载人飞船回收着陆搜救系统优化设计

设计由国际救援示位标、着陆搜寻信标机、北斗短报文收发终端、铱卫星手机、信标天线及天线网络组成的回收着陆搜救系统,进一步提升载人飞船回收着陆搜救系统的可靠性。该系统首先通过飞船上的国际救援示位标及配套信标天线和天线网络,将位置信息通过国际搜索和救援卫星系统(COSPAS-SARSAT)转发至搜救控制中心,完成载人飞船的初步位置锁定。救援直升机/越野车/救援船根据位置信息赶赴返回落点现场,通过装载的243定向接收仪接收着陆搜寻信标机发出的信标信号,完成定向,并从不同方向锁定和实时跟踪信标,缩小搜救范围。配置着陆搜寻信标机和铱卫星手机,分别实现基于243 MHz的半双工的模拟话音通信和基于铱卫星系统的全双工的数字语音通信。通过配置北斗短报文收发终端,利用已有的北斗二号和北斗三号导航星座,实现位置信息的获取和转发。配置闪光灯及海水染色剂作为辅助救援手段,进一步提升陆上和海上的搜救可靠性。文章设计的系统支持正常及自主应急返回的着陆搜救任务,适应陆地及海上搜救的需求,已经成功应用于神舟十二号～神舟十四号载人飞船的回收救援,能有效提升定位精度和缩短救援时间。     

钛合金典型连接结构裂纹扩展特性分析

基于扩展有限元方法研究钛合金传统机加接头耳片与含预置非焊合区的层合接头耳片结构在拉-拉疲劳荷载作用下的裂纹扩展特性,揭示螺栓孔在受挤压情况下非焊合区对钛合金典型连接结构疲劳裂纹扩展的抑制作用,并通过试验验证扩展有限元方法对钛合金典型连接耳片结构裂纹扩展特性分析的有效性。     

自动倒码式力标准机技术及其应用

静重式力标准机是最重要的力值计量、传递仪器之一。采用倒换砝码的加载方法,只需少量的砝码,可以实现大范围测量应用,并减小设备体积。理论上,一台较大规格的自动倒码式力标准机可以替代其容量以下所有规格的设备。分析了加载过程中砝码倒换的力学原理,论述了所研制的自动倒码式力标准机的工作原理及其自动监控问题,并进行了应用实验。结果表明,关于砝码倒换的力学原理的理论分析和力标准机的监控方法是正确和有效的。自动倒码式力标准机非常适合于包括宇航推力计量器具在内的各种测力仪的标定和校准。     

民用飞机使用空机重量估算方法研究

使用空机重量是飞机概念方案设计中的重要参数之一,其相对大小直接体现了飞机的设计效率,表征飞机在材料应用、结构设计、系统架构等方面的先进性。本文对目前使用空机重量估算常用的几种方法进行了研究,分析对比了传统线性拟合方法以及非线性拟合方法在实际应用中的适用性,并以宽体客机为例进行了估算分析。在此基础上,考虑样本数量较少和神经网络方法的优点的情况下,基于径向基（RBF）神经网络建立了一种新的估算模型,并将其应用于飞机使用空机重量估算,结果显示新方法大大提高了估算精度,对民用飞机概念设计阶段的使用空机重量估算具有直接参考价值。     

Whipple防护结构超高速撞击极限分析

空间碎片的超高速撞击可能导致航天器发生严重的损伤甚至灾难性的失效,由于近地轨道上空间碎片的增加导致航天器的安全受到严重威胁,必须设置防护结构予以防护。本文从动力学分析入手,初步建立超高速撞击时Whipple防护结构的撞击极限方程,得到了与撞击极限相关的参数以及参数之间的关系,为实验提供基础。本文方程得到的撞击极限曲线与已有方程的撞击极限曲线吻合较好。     

圆柱体弹丸超高速斜撞击薄板的碎片云特征仿真分析

为研究圆柱体弹丸超高速撞击薄板的碎片云特征,基于仿真软件AUTODYN-3D的光滑粒子流体动力学（SPH）方法,模拟圆柱体弹丸不同长径比、不同攻角条件下超高速撞击薄板的过程。设圆柱体弹丸撞击速度为5 km/s,长径比分别为0.5、1.0、2.0、4.0,攻角为15°～75°,数值模拟结果分析表明：圆柱体弹丸超高速斜撞击薄板形成的碎片云中,大部分是小质量碎片;大碎片的质量和动能占比较大,是造成后墙损伤的主要原因。同时,当弹丸长径比为0.5和1.0时,15°攻角下的碎片云侵彻能力最弱;长径比为2.0和4.0时,75°攻角下的碎片云侵彻能力最弱。研究结果可为航天器防护结构设计优化提供参考。     

非定常压力测量中信号失真的管传递函数修正方法

使用外置压力传感器测量非定常压力会造成非定常测量信号失真. 这是由连接外置传感器和测点之间的管道传压系统引成的. 阐述了一种修正这种非定常信号失真的方法.从而使得运用外置传感器测量非定常压力成为可能.这种技术使用已知的管传递函数在频域中修正非定常测量信号的失真. 同时修正失真信号振幅的变化和相位角的偏移.给出了这种修正技术的运用实例:在叶轮机颤振试验中测量叶片表面非定常压力和在非定常旋涡脱落试验中测量尾迹.     

大型飞机机翼典型盒段后屈曲分析与验证

大型飞机机翼盒段结构静强度问题复杂,开展典型盒段稳定性研究,对机翼结构优化设计和降低研制成本具有重要意义。由于材料非线性和结构几何缺陷,对机翼典型盒段进行了后屈曲仿真分析,并通过破坏试验进行对比验证。结果表明,机翼典型盒段后屈曲仿真分析的失稳载荷和承载能力与试验值误差在5%以内,预测的破坏模式与试验结果相似,可为大型飞机机翼结构稳定性设计提供参考。     

基于支持向量机和人工免疫的新结合算法

为了减少大规模数据的支持向量机的样本训练时间,提出了人工免疫（aiNet）和支持向量机（SVM）相结合的算法（ai—SVM）。aiNet能在进行样本压缩的同时抽取原始数据的相关信息并保持原始数据的样本分布。压缩后的样本组成了抗体网络,并在此抗体网络上构建了支持向量机模型。最后结合实际数据样本对ai—SVM算法进行了验证。结果表明,ai-SVM算法可大大减小训练样本集和训练代价,且不降低精度。     

C-172R飞机长距离调机任务气象保障

利用数值预报资料、MICAPS资料、卫星云图资料、气象雷达资料和雷达回波外推产品,对C-172R飞机进行长距离调机任务气象保障。结果表明:调机任务应选择在天气形势稳定的气象条件下进行;调机时段航路所处区域大气环流形势稳定,副高东退,低层水汽较弱是捕捉调机任务时间窗口的天气背景;做好调机前的天气会商和调机过程中的实时保障对顺利完成调机任务起到至关重要的作用。