RBCC-RKT两级入轨飞行器起飞质量估算方法

针对液体火箭发动机真空比冲基本不变,火箭基循环组合发动机(RBCC)比冲随着飞行条件不断变化的特点,提出了将增广拉格朗日遗传算法优化第一级飞行弹道与传统液体火箭质量估算方法估算第二级起飞质量相结合,获得水平起飞两级入轨RBCC—RKT飞行器第一级起飞质量的估算方法,为总体方案初步设计论证提供参考。通过算例,分析了一级RBCC飞行器惰性质量比、最高动压,气动特性与起飞质量之间的关系。计算表明,降低RBCC飞行器惰性质量比、提高一级飞行器最大飞行动压、提高飞行器升阻比,都能有效地降低一级起飞质量。

高超声速飞行器起飞质量的解析估算

基于火箭助推的发射方式,推导出弹道式飞行器、高超声速助推-滑翔飞行器及高超声速助推-巡航飞行器的起飞质量与航程、燃料比冲和载荷之间的解析关系,为总体设计初期快速估算飞行器起飞质量提供了方法。基于此,比较了3种飞行器的起飞质量载荷比。结果表明,助推-巡航飞行器性能最优,助推-滑翔飞行器性能居中,弹道式飞行器的性能最差。

固体导弹最小起飞质量研究

在已知多级固体导弹结构参数及药柱参数条件下，根据导弹载荷质量及主动段末速度，推导了导弹起飞质量模型，分析了各级燃烧室压强、喷管出口压强及药柱的相对长度对最小起飞质量的影响，最后对此质量模型所确定的最小起飞质量所能达到的主动段末速度进行了飞行仿真验证。结果表明，增大燃烧室压强、减小喷管出口压强及增大药柱相对长度可以减小最小起飞质量，且该最小起飞质量可以达到主动段末速度要求值。

减少飞机起飞质量和空载质量估算误差研究

目的 研究减少飞机概念设计时空载质量和起飞质量估算误差方法 通过对一些新型运输飞机的基型和衍生型数据进行统计分析研究,拟合出空载质量估算相对误差与航程之间的二阶多项式关系曲线,导出飞机起飞质量、空载质量和航程之间的关系式,改进了Roskam的空载质量估算公式,通过对利用Roskam估算公式和改进后Roskam估算公式的计算结果分析对比,得出了较为满意的结果结果 空载质量和起飞质量的估算误差范围均减至±5%以内结论 利用改进的Roskam方法。

分布式电推进无人机总体参数设计方法研究

分布式电推进动力技术为无人机的设计带来了新的思路,例如提高气动效率和推进效率以及新概念垂直/短距起降构型等。然而和常规无人机相比,分布式电推进无人机的动力系统更为复杂,这为分布式电推进无人机的设计带来了难度和挑战。研究了考虑气动/推进耦合特性的分布式电推进无人机总体参数设计方法和流程。以一架分布式电推进短距起降无人机为算例进行了概念设计和总体参数设计,并对设计参数对起飞质量和续航性能的影响进行了分析,最后通过原理样机的飞行实验对所建立的设计方法的有效性进行了验证。结果表明,分布式电推进动力系统在起飞质量中的占比超过20%,动力系统中的涵道风扇效率、电机功率系数、电子调速器功率系数和供电线电阻率是影响无人机性能最显著的设计参数,随着技术水平的提升,起飞质量有望降低20%以上,续航性能有望提升3倍以上。

超高速动能导弹推力速度方案研究

根据超高速动能导弹的系统概念和系统方案 ,在满足一定战术技术指标要求的条件下 ,针对超高速导弹不同的推力速度方案 ,建立了总体参数 (起飞质量 )的精确计算模型 .采取数值积分和二分法 ,完成了程序编写与计算 ,并对算法的有效性做了检验 .

高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法

针对高原机场的复杂环境和飞机发动机性能明显下降的特点,分析了高原机场的飞机起飞滑跑过程。将机场实际气压换算为标准大气压力,用修正的发动机瞬时推力计算不同时刻的滑跑距离,提出了高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法。分析了海拔高度、起飞质量、气温、风速等影响因素对飞机起飞滑跑距离的影响,得出滑跑距离的简化计算公式并进行了实例验证。分析结果表明:当高原机场海拔高度3 569.5m,气温为16.4℃,逆风风速为2.1m·s-1时,针对Ⅰ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过48m,最大相对误差不超过2.7%;针对Ⅱ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2%;针对Ⅰ型飞机与Ⅱ型飞机,应用简化计算公式计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大相对误差分别为3.9%和2.8%,满足工程精度要求。

舰载机前起落架突伸动力学分析及试验方法

为了了解舰载机前起落架突伸试验与实际突伸过程的当量关系,本文以某舰载机为研究对象,建立了全机弹射起飞动力学模型,进行了全机弹射起飞动力学分析,得到了前起落架突伸过程中的动态响应。提出了基于当量质量的前起落架突伸动力学试验方法,设计了试验方案,建立了前起落架突伸动力学试验分析模型,进行了突伸动力学分析。进而依据全机突伸动力学分析结果,对基于当量质量的前起落架突伸动力学试验中相关参数的选取进行了探讨研究,结果表明:当突伸当量质量系数取0.8时,突伸动力学响应特性与全机弹射起飞突伸过程的动态响应结果比较吻合。

基于改进模拟退火的航空器起飞质量估算方法

航空器起飞质量作为航空器性能的重要参数,对于提高离场轨迹预测精度具有显著效果。考虑到质量参数属于航空公司商业运营数据,难以通过公开渠道获得,提出一种基于历史轨迹数据的航空器起飞质量估算方法。利用航空器的全能量方程,考虑风的影响,根据航空器性能数据库(BADA)性能模型建立航空器起飞质量迭代模型,将禁忌搜索算法中的禁忌表功能引入模拟退火算法,应用改进算法对模型进行高效求解。以典型样本航班为例,估算起飞质量与真实质量的相对误差为2.91%;与BADA参考质量相比,采用估算起飞质量进行轨迹预测时精度得到了有效提高;对15种机型、26 724个航班进行起飞质量估算,所有航班估算质量的平均相对误差值为3.45%,占比97.67%的航班估算质量相对误差绝对值在10%以内。可见,所建立的航空器起飞质量估算方法可适用于大批量航班,为高精度轨迹仿真与预测工作提供了技术支撑。

基于分段FOX方法的民航LTO黑碳质量排放清单计算分析

根据民用航空发动机压比提出分段FOX(formation and oxidation)方法,估算民用航空发动机LTO(landing and takeoff)循环黑碳(BC)颗粒质量排放指数,结合航空发动机机场实际运行时间和燃油流量修正,编制了2018年国内某国际机场某周国内民航航班黑碳颗粒质量排放清单。结果表明:考虑燃油流量修正的分段FOX方法对民用航空发动机慢车、进近等低工况的黑碳颗粒质量估算精度较FOX方法提高1~2倍,爬升、起飞等高工况估算值更接近实验值。考虑民航实际运行时间和燃油流量后,2018年此国际机场国内民航进出港LTO循环黑碳颗粒质量周排放量约300 kg,其中B737、A320等中型机离港(起飞和爬升阶段为主)阶段排放贡献超70%。