国外水平起降临近空间高速飞机动力的发展

临近空间高速飞机的飞行包线宽广,常规动力不能满足需求,必须采用组合动力。涡轮基组合循环(TBCC)发动机能实现高超声速飞行器水平起降,是临近空间高超声速飞机的最佳动力。首先从TBCC技术研发路线入手,总结出TBCC主要技术研发领域,如高速涡轮基技术、冲压/超燃冲压发动机技术、飞发一体化技术和热防护技术;其次结合TBCC典型研究计划(RTA、FaCET、TriJet、LAPCAT和SR-72),归纳出每个计划的关键技术及进展,并对各方案的未来发展应用进行阐述;最后对TBCC的发展趋势和技术特点进行了总结。

水平起降Ma4高速飞机用涡轮冲压组合发动机研制关键技术难点解析及对策研究

水平起降Ma4高速飞机是目前研究的热点,涡轮冲压组合发动机是其可行动力形式之一,但历经50多年发展,Ma3.5以上涡轮冲压组合动力目前仍然停留在地面试验阶段,为了探明限制涡轮冲压组合发动机从技术研究转入工程研制的关键因素,本文设计了一个配装两台涡轮-亚燃冲压组合发动机、最高飞行速度为Ma4左右的水平起降高速飞机模型,设定了飞行任务剖面,计算出了整个飞行过程中飞机对发动机的推力需求,并对比现有航空发动机技术能力,分析出了阻碍涡轮冲压组合发动机向工程应用迈进的三大核心要素:飞机高空高速爬升阶段发动机存在一个巨大的"推力缺口",现有发动机推重比不够高导致飞机有效载荷和航程受到极大限制,发动机长时间高Ma数飞行导致可靠性和寿命低。据此针对性提出了技术研究措施建议。

涡轮基组合动力水平起降高超声速战略打击模式探讨

分析了高超声速飞行器的优势,阐述了多种高超声速全球/远程打击飞行模式的特点。指出涡轮基组合循环(TBCC)动力水平起降机载发射高超声速弹道飞行模式,在平台机动性、发射隐蔽性、突防概率等方面都具有明显优势,且可有效牵引TBCC发动机、水平起降高超声速发射平台、小型机载战略武器技术分阶段渐进发展,在未来能量中心战中将发挥重要作用。

欢17块底水油藏水锥起降规律影响因素研究

为改善底水油藏开发效果、降低油藏开发中底水锥进现象带来的影响,对影响底水锥进现象各因素进行了详细分析。结合欢17块大凌河边底水油藏地质特征及开发特点,利用油藏工程分析方法及油藏数值模拟技术,总结出水锥起降规律。实验结果表明:隔夹层距离射孔段越远、平面展布面积越小,底水锥进现象越明显;油水黏度比、垂向水平渗透率之比、井距与水锥下降速度呈正变关系;在压制底水锥进过程中,单井日产液量越高,水锥下降速度越快;水锥下降高度变化主要发生在前4 a,建议矿场上最佳关井压锥时间为4 a。

星舰-超重体系与开发的范式变革探究

为了梳理和分析星舰-超重体系与开发的模式,及其相比以往航天运输体系的变革,本文首先回顾星舰-超重的宏观演化与微观验证历程,而后评估基于星舰-超重的太空新物流体系优势与挑战,最后探讨资本驱动下航天运输系统价值网升维与开发范式变革的内在逻辑。研究发现:星舰-超重的开发理念是“创新引领,市场运作;宏观演化,微观验证”,本质是资本内在增值需求推动新技术、新平台的快速集成和应用。

客观评论我国军队现役的一线装备水平

随着我国军工研发队伍不断壮大，各种新型军事装备不断涌现并列装三军。海陆空三军的各种新式装备不断频频曝光，如：J20、J31隐形战斗机、J18垂直起降舰载隐身战斗机。另外，近年来我国东海以钓鱼岛、南海以三沙群岛的外部威胁和安全隐患不断升级。

组合循环动力在水平起降天地往返飞行器上的应用

水平起降天地往返飞行器是未来空间快速响应和低成本航天运输的重要方式,组合循环动力具备全包线飞行能力,在大气层内利用空气作为氧化剂,可大大提升发动机的比冲,是未来水平起降天地往返飞行器的首选动力系统。梳理了国内外组合动力天地往返飞行器的发展历史和现状,对比未来航天运输系统中不同起降方式的优缺点,明确了水平起降的优势及其对飞行器和发动机的要求,通过组合动力和火箭动力的总体性能分析和对比,进一步确认组合循环动力在水平起降天地往返飞行器中的应用优势。

一种未来大型天地往返运输系统平台气动方案

针对未来低运行成本、可直接水平起降、重复使用的大型天地往返运输系统平台飞行器研制所需重点解决的全速域气动力性能需求与气动热防护匹配等难题,分析了典型航天飞机方案所存在的能量运行缺陷等主要问题及可能的改善方案。基于放宽气动热防护设计、涡轮/冲压/火箭发动机三动力组合、嵌套式旋转机翼全速域变体、在爬升阶段将飞行动能转化为高度势能以及再入阶段"跳跃式"盘旋减速飞行轨迹控制等设计思想,从能量损失速率控制和回收利用等角度出发,开展了一种新型大型天地往返运输系统平台气动布局概念设计研究。全速域气动力/热性能工程估算以及内/外流整体气动效能初步分析结果表明,该方案可有效满足整个飞行包线内的升重平衡需求,相比航天飞机方案具有显著的整体气动效能优势,值得进一步开展深入研究。

考虑飞行品质约束的空天飞行器控制舵面设计及优化

针对放宽静稳定度条件下水平起降空天飞行器控制舵面尺寸设计难度大的问题,提出了一种基于代理模型的控制舵面—控制参数一体化设计方法。首先,基于鸽群算法构建了包含结构参数的空天飞行器气动特性代理模型,获得了气动特性参数随飞行条件、控制舵面尺寸及质心位置的变化关系,为控制舵面一体化设计提供输入。然后,设计了基于C*结构的空天飞行器纵向参考模型跟踪控制律,并将考虑飞行品质约束的空天飞行器控制舵面一体化设计问题转化成多约束条件下的多目标优化问题。并采用非光滑优化算法计算得到了同时满足飞行品质、舵面饱和、舵面偏转速率等约束的最小控制舵面及对应的控制参数。仿真结果表明,该方法能够在满足性能指标约束的前提下有效减小控制舵面的尺寸,具有较强的工程应用价值。

重复使用运载器回收技术现状与挑战

讨论了重复使用运载器的不同回收方式,分析了不同回收方式的特点,阐述了技术挑战及发展趋势。具体为:针对不同回收方式,先后讨论了垂直起降、伞降回收和水平起降这3种模式的关键技术;在垂直起降方面,重点分析了发动机节流、多次起动和着陆缓冲机构这3类关键技术;在伞降回收方面,重点介绍了基于翼伞的火箭残骸落区控制和空中回收技术。对于基于火箭动力的水平起降,从复杂气动力热环境下相关机理研究、热防护、着陆机构、制导与控制共5个方面对存在的难题进行了分析;最后对3种模式的特点进行了总结和对比分析。

美国两级入轨水平起降可重复使用空天运载器发展综述

文中系统阐述了美国可重复使用空天运载器的发展历程,详细分析了美国开展可重复使用空天运载器(RLV)的研究情况,在系统总结美国可重复使用空天运载器发展情况的基础上,给出了可重复使用空天运载器应具有可重复使用能力、水平起飞和降落能力、采用吸气式组合动力等基本判断,为进一步探讨我国可重复使用空天运载器的整体发展思路提供参考。

FARA计划

自从20世纪40年代直升机技术诞生以来,这种能够垂直起降、空中悬停的飞行器已经走过了半个多世纪的历史。而在军机领域,直升机的飞行技术特点为它赢得了不可或缺的一席之地。运输、侦察、作战,直升机无所不能。而在不远的将来,世界顶尖水平的"次世代"攻击/侦察直升机会迎来哪些变化呢?

民用飞机设计参考机种之一 HS 146-100四发涡扇短程支线运输机

HS146—100是原英国霍克·西德利飞机公司（现为英国航宇公司，故现名BAe146—100）研制的一种4发涡扇短程支线运输机。该机具有与同代宽体运输机一样舒适的旅客座位配置，并具有竞争性的使用成本、起降性能好和噪声水平低等特点。

民用飞机起降构型气动噪声分析

近年来随着航空运输业的发展和民用飞机运营强度的增加,机场的环境状况并没有显著改善,飞机噪声污染变得越来越严重。民用飞机的噪声水平在很大程度上决定其竞争力,是重要的技术性能参考指标,分析机体绕流噪声对飞机降噪设计具有重要意义。

TBCC发动机控制技术的发展

涡轮基组合循环(TBCC)发动机是涡轮发动机和冲压发动机有机结合形成的组合循环动力系统,具有水平起降、宽速域和宽空域工作的优点。然而,TBCC发动机控制比较复杂,特别是TBCC发动机在模态转换控制时,具有建模难、多变量、强非线性、非光滑多模态、强耦合和强不确定性等固有特性,给TBCC发动机控制律设计带来了巨大的挑战。

CADC竞赛项目指南(3)--模拟搜救与垂直起降载运

模拟搜救项目在2020年CADC大赛中,竞赛规则没有新的变化。因模型直升机成本高、操纵手训练难度大、系统又比较复杂,该项目的参与人数并不多。目前,该项目的比赛水平呈三极分化,2019年比赛成绩最好的是河北科大队,第二名的比赛成绩与他们相比差距较大,排在中游水平以及最后的队伍数量则差不多。对这个项目来说,取得成绩的关键,主要在于系统设计的好坏,以及是否能够保证足够的飞行训练时间。

美航母提升自动化水平

2017年1月，“乔治·布什”号和“卡尔·文森”号航母的舰载机联队都安装了称为精确着舰模式，原称航母精确进近综合控制海上增强引导技术（PLM）的舰载机辅助起降技术。该技术优化了F／A—18E／F战斗机或E／A-18电子战机进近航母时的功率调节和襟翼调整．实现升力和下降速率的动态自动控制，减少手动修正，降低飞行员着舰最后阶段繁重的操控负担和失误风险，从而将触舰点的分散度降低了约50％。

波音的“鬼怪雨燕”垂直起降无人机

波音研制的“鬼怪雨燕”有4个涵道风扇，其中两个嵌入在机身上，另两个分别安装在机翼两端的翼梢部。在垂直起降时，机翼翼梢的2个涵道风扇倾转到水平位置，和机身风扇同时用于垂直飞行；在由垂直向水平飞行过渡时，机翼翼梢的风扇逐渐倾转到垂直位置，并在机身风寓下部的导流叶片协助下增加前飞的推力；在水平向前飞行时，机身风扇将置于空转，不仅机身风扇下部的导流叶片会关闭，机身风扇涵道上方的盖子也会自动将风扇进气道盖上，以减少向前飞行的阻力。

直升机进行平台起降飞行训练

近日,海军陆战队某旅开展跨昼夜平台起降飞行训练,锤炼新飞行员技战术水平。在飞行员精准操控下,直升机一次次平稳降落在平台内的标志圈内。持续多天的平台起降飞行训练,为后期开展的着舰训练,打下了坚实基础。