大范围运动刚柔耦合系统动力学建模与仿真

以往对刚柔耦合系统的控制研究多是基于传统零次近似动力学模型,当系统存在大范围运动时,零次近似动力学模型已不能正确揭示动力学行为.从连续介质力学的基本原理出发,在变形位移的描述中计及二次耦合项,同时忽略轴向拉伸量,得到更符合实际控制需要的简化一次近似动力学模型.仿真结果表明,该模型正确预示了系统的动力学行为;与传统一次近...     

基于微分平滑的欠驱动刚性航天器时间最优轨迹规划研究(英文)

针对非轴对称欠驱动航天器提出了一种新的基于微分平滑特性的时间最优轨迹规划算法。首先,在控制输入受限的约束条件下,对给定的初末姿态,选取航天器机动时间最短为待优化的性能指标。其次,在欠驱动航天器的非受控轴上引入虚拟控制输入,扩展系统的平滑特性,从而使得系统的姿态和控制输入变量均可由平滑输出函数及其各阶导数代数表征;同时为保证优化问题的等价性,引入虚拟控制输入始终为零的附加等式约束。进一步,利用伪谱法离散系统的平滑输出函数,将优化问题最终转化为一个低维的,仅含有代数约束的非线性规划问题,且无需积分求解系统的动态力学方程。仿真结果表明该算法不仅能够有效地减少优化所需的时间,而且运算精度较高。     

基于Hexapod的精密跟瞄平台研究

针对精密光学设备的空间应用,设计了基于并联机构的空间高稳定精密跟瞄系统。利 用所设计的宏／微双重驱动复合作动器和精密铰接元件,研制了精密跟瞄Hexapod平台原理 样机,考虑到精密跟瞄系统的特点,开发了包括宏动控制系统、微动控制系统和检测系统在 内的实验测试系统,并利用实验初步测试了Hexapod平台原理样机关键性能。由实验结果可 知,平台原理样机的转动范围超过10°,最高开环转动速度大于5 deg／s,经压电微动部 分补偿后的平台静态定位误差小于5 μrad,通过主动控制使扰动振幅衰减至噪声水平 ,可用于驱动有效载荷以较高的速度在较大范围内搜索目标并具有较好的静态定位精度和稳 定性。
     

适应飞机需求的进气预冷技术路线分析

为了综合评价高超飞机用高Ma的涡轮发动机及其组合动力的预冷技术方案,从工程应用角度以飞机动力需求为牵引,开展了射流预冷、超临界氦强预冷和燃油强预冷技术方案的对比分析。针对3种预冷技术方案的原理、技术优势、存在的问题,以及适应飞机需求的标志性技术指标开展分析和评估,从跨速域时性能、技术难度及风险、付出的成本代价和周期,以及发展前景等方面开展了综合分析。结果表明：从满足产品需求的角度出发,与超临界氦强预冷和燃油强预冷技术方案相比,射流预冷技术装置结构简单、可靠性高、总压损失小、可与进气道高度集成、供水量适度,以及涡轮发动机本身提供的功率足以驱动射流预冷系统无需额外能源,是目前涡轮发动机扩包线的较优方案。     

微重力下两相控温型储液器内气液界面仿真分析

两相控温型储液器对机械泵驱动两相流体回路的稳定运行起到关键作用,而储液器内部气液分布状态是其控温性能的决定性因素之一。在轨微重力条件下,储液器内两相流动特性与地面状态差别巨大,这将给储液器的设计带来较大难度。针对两相控温型储液器在轨微重力下的两相工质分布特性,通过计算流体力学（CFD）方法对其内两相流动行为进行数值模拟。通过使用连续表面张力模型计算表面张力,使用多相流计算的流体体积分数方法对两相控温型储液器内气液界面形态的发展进行了追踪预测,并与理论解进行对比,结果吻合一致。通过对两相控温型储液器在不同Bond数、接触角、工质充灌量等参数下的仿真分析,得到了不同条件下储液器内气液运动及分布情况,结果表明:两相控温型储液器内气液界面状态与储液器尺寸、壁面浸润性、工质充灌量相关。研究结果可以为微重力下两相控温型储液器内气液界面的控制提供理论依据,并能指导储液器研制及在轨应用。      

环保的航空发动机VITAL计划

环保的航空发动机VITAL(EnVIronmenTALly Friendly AeroEngine)计划是欧洲共同体在第6框架下实施的新的技术研究计划。该计划总投资额为9050万欧元,由SNECMA公司领导,欧洲9个国家的53家合作伙伴参与。它的目标是通过开发和验证先进发动机部件技术,在2000年发动机技术水平的基础上,使噪声降低6dB,CO2的排放值降低7%。为了实现上述目标,VITAL计划将开发的技术纳入到以下3种发动机方案中进行验证:SNECMA公司负责的对转的涡扇发动机(CRTF)方案;RR公司负责的直接驱动的涡扇发动机(DDTF)方案;MTU公司负责的齿轮驱动的涡扇发动…     

胡骏教授及其课题组介绍

胡骏南京航空航天大学能源与动力学院教授、博士生导师,现任《航空动力学报》副主编,《南京航空航天大学学报》编委、中国航空学会动力分会叶轮机械专业委员会委员、中国空气动力学会流体弹性专业委员会委员。长期从事航空发动机教学和科研工作,在燃气涡轮发动机气动稳定性理论、叶轮机械气动热力学和非定常流动,以及进气畸变对压气机性能和稳定性的影响、轴流压缩系统的动态失速过程和轴流压缩系统失速的主动抑制等方面开展了较为深入的研究并取得了良好的成果。     

未来航天器的双相热调节系统

俄罗斯Келдыш中心和能源火箭公司、莫斯科国立技术大学及乌克兰航空学院共同研究出适用于高放热航天器的双相热调节系统,该系统具有较大的质量和较高的动力效率.     

相控阵雷达技术发展水平及趋势

本报告首先简介雷达和天文学领域中相控阵天线的形状；评述了雷达技术发展的各种趋势一方面受到成本问题的驱动，另一方面受到增长的性能需求驱动；讨论的技术发展方向有增加带宽、收／发模块功率增加效率的改进、移相器技术、辐射器设计、用数字技术替代模拟技术以及稀疏阵的引入。通过评述，本文断定在雷达应用中，目前相控阵虽有商业生存力，但其复杂性却使得它们的成本居高不下。     

青岛冷涡雷暴分析

通过对2003年6月13日青岛地区冷涡雷暴天气过程从大尺度环流活动、区域地面流场、物理量场、卫星云图等方面进行了诊断分析，结果表明：贝加尔阻塞高压的稳定维持，是大尺度环流的主要特征，截断低压形成的东北冷涡是触发雷暴的天气尺度系统，Ekman边界层中正涡度的动力强迫对垂直运动和水汽的垂直输送起着主导作用。而雷暴的空间分布又具有明显的中尺度特征，中尺度云团和中尺度雨团，它们与物理量的有利配置是产生此次雷暴的根本原因。