Analysis of long-endurance station-keeping flight scenarios for stratospheric airships in the presence of thermal effects

The ability to achieve long-endurance station-keeping flights makes stratospheric airships desirable platforms for the provision of communication and surveillance services. To maintain long-endurance flights, it is necessary to consider the problem of energy consumption. In this paper, we discuss long-endurance flight scenarios of stratospheric airships in the presence of thermal effects. The balance between buoyancy and gravity is influenced by thermal effects during the diurnal cycle. We perform a theoretical analysis based on the helium’s mass, pressure differential, and altitude as the main factors. To verify the effectiveness of the control over the pressure differential and the altitude, three long-endurance flight scenarios are proposed and compared. Then, the corresponding optimization problems are constructed to determine the energy-minimum flight. Finally, further efforts are made to reduce energy consumption. The realization and limitations of two strategies for improvement are analyzed. A comparison with other scenarios shows the effectiveness of energy conservation. The study in this paper thus provides a reference for station-keeping applications of stratospheric airships.     

矢量喷流下平尾偏转对飞机气动性能的影响

通过系列参数试验,研究有、无矢量喷流作用下飞机平尾偏转对飞机气动特性、操纵特性以及飞机绕流/矢量喷流之间干扰特性的影响.实验结果表明:在亚音速中小迎角下,有、无矢量喷流时平尾偏转并不影响飞机的纵向静稳定性,只是改变飞机的零升力矩系数m_z0和零升力迎角α₀,但平尾偏转可以较大幅度地改善前体机翼的绕流形态,减缓机翼涡及边条涡的破裂.此外当飞机处于失速状态时,矢量喷流对于涡破裂失速流动表现出强烈的干扰作用,对飞机的气动特性产生了较大的影响,其干扰区域不仅局限于飞机后体,而且还延伸至前机体,该有利气动干扰量可以达到飞机气动力的10%以上.     

浅谈型号产品设计定型标准化工作

根据型号分系统产品定型标准化工作的实践,阐述企业型号产品设计定型阶段标准化工作情况,并提出几点建议.     

大迎角耦合运动非定常空气动力特性

采用某飞机大迎角大振幅运动风洞实验结果，分析了大迎角非定常空气动力的一些特性。结果表明，飞机机动飞行时多自由度运动的气动特性比单自由度运动复杂，耦合运动时的气动特性和两个单自由度运动的气动特性的叠加结果相比有一定差别。此外，旋转天平实验结果同本实验的结果相比差别较大。     

机翼/主起落架连接结构传力路线分析

在分析载荷传递的各种路线情况的基础上,通过改变主撑杆接头厚度和隔板厚度来观察连接结构各部分的应力状态,总结出其对传力路线的影响及其自身在连接结构中所处的地位,根据分析结果给出连接结构设计意见及建议。     

微量Sr对Al-Mg-Si合金铸态组织与压缩性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和力学性能测试等分析手段,研究了微量sr元素对Al-Mg-Si合金铸态组织与性能的影响.结果表明,在sr的加入量为0.05％时,Mg2Si相已开始细化,尺寸有所减小;在Sr的加入量为0.1％时,初晶Mg2Si相的尺寸明显减小,且分布均匀,形状呈现一定的块粒状,但其棱角还很明显;而在Sr元素量进一步加大时,合金中初晶Mg2Si相的尺寸开始变大,Mg2 Si相聚集长大.加入Sr后合金的抗压强度呈现降低的趋势.     

用弱非线性理论研究二次稳定性问题

本文把研究三波共振的弱非线性理论应用于平板边界层和平面Poiseuille流三维扰动的二次稳定性问题。其数值结果与文献[1]、[2]用Floquet形式的二次稳定性理论得出的结论是一致的。     

基于稳定性优化对翼面结构设计带来的思考

通过构建简单模型来揭示飞行器翼面复杂结构中存在值得探讨的专题，是本文要研究的内容。以结构稳定性条件作为切入点，利用多格薄壁盒作为简化模型来模拟翼面结构的主要承力部分，巧妙地降低了问题的复杂性。其图形曲线特征表明：该优化问题的目标函数非凸不连续，而且还具有多个局部最优解；进一步的计算指出：无论是替换材料，还是增减载荷大小，或者改变几何参数的尺寸，此模型的最优结构拓扑形式均要发生变化。从本文所做的工作可以推知：无论从学术研究角度，还是工程应用方面，基于稳定性约束的翼面结构优化设计均是一个值得研究的专题。