摘要：北京航天长征飞行器研究所(以下简称研究所)成立于1971年2月10日,是我国专门从事空天飞行器及有效载荷的研制单位,主要从事航天飞行器设计研制、空间智能飞行和返回技术研究开发、机电一体化技术研究开发等.五十年不忘初心.研究所的前身是第七机械工业部一院一部第四研究室,是我国第一枚导弹"1059"和首次"两弹一星"试验任务的重要参与者.研究所自建所起就肩负着铸国利剑、奠定国家战略安全基石的崇高使命。

摘要：北京航天长征飞行器研究所管理层、设计师系统对“三化”工作高度重视，近几年来已将其作为一项重点基础工作来抓。为更好地加强型号产品的“三化”工作，研究所主要在以下几个方面做了大量具体而又有效的工作.

摘要：针对卫星等飞行通信平台的低可探测性需求问题,提出了一种混合式极化-频率选择吸波体(Polarization-Frequency Selective Rasorber,PFSR)解决方案。首先,基于传输线理论的等效电路分析方法,探究了吸透波兼容实现机理;然后,通过损耗层双边不对称加载的方式,实现了透波窗口的极化选择功能;最后,采用损耗层混合式设计,解决了宽频带吸透波兼容难的问题。仿真结果表明,该结构在TE波入射时具有6.8~7.8 GHz频段透波、2.2~18.0 GHz频段低散射的吸透一体化功能,在TM波入射时具有3.2~18.0 GHz频段低散射的吸波功能。该结构可为卫星等飞行通信平台的宽频带低可探测性设计提供解决方案。

摘要：再入飞行器在随机振动环境下的动强度设计是航天工程领域研究的热点,目前尚无成熟经验和规范对随机振动载荷进行准静态等效。本文采用结构静强度设计理念,将再入飞行器次级结构在随机振动下的最大响应加速度作为准静态载荷,以此来开展结构强度设计和校核。首先研究了基于3σX准则的5种准静态加速度峰值等效方法原理,再建立次级结构有限元模型并开展随机振动分析,然后确定等效准静态载荷并加载于次级结构,通过分析确定适用于该类次级结构的准静态强度设计方法,为工程研制初期次级结构动强度设计提供了参考。

摘要：针对传统杀爆战斗部在垂直打击目标时产生中心杀伤盲区的问题,提出并设计了一种轴向增强杀爆战斗部结构。通过将战斗部装药头部设计为圆弧形,在装药头部周围空间均匀填充更多的预制破片来增加轴向破片的数量并改善轴向破片的飞散方向,以此实现战斗部的轴向增强功能。基于欧拉-拉格朗日单元耦合(CEL)仿真算法,采用ABAQUS有限元仿真软件开展了该战斗部毁伤威力场的数值仿真分析。仿真结果表明,大多数预制破片的速度处于800~1500 m/s,在合理的弹目交汇条件下,战斗部能够对目标产生有效毁伤;战斗部头部的破片能够比较均匀地分布在中心毁伤区域,随着弹目交汇时战斗部轴向初速度的提高,战斗部头部破片仍然能够保持在中心毁伤区域内均匀分布。设计的轴向增强战斗部显著增加了中心毁伤区域内的破片数量,并且保证破片能够均匀分布在中心毁伤区域内,基本解决了传统杀爆战斗部产生的中心杀伤盲区问题。本文中研究成果能够支撑新型轴向增强杀爆战斗部的设计,并为定向杀伤式防空反导战斗部的设计提供参考。

摘要：为解决数字相控阵不能利用传统的矢量网络分析仪进行校准的难题,提出一种基于近场测量的数字相控阵校准系统。通过矢量网络分析仪外加混频器和信号源提供变本振的方法,设计了发射态和接收态下的数字相控阵天线校准系统架构,实现了数字相控阵采用矢量网络分析仪的同频率网络参数测量;通过设计时序分配单元,实现了多频点数字相控阵的自动化测试,大大缩短了测量时间。经过实际测量,顺利完成了20个天线单元的接收与发射幅相校准工作,校准后的相位一致性能够稳定保持在±7°范围内。

摘要：针对充气空间飞行器刚柔耦合影响下的高精度姿态控制问题,提出基于自抗扰控制理论的姿态控制系统设计方法。建立刚柔耦合动力学模型,综合采用线性自抗扰控制、姿态机动路径规划、脉冲调宽调频调制、滤波处理等控制策略进行柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计。通过数值仿真实验对所设计系统进行验证,并与传统PID控制进行对比分析。仿真结果表明,采用新方法设计的柔性充气空间飞行器姿态控制系统可以适应大角度姿态机动,能够有效抑制充气囊体的柔性振动,在节省燃料消耗的同时实现高精度姿态控制。

摘要：喷水冷却器用于某高温燃气流风洞,其功能为将温度3600 K,流量1100 m^3/s,入口流速120 m/s的大流量高温高速燃气降温至673 K。冷却器采用直接喷淋设计,以雾化喷嘴阵列将水喷入燃气流场中,利用水的汽化潜热冷却燃气。本文主要讨论了喷嘴阵列的设计。采用数值仿真方法,基于DPM(离散相)模型,对燃气冷却器内部的两相流动、传热和传质情况进行了数值模拟。应用该模拟方法,首先研究了影响冷却器内流场的关键因素;而后经过多方案迭代设计,得出了可行的喷嘴阵列构型;最后进行了喷嘴阵列性能实验,对该构型下冷却器的性能进行了验证,结果优于设计指标。以上述工作为基础,本文还提出了一些冷却器用喷嘴阵列的设计方法。

摘要：为解决全捷联被动雷达导引头大测量误差下的精确制导问题,从实际工程应用角度出发,对全捷联被动雷达末制导系统进行了研究。首先,建立了全捷联被动雷达导引头模型。其次,针对系统非线性、滤波稳定性、计算量及制导与姿态控制的耦合问题,提出了基于容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter,CKF)的制导信息提取、滑模变结构制导、三回路过载驾驶仪等算法相结合的末制导系统方案。最后,结合反辐射导弹应用场景,建立全系统仿真模型进行方案验证。结果表明,所设计的末制导系统对静止目标的打击精度为2 m,对于15 m/s以内的慢速移动目标,也具有较好的适应能力,落点圆概率误差(circular error probability,CEP)可以达到10 m左右。

摘要：针对复合材料结构的强度设计与分析方法问题,基于Tsai-Wu强度准则,该文提出了一种新型刚度退化模型,建立了一套层合/实体型复合材料结构渐进损伤分析的通用方法,并开发ABAQUS用户材料子程序用于层合型和实体型复合材料典型结构的渐进损伤数值仿真与试验验证,结果表明:该文提出的模型和算法,在保证层合型复合材料结构损伤分析能力和精度不低于已有方法基础上,对C/C实体型复合材料结构极限承载能力的数值模拟相对误差精度也达到20%量值水平。