摘要：为解决蜂群突防能力弱、作战半径小的弱点,加快形成分布式协同作战的平台级能力,提出一种弹携式蜂群无人机作战系统,利用导弹载体内埋搭载多架小型低成本无人机,通过导弹-蜂群多级运载的战术制定,实现蜂群的快速有利部署。采用兼顾总体相容性的气动布局优化设计技术,综合运用布局选型、数值仿真分析及风洞试验验证,完成一种高致密嵌入式的蜂群布局方案设计,依靠对翼面折叠的小型无人机沿集束柱周向布置的内埋措施,可实现单枚导弹搭载80架小型蜂群无人机的运载能力。针对导弹-蜂群高速多体分离的设计难点,采用优化的分离策略设计,基于改进延迟分离涡模拟方法及重叠网格技术进行蜂群多体分离仿真,结果能够满足蜂群无人机的安全分离。最终的设计方案既保证了蜂群多体量饱和式攻击的作战效能,又实现了系统突防能力和续航能力的显著提升,可满足未来强对抗战场的多种作战使用需求。

摘要：围绕隐身舰载战斗机气动力设计中的关键技术问题,深入梳理了有益的工程设计经验,从多目标约束下的起降增升设计、跨超声速精细化减阻设计、全机均衡减载设计等3个方面,阐述了气动力设计在性能、操稳、重量、隐身等多专业强约束下的窄域设计方法。相关分析表明:采用机翼后缘简单襟翼的设计方式、结合机翼三维型面弯扭设计与舵面使用策略优化,能够满足强隐身约束下舰载战斗机的起降升力需求;合理配置座舱位置以及后机身上表面的激波压缩/膨胀波系、优化进气道溢流吸力矢量方向等,能够在不降低机身容积的前提下,有效降低机身阻力;利用机身下表面与拦阻钩舱门区的修型进行机身反弯设计,能够实现严重载荷状态下的平尾减载。

摘要：针对高超声速飞行环境力热载荷严酷,执行机构易发生脆化、热损伤、缺损等故障,进而导致姿态控制精度下降甚至失稳等问题,本文提出了主被动复合故障容错控制方法.该方法在舵面缺失故障发生初期,采用滑模控制策略满足鲁棒增稳控制需求,同时,采用在线气动辨识方法,估计故障引起的气动参数变化,在满足瞬时增稳需求后,结合气动参数辨识结果与飞发一体化自适应控制进行控制重构,提升故障后高超声速飞行器飞发一体化控制品质.通过数学仿真对比验证表明该方法的有效性,验证了该方法相对于单一容错控制策略具有更强的鲁棒性和更好的控制性能.

摘要：针对现有旋转式压电俘能器存在的问题以及旋转机械监测系统的自供电需求,提出一种旋磁激励式预弯梁压电俘能器。建立了俘能器动态响应模型,通过数值仿真和试验方法获得了转速、磁铁数量比、压缩比及负载电阻对其输出性能的影响规律。结果表明,磁铁数量比对激振力作用形式、最佳转速、谐振峰数及输出电压(振幅放大比)均有影响;激振力形式随磁铁数量比增大由脉冲激励逐渐变为正偏置的三角波激励;随着磁铁数量比的增加,谐振峰数量及最佳转速减小,存在最佳磁铁数量比使得输出电压(振幅放大比)最大;压电振子预弯装配后俘能器可实现等应变发电,适当增大压电振子的压缩比可降低俘能器轴向刚度提高俘能器在低转速域内的输出能力,最佳转速随压缩比的增加而减小,且相邻谐振峰的间距随着压缩比的增加而减小。压缩比为0.17时的最大输出电压是压缩比为0.02时的1.5倍;当磁铁数量比为0.26,压缩比为0.08,转速为448r/min时输出功率可达1.55mW。

摘要：流动经过武器舱会产生诸如边界层分离、剪切层失稳、气动噪声等一系列复杂流动特征,进而可能对舱内设备和结构造成破坏。本文以近真实复杂内埋武器舱为研究对象,通过高精度数值仿真获取内埋武器舱动态流动特性;根据流场特性,分析武器舱内噪声产生机理,提出了前缘扰流片、导波管以及前缘吹气三种流动控制方案。通过高速风洞试验,系统分析了舱门开度、内埋武器挂载等因素对武器舱内噪声水平的影响,并且对不同扰流装置的降噪效果进行了测试分析。结果表明:内埋武器舱内流动以小尺度湍流结构为主;前舱在舱门小开度时总声压级较高,随开度增加后舱总声压级增大,舱门开到一定程度后,舱内总声压级分布基本一致。舱内挂载武器减弱流动对各壁面的拍击强度,使得舱内各壁面总声压级降低。三种控制方式均能够抬高剪切层,减弱武器舱内的能量注入,进而对武器舱内总声压级产生一定的降噪效果。在本文研究范围内,前缘扰流片的降噪效果最为显著,降噪幅值达5 dB。

摘要：针对高隐身超声速无尾布局飞机设计技术、无尾布局增稳及控制措施设计技术、高隐身超声速无尾布局气动隐身耦合设计技术,以及扁平化布局进排气一体化设计技术等内容,开展了多目标优化设计和研究。基于传统飞翼布局设计思想,采用多种先进布局设计手段,完成了无尾飞机总体布局概念方案设计和数值仿真。通过对机身前体形状、前体侧向投影面积、前体水平投影面积,以及推进系统后体壁面扩张比开展多轮参数敏感性分析,建立了关键部件参数化设计准则,并完成了机翼后缘操纵舵面设计。通过阻力舵面的布置基本解决了扁平化前体导致的纵向力矩上仰问题,形成了高隐身超声速无尾布局设计方法,可为工程中无尾布局飞机气动隐身综合设计工作提供参考。

摘要：为提高小型蜂群无人机紧密编队协同飞行时的整体气动效率,强化系统作战效能,文中以某蜂群无人机平台为研究对象,对其集群编队飞行时的气动耦合问题进行了深入研究。针对不同作战任务场景,设计了几类以典型长-僚机编队为模块单元的编队飞行结构,利用耦合涡流模型的数值仿真方法,完成了双机编队单元的寻优设计,同时基于双机编队单元优化结果,运用遗传算法,得到集群飞行时,各无人机单元气动增量数据传递信息,并辅以计算流体力学仿真验证,确定了完整的气动数据传递体系。最终建立了多任务、多条件、多目标导向的气动耦合优化模型,实现了集群优化飞行策略方法,达到了作战能力倍增的效果。

摘要：随着未来国际战争形势的复杂加剧,对战斗机的能力需求不断提升,飞机气动设计难度不断增大,而气动矢量技术在气动、隐身、控制上的优势,为先进战斗机的气动设计提供了解决方案,随之而来也产生了一系列工程设计难题和新的技术发展需求。

摘要：本文针对无菌熔接片的加热升温过程进行数值模拟分析,具体考察了熔接片基片材质、所施加电压以及电阻线电导率等三个参数对其加热升温过程的影响结果表明,在所考察的镍、铜和不锈钢三种基片中铜为综合性能较好的材料:此外,所施加电压与电阻线的电导率对熔接片的升温加热过程也有明显影响。本文的研究结果能为无菌熔接片的优化设计提供一定的指导作用,进而促进开放式医用导管无菌熔接技术与装备的发展。

摘要：文中针对变体战斗机进行了全速域N-S方程绕流数值模拟,探索了机翼的刚性旋转式变后掠和柔性平行式变后掠2种变后掠方式,操纵舵面的刚性偏转及光滑柔性偏转2种舵面偏转形式的气动特性差异,并对产生差异的原因进行了机理分析。结果表明,在全速域范围内,柔性变后掠方式在阻力特性及焦点变化量方面,均具有明显优势,柔性襟翼在升力方面具有相当大的优势,柔性副翼的滚转效率约是传统机械式副翼的7倍。