F-22飞机结构／气动弹性设计利用MDO实例过程

文献记载的战斗机在设计、制造或工程管理期间应用多学科优化（MDO）的事例不是很多，文献记载的有关已经能飞行的飞机更是罕见。文章概括描述了F-22战斗机的全部设计过程，重点描述了应用MDO的气动力弹性／结构设计过程。设计过程中最重要的工作是建立飞机有限元模型（A／V FEM）。A／V FEM是链接设计要求与载荷、颤振、应力、动力学与控制律设计过程的通用组成成分。相互依赖的多学科处理过程包括满足颤振要求的刚度处理、适应外部载荷再分配的控制律处理、满足装载特性要求的挠曲与刚度处理、气动力弹性优化大题目内的应力大小分析与气动伺服弹性滤波器设计。一个受约束的适合于载荷、应力、颤振、动力学、控制律集成、重量估算等等的A／V FEM是担负优化设计的有效手段，成功的A／VFEM能出色地进行刚度与载荷设计，结果形成既满足飞机性能要求又顾及结构参数设计成功迭代的最小重量优化设计。根据构型管理，结合特有的专业分析程序、全部的飞行轨迹、数据处理过程等来调整大规模的A／VFEM。如果使用结构分解／反向变换方法的话，利用大规模模型的回报将在相当程度上节省人的工作时间。详细的载荷网格、燃料箱燃料-蒸汽边界与飞机机动姿态及过载相匹配、详细的内部和外部加压等等以前的难题现在都能顺利地解决，满足了一体化的产品可维修性评价和分析技术（IPT）要求。该计算方法为了反映风洞非线性压力分布而修改壁板挠性压力载荷，特别是应付操纵面偏转，因而能极度逼真地模拟挠曲对刚性的系数以及柔性载荷的计算。最后，这些计算功能和使用简便性使其能够成功地处理广域网之间的数据和多种场所的计算。另外，实时计算结果以关系式数据库的方式存储就能够对争论难题快速直接地解答。     

最新消息

美将发射探月卫星美国弹道导弹防御组织将于１月份晚些时候把ｌ枚军民两用卫星射到月球轨道附近。这次不载人空间飞行的使命是为将来人类向月球移民寻找着陆点。此星１１４克莱门坦，耗资３４００万英磅。它将在月球轨道上运转３个月，对月球进行考察。然后飞往小行星带对其进行研究。日本于１９９４年开发宇宙太阳能发电事业它是先将太阳能电池安装在卫星上，然后将卫星发射升空，把太阳光转换成电能，再通过微波传送到地面，最后将微波还原为电能。本项开发预计２０４０年完成，届时可向１０万个家庭供电。１９９４年美国航天计划面临预算…     

随机子阵阵列的旁瓣电平和宽带特征

本文扩展了随机天线阵列的概念。介绍了三种新型的阵列几何图形，它们既具有随机阵列的宽带宽性能，几何图形也更简单，因而更适宜于低成本应用。对随机子阵的周期阵列、周期旋转随机子阵阵列和随机旋转随机子阵阵列的性能都进行了统计性的表征。结果表明子阵旋转能够降低天线阵排列因子的旁瓣电平。文中给出了一个设计过程的例子来说明天线阵排列因子的计算。     

长期航天飞行后血浆蛋白的变化

研究了29名在“和平”号空间站上飞行了125d～366d俄罗斯航天员的血浆蛋白。为了研究蛋白的组分使用了醋酸纤维膜电泳。用自动分析仪的缩二脲法确定总蛋白浓度。飞行后第2天平均总蛋白浓度和蛋白组分所占总蛋白的百分比与正常值没有区别。飞行后的第7～14天,发现总蛋白浓度有明显下降,α1球蛋白与α2球蛋白含量增加,γ球蛋白下降,而白蛋白和β球蛋白的平均含量没有变化。结果显示在长期航天飞行返回地面后,航天员在再适应的早期发生了急性期反应。     

机动双基地武器定位雷达的动态探测能力

提出了将采用机载机动式接收机的双基地雷达概念用于火炮定位。这种概念性系统的性能取决于有足够的飞行时间对炮弹进行跟踪，以精确测定完事的弹道。给出了各种双基地配置及雷达和目标参数的动态覆盖范围和飞行时间的探测结果。为了便于分析，完成了对二维双基地雷达的计算机模拟。数学模型采用双基地RCS数据模拟真实目标反射特性。事实证明，采用单个机动式接收机的双基地雷达系统在执行大范围监视任务中非常有效，可替代现役的单基地雷达系统。对系统的潜在改进进行了讨论。     

航天飞机舱外活动期间的能量利用率

舱外活动期间的工作速率或能量利用率是衡量生保系统的主要因素，同时它也可用来估量EVA的难易程度以及乘员肌肉中能量的消耗。从1983年STS-6任务的第一次出舱，我们已经执行了59人次EVA，共计341人时。在每次EVA中对能量利用率都要进行测量。每次EVA的代谢率通过氧气的利用量进行测量，该数据经过航天服泄露的修正。1981～1987年，EVA全程或EVA大半程的平均数据均可获得。自1987年以来，在EVA活动中每隔2min测量1次EVA的氧气利用量。航天飞机的平均代谢率为194kcal／h，这比“阿波罗”和天空实验室任务期间的代谢率要低很多。峰值率低丁设计水平，在任务期间很少达到，时间也很短。这说明任务中的能量消耗和训练程度成反比。     

用于SAR、GMTI和海上监视的X波段宽带试验机载雷达

加拿大渥太华的防务研究和发展部门已完成了一种新型多模X波段宽带试验机载雷达（XWEAR）第一阶段的研制工作，这是对合成孔径雷达（SAR）成像、逆合成孔径雷达（ISAR）、地面动目标显示（GMTI）雷达和海上监视雷达的支持研究，特别集中在对小型目标的探测和远距离的面上目标监视。特别关注的领域有：静止和运动目标的SAR成像技术、海上和陆地动目标的时间一频率分析、用于GMTI的空时自适应处理、对海面电磁后向散射特性的研究、自动目标识别和特征提取的特征产生、以及宽带系统对付电子干扰的抗干扰性分析。第一阶段是以SAR和海上监视模式的飞行试验结束的。第二阶段将进行大范围监视GMTI（WASGMTI）和综合SAR-GMTI模式的飞行试验。简述了试验雷达并介绍了它的数据采集能力。区别特征包括X波段的运行、SAR和海上监视的单通道运行以及WAS-GMTI和综合SAR-GMTI的双通道运行。该新型雷达将现有的数字扫描转换器的用途扩大为控制器，已有的商用元件有：发射机、A／D转换器和计算机电路板。定时电路、波形产生器、单通道和双通道的接收机可以按用户需要定制。     

“和平”号空间站乘员发病率分析及其对抗措施

在长期载人航天飞行中,航天员从事职业活动时受过到各种不良因素的影响,难免会发生各种各样的疾病和损伤。对常见疾病和损伤的发病率进行分析并明确其治疗、预防措施对今后做好航天员医监医保工作大有益处。本文对“和平”号空间站运行期间乘员发病率进行了分析,着重梳理和分析了航天员进行职业活动、功能测试及科学计划时出现的医学情况;与居住环境特殊性有关的医学情况;与紧急和意外情况有关的医学情况;航天综合因素引起功能障碍等情况。较详细地介绍了针对这些变化而采取的防护措施。     

航材共享决策：既是艺术，也是科学

航材是航空公司最大的资金消耗和资产类型之一,如何合理规划零备件库存、最大限度地降低航材的保障成本是航空公司航材保障决策的重要目标。从国际先进经验来看,在航材共享模式下,航空公司可以享受减少自身航材储备量,免去自身航材保障相关的采购、库存管理、故障件送修等管理成本,而且付费方式灵活等多种益处。但是,航材共享也存在资产失控的风险,航空公司仍需综合考虑自身机队情况、运营目标等多种复杂因素才能做出正确的航材保障决策。     

未来飞行器的结构（2002-2023年）（1）

以高级飞行状态进行旅行还远远没有实现。人类还面临着不断改进飞行性能的挑战，即减小空中飞行器的购买和使用成本，充分开发和利用人类至今仍然难以了解和掌握的飞行的潜在利益。为了实现这一目标，在今后20年当中，我们能够预计取得怎样的进步呢？作者试图通过对结构技术在规定的时间内的发展设想来回答这一问题。作者的这一设想涵盖了验证、通用、军用和商用航空领域。