摘要：临近空间飞行器分离过程涉及多体运动—非线性气动流场-结构应力场耦合特性,对分离方案的设计带来极大挑战。基于高精度分离过程仿真的实际需求以及目前的刚体动力学仿真模型的缺陷,研究了基于动力有限元的弹性体分离过程仿真建模方法,并考虑分离过程中气动流场、应力场与多体运动的耦合作用的仿真求解和高效数值模拟技术,建立了临近空间飞行器分离过程多学科耦合仿真试验系统,为分离方案提供了验证平台,并作为分离系统设计的重要依据。

摘要：临近空间飞行器的研制面临许多复杂的问题和挑战,涉及总体、气动、结构、控制、防热、动力等多个学科和专业领域的相互作用、高度耦合的子系统。全系统、全流程的仿真验证与性能评估能够为设计工作提供重要依据,缩短研制周期。而气动、结构、防热等专业的仿真建模和模型解算基于有限体积法或有限元方法,依赖于不同的工具软件,且网格的划分方法不同。本文研究了临近空间高超声速飞行器多物理场耦合建模方法,研究并实现了异构网格耦合界面之间与耦合域之间的信息传递方法,从而实现了临近空间高超声速飞行器的多物理场耦合建模与仿真。

摘要：针对目前缺乏有效的试验手段和试验方法来评价多要素约束下飞行器的适应性评估问题,利用建模仿真的方法设计实现了飞行器飞行任务适应性评估系统,介绍了整个系统架构组成,利用该系统可综合航迹、控制、气动、结构、防隔热等多个要素,根据飞行器飞行流程及技术约束,建立多要素的适应性准则,围绕特定的规划航迹,基于实际的飞行器系统模型,考虑多种偏差因素,进行飞行全过程多要素数字仿真,评估特定飞行任务的可行性,可以为飞行任务筹划和飞行器主要指标评估提供有效的数据支持。

摘要：临近空间飞行器具有重要政治、经济价值,与传统航天飞行器不同,无法进行全程、全飞行走廊的真实飞行试验,其总体性能分析与验证只能基于仿真建模与仿真支撑技术进行虚拟飞行试验,并对飞行过程中控制、气动、结构、飞行器运动学与动力学等多个学科、多物理场的耦合特性进行描述。根据临近空间高超声速飞行器研制的实际需求,开发了一个基于HLA的临近空间飞行器虚拟试验平台,并提出了全程、全飞行走廊的虚拟飞行试验方法,重点介绍了所开发的软件平台体系、虚拟试验异构模型集成方法、协同仿真运行流程和基于此软件平台进行虚拟飞行试验的方法,为实现临近空间飞行器的总体设计与评估提供了可靠、实用的验证途径。