摘要：飞机环控系统(ECS)在动态工作时的故障是困扰环控系统设计和改进的一大难题。传统ECS地面试验设备只具备稳态供气或小范围慢速动态供气的能力,难以复现ECS在空中快速剧烈动态引气的环境。为弥补环控系统动态试验能力的不足,建立了参数覆盖范围最大、动态指标最高的环控引气双发动态模拟试验台,可以为环控系统模拟不同发动机在不同工作状态下的动态引气环境。使用总阀调压、冷热掺混调温的方式实现温度压力联合调节,合理分配各环节阻力关系以减弱调压-调温过程的耦合;使用旁路加热器供热、换热器换热的方式保证温度调节的快速性;采用双阀联动控制保证压力调节的大范围和高精度,双流量计互补测量以保证稳态测量精度和动态测量速度;基于传统分布式控制系统建立反射内存卡快速交互网络,实现控制系统的快速响应,采用基于专家系统的查表比例积分微分(PID)算法提升控制器的控制效果。试验结果显示所设计试验台具备快速、大覆盖范围的动态调温调压能力。

摘要：飞行载荷是飞机结构设计的基础,准确、快速获得机动载荷一直是飞机研制中的难题。早期飞机采用在刚性机动载荷基础上做弹性修正的方法,而随着现代飞机飞行速度和结构柔度的不断提高,结构弹性变形使得机动载荷的分布发生较大变化,需要综合考虑气动和结构的耦合效应,并发展了满足不同精度和效率的弹性机动载荷分析方法。机动载荷减缓技术的提出与应用保证了飞机所需的机动特性,同时降低了因结构强度和刚度要求所要付出重量的代价,是当前该领域研究的热点。首先归纳了现代弹性飞机机动飞行载荷分析及减缓的总体要求和技术框架;其次以此为基础介绍了机动飞行载荷所涉及的气动力、结构强度/刚度、数据映射、飞行力学等分析方法;对国内外的机动载荷减缓技术进行了梳理;回顾了机动飞行载荷及其减缓的仿真和试验案例;最后讨论了未来机动飞行载荷分析及减缓技术发展中需要解决的关键问题,以期为该领域的科研工作者提供一些思路。

摘要：未来智能飞行器将向跨速域、跨介质、多种应用场景自由切换的需求方向发展,对其外形结构设计提出了严苛的挑战.飞行器的可变形能力可以大幅提高其环境适应性,是该领域未来的重要发展方向.可变形超材料具有独特的多功能特性和不依赖机械机构的可变形能力,展现出巨大的应用潜力.本文对可变形超材料的发展现状及其在载运工具领域的应用进行综述,为进一步研究提供参考和指导,有望推动包括先进飞行器在内的载运工具的创新设计.

摘要：针对无人机运动约束下的编队任务研究标准二阶一致性控制算法的优化问题。首先,结合编队信息,基于虚拟结构法思想,设计含虚拟参考点的二阶一致性编队控制算法,使得编队收敛于指定队形,解决标准二阶一致性控制算法的收敛状态与各无人机初值有关以及收敛位置趋于一致的问题,得到编队渐近收敛的条件。其次,引入饱和函数得到运动约束条件下的渐近收敛的二阶一致性编队控制算法,设计无人机编队高度、航向、速度通道控制器。最后,设计无人机编队队形集结仿真实验,对比相同饱和函数不同一致性方法的编队控制算法、相同一致性方法不同饱和函数的编队控制算法,验证了优化算法的有效性和快速性。

摘要：针对一类具有非凸输入约束和外界干扰的不确定多输入多输出严格反馈非线性系统,提出一种有限时间自适应神经网络动态面跟踪控制方案.首先,通过引入非凸约束算子,将所设计反馈控制输入转化为与其同方向具有最大幅值的实际输入向量,进而保证实际控制输入始终保持在非凸约束集合内;然后,采用径向基神经网络逼近不确定连续函数向量,以解决控制增益矩阵上下界未知情形下的控制问题,并利用不等式放缩处理未知有界干扰;接着,利用反步法设计有限时间自适应动态面跟踪控制器,保证闭环系统所有信号均为一致最终有界的,实现期望轨迹的有限时间跟踪控制;最后,给出数值仿真算例以表明所提出控制方案的有效性.

摘要：大柔性飞行器在气动载荷作用下会产生较大的结构变形,动力学特性发生明显改变,准确的结构变形预测对大柔性飞行器设计及气动弹性仿真具有重要意义。几何非线性有限元等全阶结构模型仿真效率低,已有的非线性结构降阶模型(ROM)具有较高的仿真效率,但建立降阶模型的过程中需要大量样本数据。基于学习算法建立考虑几何非线性因素的大柔性结构静变形预测模型,利用均方根误差(RMSE)对该预测模型进行性能评估,论证几类学习算法在结构大变形预测中的适用性。结合结构大变形预测模型与曲面涡格法(VLM)提出一种新的几何非线性静气动弹性分析方法,兼顾计算精度与效率。采用所提方法计算单梁式机翼静气动弹性变形,对比仿真结果与风洞试验结果,表明所提方法计算精度及效率高,实际应用价值较大。

摘要：传统热固性酚醛树脂脆性大,本文采用六亚甲基四胺(HMTA)对酚醛树脂进行了化学增韧改性,并考察了碳纳米管协同改性提高酚醛树脂耐热性能的综合效应。研究发现,不同含量HMTA对酚醛树脂力学性能影响规律呈先增长后下降趋势,2.5wt%HMTA改性酚醛的力学性能最为突出,其压缩强度达到393 MPa,弯曲强度为149 MPa,相比未改性酚醛树脂分别提升24%与62%,断口分析表明增韧体系中形成的“海-岛”结构显著提升了树脂基体的力学性能。但是,HMTA导致酚醛树脂的耐热性能明显下降,在2.5wt%HMTA增韧酚醛体系中加入碳纳米管可将树脂体系的T_(d5)(T_(d5)为质量损失5wt%时的热解温度)提升至初始酚醛树脂的水平,同时兼具优异的增韧后力学性能。这一结果对结构/防热一体化新型酚醛树脂基体的设计研制具有重要参考价值。

摘要：为了研究复合材料的高低周复合疲劳特性,本文综合分析了现有的高低周复合疲劳试验平台设计思路及研究进展,以搭建适用于复合材料的复合疲劳试验平台。结合复合材料疲劳失效特性,设计了非对称哑铃型的二维编织复合材料试件用于复合疲劳试验。试验结果显示:试件在特殊设计的疲劳考核区发生断裂失效。失效部位的应变曲线既展现了受低周疲劳载荷作用时低频高幅值的变化特征,也具有受高周疲劳载荷作用时高频低幅值的变化特征,证明失效部位在试验中受到非干涉高低周复合疲劳载荷的持续作用。疲劳试验的顺利开展表明该研究为复合材料的复合疲劳试验研究提出一种试验方法。

摘要：可悬停仿生扑翼微型飞行器以昆虫或蜂鸟为仿生对象,具有可悬停、气动效率高、隐蔽性强等特点,应用前景广阔。然而现有仿生扑翼微型飞行器的气动力和气动效率与生物对象仍有较大差距,影响了续航和负载能力,限制了其实际应用场景。本文综述了可悬停仿生扑翼微型飞行器的研究现状、气动分析方法、生物高升力机理及其应用,重点梳理了实现扑翼高升力、高气动效率、低噪声等的关键设计方案,并分析了这些设计参数对飞行器性能的影响规律。最后,展望了可悬停仿生扑翼微型飞行器气动设计的未来发展方向,为后续研究提供参考和借鉴。

摘要：组合动力飞机爬升段油耗占比高,亟需关注动力模态切换的安全性以及切换时机的选择,因此开展爬升轨迹优化研究具有重要意义。然而,因为模型非线性、非凸约束和强飞发耦合等因素的制约使得求解困难。首先,建立了体现飞发耦合特性的组合动力飞机模型。其次,为高效求解该问题,改进了经典鸡群优化算法的更新规则,进而与Gauss伪谱法融合形成混合优化算法。最后,对爬升段油耗与飞机关键参数进行了关联性分析。仿真结果表明,与单独使用鸡群算法或Gauss伪谱法相比,使用改进鸡群-Gauss伪谱法的油耗更低。此外,所提模型的爬升段油耗与飞机升阻比呈负相关;模态切换点的选取也对油耗有显著影响,但不呈现单调性。