摘要：飞翼式微型飞行器由于尺寸小、速度低、气动布局特殊和飞行环境复杂多变,其飞行力学具有显著的非线性和非定常特性,传统的控制方法已不能满足要求。本文运用时标分离理论,设计了快变量和慢变量动态逆,同时引入在线神经网络补偿动态逆误差,并采用伪控制补偿器消除作动器和自适应单元之间的相互影响,在此基础上提出了飞翼式微型飞行器的自适应飞行控制系统,并与采用动态逆-PID控制方法设计的飞行控制系统进行比较。仿真结果表明:基于自适应逆的飞行控制系统,具有较强的鲁棒性和指令跟踪能力,比动态逆-PID飞行控制系统更适合于微型飞行器。

摘要：涵道飞行器可以悬停、垂直起降和前飞,且安全性高、结构紧凑、噪声低。针对涵道飞行器一般只能以直升机模式低速前飞,设计了一种能以飞机模式快速前飞的新型可倾转有翼微型涵道飞行器。该涵道飞行器设计固定机翼,且涵道外形设计综合考虑了低速飞行和快速飞行的性能要求。然后采用数值模拟和风洞实验的方法研究了它在不同飞行模式下的气动特性。研究结果表明:该新型微型涵道飞行器不仅可以悬停、垂直起降和以直升机模式低速前飞,而且能以飞机模式快速前飞,并在整个飞行包线中具有良好的气动特性。

摘要：提出了基于一种自适应抽样和增强径向基插值的自适应代理模型方法,这种自适应抽样方法以确定适量的样本点数量和提高代理模型自适应能力为目的,使新增样本点位于设计空间的稀疏区域并确保所有的样本点均匀分布于设计空间以提高代理模型精度。标准误差用来判断代理模型的精度大小并决定是否对代理模型进行更新。一种条件随机抽样被用来对比本文的自适应抽样方法。经过对比验证发现,采用自适应抽样方法的代理模型精度比条件随机抽样方法的代理模型精度高。这种自适应代理模型结合多岛遗传算法被用来优化旋翼臂的碳纤维增强环氧树脂复合材料铺层角度使得旋翼臂的一阶模态频率最大。优化结果表明,不同的碳纤维增强环氧树脂复合材料铺层角度对旋翼臂的一阶模态频率值影响较大,优化结果获取了最优铺层角度,旋翼臂的一阶模态频率值被提高以远离激励频率而避免旋翼飞机的共振。

摘要：微型涵道飞行器可以悬停、垂直起降和前飞,且安全性高、结构紧凑、噪声低。但是,微型涵道飞行器由于大飞行包线、特殊气动布局、低速度、小尺寸和复杂飞行环境,所以具有明显的非定常和非线性飞行力学特性。针对这一问题,研究了应用动态逆控制律的新方法——神经网络自适应逆。采用动态逆控制器、神经网络补偿器、比例微分(proportion-derivative,PD)补偿器和伪控制补偿器构建了微型涵道飞行器飞行控制系统。仿真结果表明,相比动态逆-比例积分微分(proportion-integral-derivative,PID控制系统,本文设计的自适应逆控制系统具有更强的稳定性和鲁棒性。

摘要：相对普通枪弹,灵巧枪弹具有小尺寸和高命中精度的特点,可显著增强单兵战斗力和生存能力。考虑器件尺寸和气动特性的技术要求,设计了一种新型增程灵巧枪弹的气动外形。该灵巧枪弹与普通枪弹在外形尺寸上有很大区别,气动特性及流场特征尚不明了,因此有必要对灵巧枪弹气动特性进行深入研究。采用数值仿真和风洞实验的方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并分析了弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明:数值仿真结果和风洞实验结果基本一致,证明了数值仿真方法的可行性;随着灵巧枪弹收缩段长度的增加,阻力先减小、后增大,升力和俯仰力矩绝对值先基本保持不变、后增大;随着交界半径的增大,阻力、升力和俯仰力矩绝对值均减小;随着弹底半径的增大,阻力先增大、后减小,升力和俯仰力矩绝对值先减小、后增大。

摘要：针对弹箭燃气舵轻量化问题,设计了基于高热导率氮化铝(AlN)陶瓷材料的新型燃气舵。为考察其可行性,建立了基于流固热耦合的非定常数值模拟方法,研究了氮化铝陶瓷燃气舵在不同舵偏角下的工作过程,并基于高温下陶瓷强度预测模型分析了燃气舵的抗热震能力。加工了氮化铝陶瓷燃气舵,开展了固体火箭发动机地面静态射流试验,并通过扫描电镜分析了试验结果。研究结果表明:数值仿真与试验结果基本一致,验证了数值模拟方法的有效性;对燃烧室总温为2284 K的固体火箭发动机,氮化铝陶瓷燃气舵可承受其燃气1 s内造成的最大机械冲击和热冲击;氮化铝陶瓷由于较高的热导率(理论达320 W/(m∙K)),有远优于常规结构陶瓷的抗热震性能,是一种良好的小型燃气舵选材。

摘要：微型飞行器(MAV)非线性飞行力学模型研究是MAV设计中的一个重要环节。微型涵道飞行器由于大包线、尺寸小、速度低、气动布局特殊,其飞行力学特性具有显著的非线性特性。以低雷诺数风洞实验为基础,研究了微型涵道飞行器的空气动力学特性,并采用CFD方法计算了微型涵道飞行器的动导数。在此基础上建立了微型涵道飞行器的飞行力学模型,并计算了基本飞行性能和配平曲线。结果表明,微型涵道飞行器与常规飞行器相比有很大差异,可以完成悬停、垂直起降和前飞的大包线飞行。

摘要：基于旋翼无人平台,为了实现侦查打击的应用,设计了一种以手枪为武器系统的六旋翼枪架方案,并对该枪架进行了发射动力学仿真。使用ADAMS软件建立动力学模型,并通过MATLAB软件编程建立了作用于旋翼机旋翼的升力、后向力与旋翼转速、平台线速度、平台俯仰角速度有关的空气动力学模型,并通过PID控制对旋翼转速进行控制。仿真模拟了旋翼机在空气动力学和发射冲击载荷作用下的飞行状态。结果表明,旋翼的阻尼有利于保证手枪在射击时旋翼机的稳定性,PID控制旋翼转速使得旋翼机可以在短时间内恢复稳定。仿真分析验证了旋翼无人平台的可行性,可为旋翼枪架的设计提供参考。

摘要：为了提高海洋工程混凝土的强度,在海水浸泡和海水干湿循环两种养护环境下,通过对不同海洋材料混凝土进行力学性能试验,探究了养护时间、养护环境以及组成材料的变化对海洋材料混凝土抗压强度的影响。研究发现,在海水浸泡和海水干湿循环两种养护环境下,海洋材料混凝土力学性能相对变化幅度较小,而普通材料混凝土受影响较大,其次不同材料混凝土随着养护时间的变化,抗压强度不断地变化,同时发现,海水海砂混凝土抗压强度始终大于其他材料的混凝土,力学性能优异。这些试验结果可为海洋工程混凝土结构设计提供参考。

摘要：兵器专业的课程设计是培养军工类专业学生综合运用专业基础理论知识,锻炼学生理论联系实际能力的一个重要环节,对培养学生的实践能力、综合能力和创新能力等方面具有重要作用。结合兵器专业课程设计的教学经验和存在的一些问题,提出了改进兵器专业课程设计的教学与考核方法,包括课程设计的选题、组织实施方式、考核方式等方面,逐步提高兵器专业课程设计的教学效果,促进学生在实践能力、综合能力和创新能力等方面得到培养和提高。