,其小型化使设备计算能力受限,加剧了复杂度与分辨率之间的矛盾。图形处理单元(GPU)和多线程技术发展迅速,为无人机载MiniSAR实时成像提供了平台。本文根据实时处理机数据流和GPU异构系统的特点,提出了一种GPU异步优化方案,该方案可明显提高中央处理单元(CPU)与GPU之间的并行工作效率,节约大部分的数据存取开销。实验结果证明:GPU的成像效率是单CPU系统的12倍左右,在此基础上,使用GPU异步优化方案后效率可继续提升15%左右。本文提出的设计思路可显著缓解无人机载MiniSAR的实时成像计算压力。     

武器装备采办技术研究

半个世纪以来,现代战争对武器装备的要求越来越高,武器装备也变得越来越复杂和昂贵.武器装备的开发时间和开发成本呈级数上升的趋势,按照传统的采办方法,武器装备往往都是超过了预算才交付使用的.例如,美国国防部最初计划花费1898亿美元采办2866架JSF战机,而最终花费了2063亿美元才采办了2458架JSF,平均每架战机的费用增加了26.7%.