“发现”号第32次飞行资讯综览

美国中部时间2006年7月4日下午1时38分,“发现”号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心成功发射升空。这是美国首次在国庆节发射航天飞机,也是“发现”号的第32次太空飞行。经过13天的太空飞行,“发现”号于7月17日上午9时14分在肯尼迪航天中心顺利着陆,圆满完成飞行任务。     

燃油最省的四维导引算法

 本文提出了一种燃油最省的四维导引算法,可用于在线性计算同时满足燃油最省及到达时间两个条件的最优飞行轨迹。数字仿真结果表明,该算法速度快、精度高,具有工程实用价值。本文所做的工作是为机载四维飞行管理系统实现的必要准备。     

蓝牙无线测控系统的实现

介绍了蓝牙技术应用于测控领域可设计出无线测控系统,给出了蓝牙无线测控系统的硬件和软件实现方案。     

叶片空间造型的计算几何方法

 本文把新近发展起来的计算几何中的几种典型方法（包括Bézier曲面、B样条曲面和Bézier-B样条混合曲面等）,同航空发动机叶片空间造型结合起来,形成一套计算机辅助叶片外形设计的新方法。扭曲叶片由三二次混合曲面片拼接而成,型面有完整的数学模型。因此有利于叶片三元流场性能和有限元强度计算分析以及与数控加工相结合。实例表明该方法简单、灵活、计算量小,对大弯度叶片设计亦行之有效。     

含硼酒精单液滴燃烧特性试验

利用高速相机,采用实心针头、K型热电偶悬挂方式,开展了无水乙醇及酒精(无水乙醇与水体积比6:1)单液滴燃烧特性试验。在此基础上,通过向无水乙醇与酒精中添加纳米硼颗粒,进行了含硼无水乙醇和含硼酒精的单液滴燃烧特性试验。观察记录了液滴燃烧过程中出现的现象,测量了液滴燃烧过程中液滴内的温度变化。通过对比发现,由于水与无水乙醇之间的沸点差异使得酒精燃烧过程中会出现相分离现象,导致液滴出现微爆。通过改变液滴初始粒径,发现只有当液滴的初始粒径至少足够维持液滴燃烧2.5s,才会有微爆发生。     

一维和二维电热除冰相变传热特性的参数影响分析

基于飞机电热除冰过程冰层融化的特征,开展了一维和二维电热除冰相变传热特性数值计算研究和参数影响分析,重点考虑了加热模式、冷却时间、加热功率和加热单元间隔等参数对冰层相变传热的影响。采用了基于焓-多孔介质方法的热焓模型,将计算区域看作是包括多层材料和冰、水及其混合区的多孔介质,采用了结构化网格拓扑结构对计算区域进行划分,采用了有限体积方法对控制方程组进行离散,采用线性插值的方法获得混合区的物性参数,耦合能量方程和液态水体积分数公式,迭代求解了计算域的温度分布,获得了不同材料间界面温度的变化,重点分析了冰-保护层界面的温度变化。基于二维电热除冰模型的冰-保护层界面温度不均匀特征,提出了耦合考虑冰-保护层界面热点和冷点温度的冰脱落温度判断准则。研究表明:高功率的周期性加热模式要优于低功率的连续性加热模式,采用合理的冷却时间和加热功率,可获得更低的能量消耗和更好的除冰效果。合理设置加热单元间隔可以提高周期性的除冰效率,但也会形成冷点和热点,造成冰-保护层界面温度分布的不均匀。冰-保护层界面的冷点类似于锚点,即使此刻热点的冰已经融化,整个冰层也无法脱落和剥离。因此,冰脱落的判断要耦合考虑界面热点和冷点的温度特征。      

海基相控阵雷达系统的反导防御模式研究

探讨了海基相控阵雷达系统战区弹道导弹防御 (TBMD)的工作模式。首先分析了战区弹道导弹 (TBM)的弹道特性 ,给出了雷达位于弹着点附近时不同射程TBM的弹道观测数据 ,重点讨论了海基相控阵雷达武器系统战区弹道导弹防御工作模式的特点 ,具体分析了相控阵雷达系统搜索空域的划分方法及其TBMD的工作模式。该项研究对于相控阵雷达系统弹道导弹防御最佳工作模式的设计有着直接的指导意义 ,对相控阵雷达系统导弹防御性能的评估也有较大的参考价值。     

NASA航天员医学保障系统评估

行为健康是长期载人飞行任务中突出的薄弱环节,能影响任务的成败。NASA首席健康医疗官（CHMO）根据相关领域专家的专业分布、实践经验以及是否有充足的时间,组成了7人评估委员会,对NASA航天员的医疗和行为健康服务工作进行了评估,确定是否存在潜在的系统漏洞。评估内容主要有：航天员选拔时,医学评价是否包括心理测试;航天员年度医学体检和飞行任务鉴定;航天员定期医学和心理学评估与测试;从医学和行为健康的角度对任务航天员进行鉴定：医保人员的专业资质;医保标准相关的医疗实践的质量／充分性;医保服务的管理考虑,包括从业人员的资质和权利、档案保管、沟通与报告、航空医学的处置、隐私方面的考虑;行为健康的考虑。本报告得出了很多结论并提出了系列建议。有些建议很容易落实,如用书面的操作程序（SOP）来记录已经存在的各种程序与步骤,但是有些建议则需要花费时间与精力落实,如重组航天员管理关系或者让心理医生更注重航天员工作能力提高。有些建议需要进行深层次的改变,如航天员、飞行医生、有关饮酒的文化、行为规范、人的工作能力问题,选拔、训练、评价与职业发展、沟通、隐私等。这些问题都不能单独进行分析或者单独进行改正,它们需要NASA进一步地研究与评价。解决方案要求采用系统的方法,需要花费一定的时间、必须跟踪和评估、需要高层领导的注意。这类涉及文化的改变必须改变现状,而文化的改变是最难实现的,而这也是最显著的问题,如果不能妥善解决会带来高风险的人为失误。     

飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究

基于RANS方程和SST湍流模型,采用飞翼无人机升力系数判据、俯仰力矩判据和表面极限流判据等对抖振始发迎角度进行了预测估计。基于较为详细的结构模型和气动模型,构造了结构与气动的耦合求解技术,同时采用弹簧近似光滑和局部重构组合方法对气动的动网格技术进行更新;然后分别在时频域内分析了飞翼无人机的抖振载荷响应。研究结果表明:基于CFD的RANS方程、SST湍流模型及各类判据预计刚性飞翼无人机在低速大迎角状态下的抖振始发迎角可以得到较为合理的结果;采用升力系数判据、俯仰力矩系数判据预测的抖振始发迎角与表面极限流判据预测的始发迎角相比要保守一些;而表面极限流判据方法能给出翼面气流流动的细节,采用此判据可以分析对比不同迎角下的翼面气流流动变化情况;与气动弹性及嗡鸣响应相比,抖振是一种强迫振动,其响应频率并不单一。     

一种近似解耦方法在飞控系统中的应用

应用输出及部分状态反馈、极点配置和奇异摄动法对某高性能飞机的多变量飞行控制系统进行了设计。基于Ｐｏｒｔｅｒ的研究,对其不足之处做了改进。设计中考虑了１／ｇ因子的项,并推导了相应的数学表达式。借助这些表达式可调整控制器的参数值以求减少系统中的耦合以及配置闭环系统的零、极点使其满足设计要求。基本实现了快速和解耦控制。