小型旋翼无人机潜射控制器设计

小型旋翼无人机在潜射过程中的弹射和姿态控制直接影响着潜射工程任务的成败。针对小型旋翼无人机在潜射过程中姿态难以快速调整、发射初始姿态易受海浪干扰等问题,提出一种无人机潜射系统的控制方案。采用带有矢量控制的助推火箭来调整无人机在发射段的姿态,并通过海浪预测模型优化无人机发射时间窗口;针对小型旋翼无人机在弹出后旋翼展开时的姿态不稳定问题,采用基于L1自适应控制方法的姿态控制律进行无人机的增稳设计。仿真结果表明:助推火箭的矢量控制发动机能够在2s内快速调整无人机的俯仰姿态,设计的L1自适应姿态控制律能够在无人机旋翼展开的2s内实现俯仰姿态的稳定控制,并且对潜射场景中气动参数的不确定变化具有一定的鲁棒性。      

准二维水下超声速垂直过膨胀射流研究

阐述了水下超声速气体垂直过膨胀射流的准二维实验研究和射流的数值计算结果。利用高速摄影仪在1000帧/s的拍摄速度下实时记录了过膨胀工况下水下垂直射流的喷射状态,清晰显示了水下气体垂直射流的演化过程;并利用专业软件FLUENT,对实验Laval喷嘴内外纯气相流场进行了数值计算,发现喷口附近存在复杂激波区,辅助分析了水下高速气体垂直射流的动态不稳定性形貌。实验与计算表明：在保持较小射流流量和保障较大马赫数的条件下,水下超声速垂直射流在水环境中引发的回击频率会得到减弱;准回击现象的发现证实了这一结论。这对于工程应用中的风口材料的＂空蚀效应＂的减弱提供了理论依据。     

脊状表面航行器模型减阻特性的水洞实验研究

通过水洞实验研究具有横流方向的脊状表面航行器的阻力特性。运用三分力天平,分别对光滑表面航行器模型和脊状表面航行器模型在零迎角、不同水速下进行阻力测试,得到其减阻特性曲线。实验结果表明,脊状表面航行器模型具有很好的减阻效果,减阻量与脊状结构的特征尺寸、间距以及来流速度有密切关系。在实验工况内,最大减阻量达到11.7%。     

基于节点连通度的水下通信系统生存性研究

在水下通信系统中，仅仅考虑节点的强度来描述水下通信系统中各个节点的重要性是片面的，为了更好地对水下通信系统的节点重要性进行评估，提出了节点连通度这一指标对水下通信系统进行描述。对节点连通度的定义和方法进行了说明，并对水下通信系统节点重要性和失效方式进行了计算推导，得到水下通信系统节点信息被获取的概率的计算方法。通过对一个水下通信模型进行仿真，验证了节点连通度指标可以描述水下通信系统的生存性。      

美国海军水下武力添新血——核动力攻击潜艇“弗吉尼亚”号服役

美国通用动力公司电船部门(Gerleral Dyrlarnics Electric Boat)建造的最新式核动力攻击潜艇“弗吉尼亚”号(USS Virginia，SSN774)号日前正式移交美国海军，未来将以康涅狄格州格罗顿新伦敦潜艇基地作为母港。     

“俄亥俄”级弹道导弹核动力潜艇——新一代水下远程导弹武器系统（续）

在“俄亥俄”级核潜艇的导弹舱里，并列布置着两排垂直的导弹发射筒，每排；2个。导弹发射筒的长度略太于压力壳的直径，因此导弹发射筒突出在压力壳之上约0．78米，这样便要求上层建筑有一段呈平台形状的结构来覆盖24个导弹发射筒。“俄亥俄”级潜艇的压力壳直径之所以定为l2．8米，主要是考虑到在该级潜艇进入批量生产的；989年，要在艇上装载长度为13．41米的“三叉戟”Ⅱ潜射弹道导弹。“俄亥俄”级潜艇反应堆的后方布置有几台辅机装置．空调装置．淡水制造装置以及应用面很广的艇上修理设备。这些舱室与核反应堆之间是涡轮机室，涡轮机利用来自核反应堆的热水释放的能量所转换的蒸汽驱动艉轴。     

从哥伦比亚号谈航天材料

哥伦比亚航天飞机的爆炸，震惊了世人，同时也引起了人们对航天材料的关注。为此，本刊特邀航天科工集团第二研究院研究员刘松茂给大家讲讲航天材料的特殊性。     

潜射弹道式飞行器初始运动条件的确定

研究从潜艇上发射的弹道式飞行器初始运动条件确定问题,为此建立了相应的坐标系。在考虑地球自转和发射潜艇6自由度运动的情况下,用矢量导数转换的方法推导出飞行器发射时其质心的绝对速度和加速度的表达式,根据合成转动的四元数求取规则求出了描述飞行器初始姿态的四元数。