舰载飞机弹射起飞动力学研究进展

舰载飞机弹射起飞过程载荷大、加速度大、距离短、时间短,且受航母运动、气流扰动等条件影响,存在复杂的强非线性多学科动力学耦合问题。文中对舰载飞机弹射起飞动力学问题及研究现状进行概述,包括弹射拖曳动力学、弹射突伸动力学、机-舰-气流综合效应以及弹射起飞前起落架振动问题,并指出了需要进一步研究的几个关键技术问题。

舰载飞机腐蚀控制与防护技术

分析了舰载飞机高温、高湿、高盐雾的服役环境特点,并阐述了舰载飞机易发生的腐蚀问题,提出了舰载飞机腐蚀防护与控制的研究思路,并对舰载飞机先进腐蚀控制与防护技术进行了总结,包括结构防护设计、选用综合性能优良的耐蚀材料、防护技术、舰上腐蚀控制维护/维修技术等。总结了舰载飞机全面腐蚀控制研究重点发展方向及建议。

舰载飞机纵向自动着舰控制系统研究

对飞机纵向自动着舰控制系统进行了分析与研究。作者将升降速率（Ｈ－Ｄｏｔ）控制系统与进场推力补偿系统结合在一起，以便对飞行姿态和发动机的推力进行综合控制。文中讨论了该综合控制系统的控制规律、导引控制规律的设计方法以及舰体运动补偿网络及参数的选择方法。在考虑自由大气干扰、舰尾流和甲板运动的条件下，以国产某型号飞机为例，对其纵向自动着舰控制系统进行了分析、设计与仿真，并提供了部分仿真结果。

舰载飞机进舰降落信号员模型建模

舰载机在航母上降落面临着极其复杂的环境,末端进舰阶段需要降落信号员(LSO)的信号指引,在舰载机的人机系统仿真模型中,需要包括LSO的模型.分析了舰载机进舰飞行过程中LSO的作用和行为特征.针对LSO对飞行距离、航迹偏差判断和指令决策的行为特征,采用模糊逻辑建立了相应的行为模型.针对LSO对舰船运动预测的行为特征,利用神经网络建立其行为模型,对几种典型进舰情况进行仿真,验证LSO模型的合理性.

舰载飞机自动着舰系统的研究

介绍了舰载飞机的自动着舰系统（包括了飞机的飞行控制系统、推力控制系统及航空母舰的导引系统），并指出只有精确地控制飞机的下滑轨迹，才能使飞机在航空母舰上安全降落．本文着重讨论俯仰指令型的纵向自动着舰系统的原理、结构及设计，并指出导引指令中对舰体运动的补偿．

舰载飞机复飞决策技术研究与实时可视化仿真

以准确进行舰载飞机复飞决策为目标 ,开发了基于飞机小扰动动力学模型及简化的终端飞行状态预估方程的两种复飞决策系统 ,并对两种复飞决策系统进行了性能比较。仿真结果表明 ,所研究的复飞决策系统可及时提供指令 ,有效地引导飞机复飞 ,保障了着舰导引的安全。此外 ,还从工程应用的角度出发 ,开发了具有复飞决策功能的自动航母着舰系统的实时可视化仿真平台。

舰载飞机着舰拦阻动力学分析

提出了舰载飞机非对称、偏心着舰时拦阻力的计算方法 ,考虑了拦阻挂钩可在拦阻索上滑动的情况 ,建立了舰载飞机着舰动力学模型。进行了舰载飞机着舰拦阻仿真和分析研究 ,分析了着舰偏心距、非对称性对飞机着舰的影响。

舰载飞机复飞决策与操纵研究

对舰载飞机着舰时的复飞决策、复飞操纵问题进行了研究。在建立舰载飞机着舰复飞的非线性飞行动力学模型的基础上,讨论了复飞包线的生成方法,重点研究了复飞操纵动作对复飞包线的影响,对不同的操纵方法进行了计算和比较,建立了复飞时最优的操纵规律及相应的复飞包线,开发了复飞决策及操纵模拟系统,对上述方法进行了模拟验证。仿真计算表明,优化操纵升降舵可以极大地缩小复飞危险区域,采用模糊控制器则可实现自动复飞。

舰载飞机弹射起飞过程中的几个问题

本文着重研究舰载飞机在甲板起飞时采用一种弹射起飞所出现的一些问题:(1)地效对舰载飞机起飞时下沉量的影响;(2)起飞姿态和起落架突伸问题;(3)前起落架载荷与起飞特性的关系。

舰载飞机腐蚀防护与控制标准体系框架设计

分析了国内外腐蚀防护与控制有关标准的现状,按照舰载飞机方案论证、工程研制、定型、生产和使用维护等全寿命期各阶段的腐蚀控制需求提出了相应的腐蚀防护与控制标准,并应用标准体系编制方法,初步设计了舰载飞机腐蚀防护与控制标准体系框架结构图。

舰载飞机纵向逃逸性能仿真研究

建立了舰载飞机的逃逸动力学分析模型，对飞机在不同着舰条件下的逃逸性能和起落架载荷进行了数值仿真。结果表明，着舰速度越大、发动机推力加速性越好，对飞机的逃逸越有利；舰艇运动会使飞机着舰点偏离理想着舰点并增大起落架载荷；舰尾流对逃逸性能的影响不大，但会使飞机着舰点偏离理想着舰点，不利于飞机的着舰安全。

中性稳定的舰载飞机着舰模态研究

由于舰载飞机着舰前处于跟踪雷达的盲区 ,此时导引系统关闭 ,为了使飞机的姿态及轨迹角在舰尾气流扰动下力求不变 ,以达到安全着舰的目的 ,提出了飞机中性稳定的新型着舰模态。其实现途径是利用后缘襟翼对称偏转所产生的直接力 ,对迎角小扰动变化进行气动解耦 ,从而构成中性稳定舰载飞机 ,使飞机动力学的特征模态由振荡型转变为非周期型。仿真结果表明 ,该模态可有效地抑制气流扰动 ,提高着舰的安全性。

舰载飞机拦阻网着舰冲击特性仿真研究

针对舰载飞机拦阻网制动情况下,飞机结构损伤及拦阻网系统性能评估问题,采用基于碰撞损伤的非线性动力学有限元方法建立了包含舰载飞机弹性模型、柔性拦阻网带系统动力学模型和MK7-3阻尼器设备的一套完整的舰载飞机拦阻网着舰动力学模型。模拟了舰载飞机在特殊情况下,凭借拦阻网进行应急制动的动态工作过程,获得了舰载拦阻网设备在工作过程的拦阻力变化规律,完成了舰载拦阻网设备拦停性能验证以及舰载飞机机体结构破损安全性评估。通过数据对比分析表明,论文中仿真方法可有效用于评估舰载飞机拦阻网系统性能指标及预测飞机机体强度裕度。

舰载飞机下滑着舰特性研究

使舰载飞机在航空母舰上安全降落，则主要表现为对飞机的下滑轨迹高精度的快速跟踪控制。首先讨论下滑轨迹角的确定因素和下滑时的速度特性，然后对下滑轨迹的快速跟踪控制进行了研究，并指出其基本特征。

舰载飞机纵向着舰自抗扰导引系统设计

为使舰载飞机沿着理想的下滑轨迹安全着舰,自动着舰系统必须具备跟踪甲板运动和抑制气流扰动的性能。因此,采用自抗扰控制器(ADRC)设计了纵向着舰导引系统。仿真结果表明,自抗扰导引系统不但对典型输入的跟踪性能令人满意,而且抑制突风扰动的能力较强;和PID导引律相比,系统响应的品质有较大的改善。

舰载飞机着舰精确轨迹跟踪控制研究

根据着舰运动及 H∞ 控制方法概念对用 H∞ 控制方法设计舰载飞机自动着舰导引系统进行了研究 ;并按着舰导引系统的性能要求 ,确定了 H∞ 控制综合模型的结构 ,给出了权阵的选取准则。以 AD-4飞机为例进行了仿真验证 ,仿真结果表明 ,所设计的自动着舰导引系统能满足着舰要求 。

舰载飞机电线电缆选用技术分析

舰载飞机与岸基飞机相比,对全机电线电缆的选用提出了新的要求。根据舰载飞机服役的环境和技术要求,重点在于海洋环境对航空电线电缆的特殊耐受性要求,以及飞机自身对减重所提出的最大化可能性,结合航空电线电缆的国内外发展现状,提出舰载飞机全机电线电缆的选用方案,即常温区选用辐照交联ETFE绝缘电线电缆、高温区选用光滑无缝绕包PI/PTFE复合绝缘电线电缆、供电系统优选PFA绝缘挤出型电线、总线系统和高频信号传输选用FC光纤总线及发泡PTFE绝缘同轴电缆。该方案的最大优点在于将航空电线电缆的电性能、减重要求及耐海洋环境的特殊要求做到最大限度的结合,同时,对国内航空电线电缆的研发、制造技术水平亦具有深远的影响意义。

国外舰载飞机甲板用防滑涂层的研究与进展

综述了国外舰载飞机甲板用防滑涂层的特点 ,着重介绍了树脂基防滑涂层和金属基防滑涂层在国外舰载飞机甲板上的应用情况。

舰载飞机起落架突伸时外筒应力陡增分析

分析了某舰载飞机斜板滑跃起飞试飞时,前起落架在机轮出斜板而卸载后,缓冲器外筒轴向应力未减小反而陡增的现象。在介绍缓冲器结构、工作原理和受力数学模型的基础上,建立了缓冲器外筒轴向应力的计算模型;结合对实测数据的分析,揭示了缓冲器外筒应力陡增的原因。结果表明:外筒轴向应力与缓冲器的行程和活塞运动速度相关,起落架出斜板后外筒应力陡增的主要原因是起落架突伸时,活塞杆高速伸出引起油液阻尼力大幅增加及高速伸出的起落架的下部质量在反阻活门关闭瞬间对外筒底面的撞击。

舰载飞机下沉量计算及影响因素分析

根据舰载飞机的动力学方程,计算了示例飞机起飞离舰后的过舰首下沉量。对离舰速度、离舰迎角、飞机总重力、甲板风和预置舵偏度等影响因素作了计算和分析,最后确定了飞机的最小弹射末端速度。