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文献检索:
  • 基于起飞性能的民机升阻特性推算
  • 针对民机起飞构型,建立了一种利用飞机的起飞性能推算其升阻特性的工程计算方法。通过对民机起飞过程的物理分析以及对特殊飞行阶段和典型飞行状态点的动力学分析与气动力参数计算,推算出计入地面效应的民机升阻特性;参考同类飞机的失速特性,对推算得到的升力曲线进行非线性修正。以B737-300民机为算例的计算结果表明,该推算方法具有一定的精准度和工程实用性,可用于不同民机型号的气动特性对比计算和分析。
  • 折叠机翼变体飞机纵向操纵性与稳定性研究
  • 针对一种飞翼布局折叠机翼变体飞机方案,建立了相应的研究模型,使用涡格估算方法计算出机翼折叠角度对全机纵向静稳定性的影响。利用飞机纵向小扰动运动方程,分别得到了机翼展开和折叠状态的长、短周期模态,并对其动稳定性进行了讨论。结合工程估算方法和风洞试验方法,计算出内段机翼折叠过程全机力矩系数、升降舵操纵导数以及升降舵配平偏角的变化量。通过对计算结果分析和验证机试飞验证,发现机翼折叠后纵向操纵性存在的问题,并提出了相应的改进措施。
  • 飞翼布局无人机的稳定与操纵特性分析研究
  • 从气动和控制综合设计角度,提出了解决飞翼布局无人机稳定能力问题的多轴静不稳定增稳控制规律,通过对多操纵面操纵特性和操纵需求分析给出了操纵面的配置策略。仿真分析表明,所提出的设计方法较好地解决了飞翼布局无人机特殊的稳定与操纵问题。
  • 太阳能飞机方案设计阶段建模与仿真
  • 建立了太阳能飞机方案设计阶段的仿真模型,包括能量流动、太阳能采集、蓄电池、飞机运动及能量管理等部分。通过仿真比较了太阳能电池固定安装和可转动安装两种飞机方案的太阳能采集效率和续航性能。仿真结果表明,方案2的设计采集效率优势明显,在光照匮乏时飞机飞行时间较长。该模型可用于太阳能飞机方案设计阶段的验证分析,为方案的选择和改进提供依据。
  • 飞翼布局低速反弯翼型稳健优化设计
  • 以动压、雷诺数的变化和外形的制作误差与变形作为低速反弯翼型飞翼布局小型无人机设计中的不确定性因素,以降低翼型气动特性对这些不确定因素的敏感性为目标进行稳健设计。在稳健模型的计算中,为了量化外形误差,采用改进的PARSEC方法进行翼型的参数化,为了节省计算资源和时间,采用神经网络响应面代替N-S方程求解,为了使不确定性因素对翼型性能的影响得到真实反映,采用蒙特卡罗随机实验模拟代替目标变量概率分布函数计算。对Epler186翼型的稳健设计结果表明,模型和计算方法可行且高效,可有效降低翼型对不确定因素的敏感性。
  • 前缘钝化对乘波体非设计点性能影响分析
  • 对前缘钝化后的乘波体在非设计状态下的气动性能进行了研究。乘波体的生成基于三维粘性流场,以乘波体上表面底部基线为参数化几何建模对象对乘波体进行设计和优化。采用改进的Tincher钝化方法对优化后的乘波体进行前缘钝化。利用CFD方法对设计马赫数6、巡航高度20 km的乘波体在马赫数4~8、迎角-6°~8°、飞行高度10~30 km非设计状态下的气动性能进行了数值模拟,对比分析了前缘钝化对乘波体非设计状态下性能的影响,得出了前缘钝化后乘波体气动性能随各因素的变化规律。研究结果表明:前缘钝化后乘波体的气动性能略有下降,但非设计点气动性能随各因素的变化规律与钝化前基本相同。
  • 基于气象无人机飞行角度的改进型测风模型
  • 在气象无人机现用测风模型的基础上,重点研究了迎角和航迹倾斜角对测风精度的影响,建立了改进型测风模型。提出了迎角和航迹倾斜角的误差计算方法,并对其进行了仿真分析。结果表明:当迎角|α|≥0.5,°必须对迎角造成的误差进行修正;当航迹倾斜角δ≥2,°必须对航迹倾斜角造成的误差进行修正。
  • 倾转旋翼机过渡段纵向姿态控制技术研究
  • 针对倾转旋翼机既存在拉力矢量控制又存在气动舵控制的复杂操纵特性,在纵向模型的基础上,给出了过渡段操纵控制方案和过渡段转换控制方案。对过渡段平衡点进行配平,计算得出配平工作点处各通道的操纵量,并设计了走廊曲线。采用PID控制和模糊整定技术对过渡段飞行控制系统进行设计,实现了倾转旋翼机从直升机模式到固定翼模式的平稳转换,并保持高度不变。仿真结果验证了所设计的过渡段控制方案的正确性和可行性。
  • 基于交互式多模型的飞控系统容错控制研究
  • 针对飞控系统故障引起的参数跳变问题,提出一种基于交互式多模型飞控系统容错控制方法,该算法建立在多个辨识模型和最优二次型控制、特征值配置的基础上。首先,根据作动器故障参数模型设计一系列并行的辨识模型,每个模型对应一种故障;然后,分别采用最优二次型控制和特征值配置的方法设计对应于正常模型和故障模型的控制器;最后,基于交互式多模型方法对飞控系统进行实时故障隔离与重构。通过某型飞机横侧向飞行控制系统仿真表明,在执行器严重受损的情况下,飞机仍能保持良好的性能。
  • 无人机编队的高阶滑模控制方法研究
  • 在未知干扰环境下,对无人机编队飞行的稳定性和精度提出了更高的要求,采用常规滑模控制的编队算法由于"抖振"等问题,不适应高精度和稳定性的要求。针对此问题,提出了一种基于高阶滑模控制的编队飞行控制方法,以三架无人机编队为例,建立了三维空间高阶滑模控制编队控制模型,实现了长机的航路跟踪及僚机的编队队形控制和保持。仿真结果表明,采用高阶滑模的编队控制具有更高的控制精度和可靠性。
  • 直升机全包线协调转弯控制律设计及仿真
  • 提出了一种应用多目标遗传算法设计直升机全包线协调转弯控制律参数的方法。将侧向过载和倾斜角稳态误差的设计要求转换为不等式约束,并以所有设计包线总体性能Pareto最优作为总目标,以各设计包线性能最优作为子目标,再应用多目标遗传算法自动搜索最优全包线协调转弯控制律参数。最后,设计了某型直升机协调转弯控制律参数,仿真结果表明,所得到的控制律参数能够较好地抑制直升机侧滑,并且具有较好的适应性和鲁棒性。
  • 基于特征模型的高超声速飞行器鲁棒控制方法
  • 针对高超声速飞行器不确定性因素多、参数变化范围大的特点,将特征建模理论与多模型自适应控制方法相结合,设计了一种基于特征模型的鲁棒自适应控制方案。将飞行器的飞行包络划分为若干个子空间,基于对象特征模型分别设计各子空间的H∞鲁棒控制器,飞行过程中,通过在线辨识得到的特征模型参数对各子控制器进行平滑切换。该控制方案不但可以较好地解决高超声速飞行器的模型不确定性问题,而且基于特征模型设计得到的鲁棒控制器阶数较低,易于工程实现。
  • 舰空导弹作战接力切换式制导交接方案设计
  • 针对舰舰协同制导舰空导弹超视距拦截作战模式下的制导交接问题,给定典型的舰舰协同制导作战想定,在分析作战流程的基础上,结合无线电指令传送机制和移动通信切换技术,设计了接力切换式制导交接方案,提高了制导交接的可靠性;同时对其可行性进行详细论证,提出了接力切换式制导交接方案的关键技术及实现方案,所设计的制导交接方案易于工程实现。
  • 可变形翼战术导弹气动特性研究
  • 为进一步拓宽现有战术导弹的性能包线,通过工程估算及实验数据校核,分析了一类典型轴对称基准弹的纵向气动特性。然后,分别针对变后掠角弹翼与变翼展弹翼,研究了这两种可变形翼导弹的升力、阻力及静稳定度特性,揭示了弹翼变形对全弹气动特性的影响机理。最后,根据不同变形方式的气动计算结果,提出一种可在导弹飞行过程中同时改善其升力及阻力特性的方法。结果表明,所提出的变后掠与变翼展方法均能有效提高战术导弹的升力,并降低阻力。
  • 弹道导弹助推段拦截最优制导律设计
  • 针对弹道导弹助推段飞行中加速度大、飞行速度高、拦截反应时间短的特点,研究最优拦截直接碰撞制导律。在建立拦截弹与目标相对运动方程的基础上,以终端脱靶量最小和能量最省为性能指标,设计了空射反导导弹在助推段拦截弹道导弹目标的最优制导律。仿真结果表明,所设计的制导律满足设计指标,达到了直接碰撞杀伤目标的目的,验证了所设计制导律的正确性和有效性。
  • 连续推力作用下卫星轨道的相对可达区域研究
  • 在燃料一定的情况下,研究连续推力作用下卫星轨道的相对可达区域非常重要。通过对动力学模型的分析,将相对可达区域的计算转化为对最优控制问题的求解,通过对优化模型的分析,最终将最优控制问题的求解转化为对线性微分方程组的求解。给出了卫星轨道相对可达区域的确定方法,对不同燃料和时间限制情况下卫星的相对可达区域进行了计算、仿真和分析,并给出了相应的变化规律。
  • 重力测量卫星三轴稳定模型预测控制方法
  • 基于卫星重力测量姿态控制任务需求,提出了一种基于模型预测控制的三轴姿态稳定控制方法。给出了将控制力矩和扰动力矩分别作为控制变量和测量扰动的线性化方程,并将推力大小及其变化量作为约束条件。基于离散化状态方程,提出了满足多种约束条件的预测控制方法。通过数学仿真表明了模型预测方法对内编队卫星三轴稳定控制的有效性和可行性。
  • 降雨对翼型气动性能影响的机理研究
  • 利用计算流体力学软件FLUENT6.3.26中的拉格朗日离散相模型研究了降雨条件下翼型的气动特性变化,并应用UDF(用户自定义函数)对FLUENT中自带的Wilcox转捩模式进行了修正,对降雨对翼型气动性能的影响机理进行了研究。结果表明,在降雨条件下,翼型表面积聚的水膜层及其表面粗糙度会影响翼型表面的光洁度,引起边界层提前转捩,造成升力系数略微减小,阻力系数增加;当翼型接近失速时,聚集在翼型上表面尾缘处的水膜层会触发边界层气流的提前分离,造成翼型气动性能的严重损失。
  • 平台惯导系统飞行试验性能误差分析
  • 针对某型平台式惯导系统试飞中存在的性能超差现象,对惯导系统误差机理和飞行数据进行了分析,提出了影响飞行性能的误差因素。根据分析结果,从提高惯性元件精度和对相关误差进行标定和补偿两方面采取措施对惯导系统进行改进。改进后的惯导系统经过试飞验证,其性能满足设计指标,表明所采取的改进措施有效可行。
  • 机场跑道最大容量模型研究
  • 目前,存在着三种比较知名的跑道最大容量评估随机解析模型,即FAA,LMI及MACAD,其建模逻辑各有不同。通过对管制规则进行分析,综合了这三种模型中的合理建模逻辑,构建了新的单跑道容量评估模型。该模型考虑了飞机进近速度、公共进近段长度、飞机位置不确定性、跑道占用时间、间隔标准、机型组合等参数,最终输出结果为跑道容量包络。最后,给出了相应的算例以阐明不同建模逻辑对容量评估结果的影响,结果表明,对管制规则的准确理解是建模的关键,在评估不同机场的跑道容量时,还应根据其交通情况选择不同的建模逻辑。
  • 空中交通改航路径评估方法研究
  • 针对航班改航路径的优劣提出了三种评估模型。首先,从航线的安全性、经济性、管制员及飞行员的工作负荷、同计划航线的差异和航线飞行的舒适性角度出发,选取5个评估指标。然后,应用层次分析法分别确定这5个指标在飞行-空管评估模型、航空公司评估模型和综合评估模型下的权重。最后,将各评估模型应用于现有改航飞行路径的评估,研究结果表明,各评估模型可从不同角度对改航路径进行评估,具有实用性强的特点。
  • 一种改进的快速航路规划方法
  • 通过改进启发式A*算法流程及数据结构,结合航迹规划多约束条件的实际,提出了一种快速可行的航迹规划方法。该方法考虑了飞机机动性能约束和终端进入方向角约束,建立专家知识库,缩小了搜索空间。将A*算法中的OPEN表映射到CLOSED表中,采用嵌套二叉树管理OPEN表和CLOSED表,提高了算法的搜索和执行效率。最后提出循环插入删除航路点的方法优化了航路。仿真结果表明,在复杂环境情况下,该方法显著提高了搜索效率。
  • 一种基于GPS/磁强计/加速度计的组合导航/定姿方法
  • 针对当前常用的导航、定姿方法存在的不足,提出了一种采用单天线GPS、磁强计和加速度计的组合导航、定姿方法。以常见的匀加速模型作为系统方程,以GPS输出的位置和速度作为观测量,设计了卡尔曼滤波器,获得更精确的载体速度、位置和加速度信息。在获得加速度估值之后,根据地磁场和载体比力在载体坐标系和导航坐标系的投影关系构造姿态矩阵,并从姿态矩阵中提取载体姿态。仿真结果表明了该方法能够具备比较高的导航和定姿精度。
  • 《飞行力学》征稿简则
  • 一、《飞行力学》为航空航天飞行力学专业综合性学术刊物(双月刊)。本刊以反映当前飞机、直升机、导弹、航天器等飞行力学及相关专业的研究成果和报道国内、外发展动态为宗旨;主要刊登飞行器的基础理论、制导与控制、检测、试验与仿真、飞机综合设计、空中交通管制与导航、航空飞行技术等研究成果。
  • [理论分析]
    基于起飞性能的民机升阻特性推算(吴朝 王立新)
    折叠机翼变体飞机纵向操纵性与稳定性研究(金鼎[1] 张炜[1] 艾俊强[2])
    飞翼布局无人机的稳定与操纵特性分析研究(程雪梅)
    太阳能飞机方案设计阶段建模与仿真(赵凯[1] 祝小平[2] 周洲[1])
    飞翼布局低速反弯翼型稳健优化设计(李军鹏 王和平 葛文杰)
    前缘钝化对乘波体非设计点性能影响分析(刘济民 侯志强 宋贵宝 王允良)
    基于气象无人机飞行角度的改进型测风模型(周树道[1] 王彦杰[1,2] 王敏[1] 朱国涛[1] 程龙[1])
    倾转旋翼机过渡段纵向姿态控制技术研究(陈永 龚华军 王彪)
    基于交互式多模型的飞控系统容错控制研究(邓胜利[1] 雷虎民[2] 邵雷[1] 折生禄[3])
    无人机编队的高阶滑模控制方法研究(侯海平[1] 魏瑞轩[1] 刘月[2] 周炜[3] 魏川[4])
    直升机全包线协调转弯控制律设计及仿真(邢小军 闫建国)
    基于特征模型的高超声速飞行器鲁棒控制方法(孙琦 周军 林鹏)
    舰空导弹作战接力切换式制导交接方案设计(赵永涛 胡云安 李静)
    可变形翼战术导弹气动特性研究(张公平 段朝阳 廖志忠)
    弹道导弹助推段拦截最优制导律设计(崔彦凯[1] 梁晓庚[1,2] 王斐[1] 胡艳娜[3])
    连续推力作用下卫星轨道的相对可达区域研究(李雪华 和兴锁)
    重力测量卫星三轴稳定模型预测控制方法(吉莉 项军华 刘昆)
    [试验与应用]
    降雨对翼型气动性能影响的机理研究(张瑞民 曹义华)
    平台惯导系统飞行试验性能误差分析(张东荣 叶斌 党进)
    [相关学科]
    机场跑道最大容量模型研究(孟祥伟[1] 张平[1] 李春锦[2])
    空中交通改航路径评估方法研究(李雄[1] 徐肖豪[2])
    一种改进的快速航路规划方法(刘希 朱凡 蔡满意 陈冰)
    一种基于GPS/磁强计/加速度计的组合导航/定姿方法(刘凯 郭建国 葛致磊 周军)

    《飞行力学》征稿简则
    《飞行力学》封面

    主管单位:中国航空工业第一集团公司

    主办单位:中国飞行试验研究院

    社  长:周自全

    主  编:张东卫

    地  址:西安市阎良区73号信箱

    邮政编码:710089

    电  话:029-86838449 86839005

    电子邮件:[email protected]

    国际标准刊号:issn 1002-0853

    国内统一刊号:cn 61-1172/v

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