离心压气机自循环预旋喷气机匣处理的设计和验证

采用一种预旋喷气机匣处理提高离心压气机特定转速范围内的稳定裕度.通过引气加大离心叶轮进口基元级流量降低通道堵塞,并借助回流预旋喷气改变前缘攻角抑制叶背分离是该机匣处理扩稳的主要机理.基于这样的认识,对机匣处理做了几何参数设计研究,发现轴向搭接位置、搭接长度和开槽角度是影响机匣处理性能的3个主要参数.通过几何参数的合理选取,在尽量提高80%设计转速稳定裕度的同时兼顾100%设计转速的效率.压气机部件性能试验验证了该设计方法的有效性,并观测到在低转速时,机匣处理可以同时提高稳定裕度和效率.      

双级跨声风扇双段轴向缝式机匣扩稳机理分析

以高负荷,高转速的双级跨声轴流风扇为对象,用数值模拟的方法研究了双段轴向倾斜槽类机匣的扩稳机理。计算得到的实体壁机匣和处理机匣的性能曲线与实验结果符合得较好。计算和实验均表明,双段缝式处理机匣扩大亚声速工况下的稳定工作范围。通过详细的流场分析表明,亚声工况下双级风扇第1级动叶吸力面附面层分离造成的叶顶通道阻塞是双级风扇流动失稳的关键因素。双段缝式处理机匣利用叶顶通道的压差在缝内形成回流,该回流将转子顶部通道内的低能流体抽吸进入缝中并向缝上游输运,在输送过程中在压差的作用下加速,最后在缝上游区重新进入主流。通过这种方式激励了转子顶部通道端壁区的低能气团,从而有效地扩大了亚声速工况下该跨声速风扇的稳定工作范围。     

一种预测疲劳短裂纹扩展曲线簇的方法

 本文提供了一种用疲劳长裂纹恒K_(max)降ΔK近内在门槛区数据预测疲劳短裂纹扩展曲线簇(σ为外加应力半幅,c为表面裂纹半长)的方法。由于恒K_(max)降ΔK的试验数据容易获得,相对稳定;又由于预测中引用了A.Navarro发展的位错描述方程,使所得短裂纹扩展特性分别计及了扩展速率的固有变动性和与外加应力的相关性。此预测方法为在紧凑结构部件中应用疲劳短裂纹扩展特性,进行损伤容限设计和安全寿命评估,提供了实施的良好前景。     

超跨音压气机研究的发展

本文就近20年来超跨音压气机级研究的发展,进行了一定范围内的调研,对设计与性能作出一些分析与讨论,并提出进一步研究的建议,以供设计参考。     

Broad-search algorithms for the spacecraft trajectory design of Callisto–Ganymede–Io triple flyby sequences from 2024 to 2040, Part II: Lambert pathfinding and trajectory solutions

Triple-satellite-aided capture employs gravity-assist flybys of three of the Galilean moons of Jupiter in order to decrease the amount of ΔV$\mathrm{\Delta }V$ required to capture a spacecraft into Jupiter orbit. Similarly, triple flybys can be used within a Jupiter satellite tour to rapidly modify the orbital parameters of a Jovicentric orbit, or to increase the number of science flybys. In order to provide a nearly comprehensive search of the solution space of Callisto–Ganymede–Io triple flybys from 2024 to 2040, a third-order, Chebyshev's method variant of the p-iteration solution to Lambert's problem is paired with a second-order, Newton–Raphson method, time of flight iteration solution to the _V∞$V_{\infty }$-matching problem. The iterative solutions of these problems provide the orbital parameters of the Callisto–Ganymede transfer, the Ganymede flyby, and the Ganymede–Io transfer, but the characteristics of the Callisto and Io flybys are unconstrained, so they are permitted to vary in order to produce an even larger number of trajectory solutions. The vast amount of solution data is searched to find the best triple-satellite-aided capture window between 2024 and 2040.     

轴流压缩机低雷诺数气动性能试验研究

基于0.6 m连续式跨声速风洞的低密度环境运行能力,对主压缩机在不同总压下的气动性能进行了试验研究,详细分析了低密度环境下雷诺数对轴流压缩机气动性能的影响规律。试验中压缩机进口总压低至3 kPa左右,研究结果表明：随着雷诺数降低,压缩机增压能力和等熵效率均大幅下降,而喘振裕度受雷诺数的影响较小,负压工况轴系机械损失逐渐成为压缩机主要损失,对压缩机效率的影响较大。通过对试验数据的拟合得到了压缩机效率和压比随雷诺数变化的经验公式,可为轴流压缩机低雷诺数工况下的气动设计及数值方法研究提供数据支撑。     

航天器在轨服务捕获装置技术研究综述与展望

空间捕获装置是航天器在轨服务与维护任务的重要末端执行器,承担着捕获包括航天器、舱段、空间碎片及实验样品等多种目标的任务。根据被捕获目标的性质可以将捕获装置分为合作目标捕获装置和非合作目标捕获装置2大类。在捕获装置设计过程中,捕获目标是否具有特定的抓持结构则是捕获装置机构形式设计的先导因素,根据捕获目标是否具有特定的抓持结构,可以将捕获装置分为基于抓持结构的捕获装置以及非基于抓持结构的捕获装置。以捕获装置工作原理与捕获目标类型为分类依据,对捕获装置进行分类,分别阐述了其技术原理与关键技术,并对各类捕获装置进行了对比分析,根据分析结果指出了捕获装置未来的发展方向。     

飞月轨道引力捕获设计方法研究

利用太阳引力摄动与月球绕飞设计的地月转移轨道（飞月轨道），与霍曼转移相比，虽然飞行时间较长（约三、四个月），但可显著节省速度增量（可达１５０米／秒），对无人月球探测器尤为适合。应用平面圆型限制性四体问题动力学模型，选择从月球出发的初始条件。借助“地心距－时间曲线”，从平面圆型限制性四体问题转换为一般的限制性四体问题。通过典型模拟计算，分析负向积分（从月球轨道出发）初始轨道参数及太阳方位对月球探测器     

基于碰撞航线的动能拦截器滑模制导律设计

针对大气层外用于拦截目标动能拦截器(KKV)的制导律设计问题,采用非线性干扰观测器(NDO)及滑模变结构控制思想设计了一种基于碰撞航线的制导律.通过控制导弹攻角,使导弹的速度方向始终指向预期碰撞点,并利用NDO对目标加速度进行有效估计及动态补偿,降低了导弹所需的过载,并提高了命中时的速度.同时,分别从拦截轨迹、可拦截目标区域及拦截目标速度范围对机动目标进行拦截仿真,并与以零化视线角速率为目标设计的有限时间收敛制导律对比,仿真结果表明对于动能拦截器采用基于碰撞航线的滑模制导律具有更好的制导性能.     

一种行星安全着陆点综合评估方法

随着精确着陆技术的发展,探测器在行星表面可到达的地区形貌状况越来越复杂。为了保障着陆的安全性,在下降过程中探测器需要结合敏感器信息对视野范围内的着陆区形貌进行评估分析,从而选取出最适宜着陆的地区。针对这一问题,本文提出一种行星安全着陆点选取思路,并设计出着陆点选取的参考指标,通过对形貌以及燃耗的评估,实时选取安全着陆点。MATLAB仿真结果表明,针对快速选取过程和遍历选取过程,该方法均能够在两种过程中有效选取出满足要求的着陆点,从而提高了任务的成功率与安全性。