Attitude stability and periodic attitudes of rigid spacecrafts on the stationary orbits around asteroid 216 Kleopatra

In this work, equilibrium attitude configurations, attitude stability and periodic attitude families are investigated for rigid spacecrafts moving on stationary orbits around asteroid 216 Kleopatra. The polyhedral approach is adopted to formulate the equations of rotational motion. In this dynamical model, six equilibrium attitude configurations with non-zero Euler angles are identified for a spacecraft moving on each stationary orbit. Then the linearized equations of attitude motion at equilibrium attitudes are derived. Based on the linear system, the necessary conditions of stability of equilibrium attitudes are provided, and stability domains on the spacecraft’s characteristic plane are obtained. It is found that the stability domains are distributed in the first and third quadrants of the characteristic plane and the stability domain in the third quadrant is separated into two regions by an unstable belt. Subsequently, we present the linear solution around a stable equilibrium attitude point, indicating that there are three types of elemental periodic attitudes. By means of numerical approaches, three fundamental families of periodic solutions are determined in the full attitude model.     

基于落点预测的高旋火箭弹弹道修正算法

高旋火箭弹的修正控制是基于等效力实现的二维弹道修正控制,由于弹体存在陀螺进动和马格努斯效应,在控制力作用下产生的附加攻角引起的升力与控制力的矢量合为等效力,其大小与方向在控制过程中不断变化,不能简单根据偏差量（修正量）的比例关系来确定控制力的方向。基于此,分析了控制力与等效力的关系,提出了一种基于弹道落点预测的控制算法。首先利用弹道落点预测模型实时预测落点与目标的偏差量,然后利用小扰动法构造偏差量对控制量的敏感系数矩阵,通过偏差量与敏感系数矩阵解算出纵、横两个方向的需用控制量。采用修正前后速度矢量的位置关系得到控制量的合矢量及其方位角,并利用控制量的合矢量与等效力计算出控制周期,在控制周期内按照等效力方位角调整控制力的方向实现对高旋火箭弹的精确控制,解决了非线性耦合问题。仿真结果表明该算法具有较高的控制精度,为工程应用提供理论依据。     

超声振动方向对TC4钛合金铣削特性的影响

为充分发挥超声铣削钛合金的优势,改善钛合金的加工效果,增强表面服役性能,分别对刀具和工件施加超声振动,以寻求合适的振动方向和加工参数。理论推导了侧刃断续切削时的临界速度,试验研究了不同振幅和切削速度对表面形貌、切屑形态、切削力和刀具磨损的影响,同时探究了表面微织构对摩擦特性的影响。试验表明在两种振动方向下,增大振幅均使切屑的锯齿化程度降低,并且增加轴向振幅可使锯齿形切屑转变为带状切屑。轴向振动更有利于表面形成微织构、减小切削力、减缓刀具磨损、减小工件摩擦时的磨合时间,但需合理控制切削速度和超声振幅。同时,对切削力进行频谱分析,为工作状态下超声振动频率的测量提供了一种参考方法。     

我国计量行业法规政策和发展趋势分析

计量是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动,关系国家安全、国计民生。为夯实计量基础、提升计量能力,抓住计量事业发展的新机遇,本文从行业法规政策、计量发展趋势等方面开展相关研究,为从事计量管理和技术研究工作的人员提供参考。     

燃气轮机仿真中部件特性处理方法的准确性研究

在基于部件的燃气轮机性能仿真建模过程中,部件特性线处理方法的准确性是影响整个机组仿真精度的关键因素。分别介绍了采用传统离散插值处理方法、人工神经网络法和偏最小二乘法进行部件特性线处理的原理和方法,利用一部分已知样本特性数据和不同处理方法对某燃气轮机进行性能仿真,并将仿真结果与另一部分已知样本特性数据进行比较,分析不同处理方法对部件特性和整机性能计算精度的影响。结果表明:在仿真过程中利用偏最小二乘法可直接使用重构方程求解部件特性,无需对部件特性离散化和插值处理,避免了传统部件特性处理方法的计算误差,提高了燃气轮机热力模型求解的精度。     

Ka频段双极化低剖面卫通相控阵天线

当前国内外低轨通信互联网星座发展迅猛,面向卫通天线跨星跨波束快速切换、低剖面应用需求,提出了一种Ka频段层叠式缝隙耦合双圆极化发射相控阵天线。基于多层PCB叠层瓦式架构,将天线层、电源与控制层、功分网络层和芯片层一体化集成。基于“双线极化天线+移相控制”设计实现左右旋圆极化及其极化切换,采用子阵相位旋转排布实现天线整阵二次圆极化。测试结果表明：天线工作频段为27.5~31GHz,29.2GHz处法向等效各向同性辐射功率值为16.5dBW,可实现±60°扫描,法向轴比＜2dB,左右旋圆极化可切换,天线子阵厚度3mm。相比传统砖式相控阵天线,大幅降低了剖面和重量,对卫通天线低剖面、波束快速切换等具有重要应用意义。     

预冷对发动机进气道流动特性影响的数值模拟研究

为了研究预冷对协同吸气式火箭发动机(Synergetic Air-Breathing Rocket Engine,SABRE)进气道流场性能的影响,以各工况临界状态下无预冷的SABRE发动机进气道为对象,结合多孔介质耦合源项法开展了预冷效应对进气道流动特性影响的数值仿真研究。对比了预冷前后进气道流场及气动性能的变化。研究表明,多孔介质耦合源项法预冷可以较好地模拟预冷器的冷却效应及压降效应,预冷后结尾激波较预冷前向前移动了一段距离,各工况涡轮通道出口总温降低了48%～77%,其中Ma2～4时总温降低到了210K左右;来流空气经预冷后涡轮通道出口马赫数降低,流量系数也随之降低;进气道总压恢复系数呈减小趋势,低速工况总压恢复系数较好,预冷前后两通道总压恢复系数变化不大,涡轮通道流量系数较预冷前降低了约15%。     

面向协同的空管运行仿真关键技术研究

我国航空事业的快速发展对提升空管运行效能提出了更高的要求。本文从构建空管运行环境仿真平台入手,分析了空管运行仿真需求和仿真评估中的关键技术,描述了空管运行体系评估平台和半实物仿真平台的系统组成,给出了空管运行仿真的研究流程,为优化现有空管系统的体系结构和配置,提高系统的运行管理水平,探索未来运行机制,并指导后续空管系统的规划和设计,提供仿真运行环境和评估手段。     

TC6钛合金整体叶轮数控铣削工艺

为提高ＴＣ６钛合金航空发动机整体叶轮零件曲面数控铣削效率与加工质量,采用正交实验方法,研究并分析了球头铣刀几何参数对零件切削表面硬化层及其后刀面磨损的影响,发现三维曲面铣削时刀具不同的现象,并依此提出了切实可行的ＴＣ６航空发动机整体叶轮零件数控铣削工艺。