涡流发生器对半球形激光转塔跨声速流场影响数值研究

激光转塔的跨声速绕流场使得机载激光平台面临着严峻的气动光学挑战。为对激光转塔的跨声速流场被动控制提供基本的理论支撑,本文利用了改进亚格子尺度的改进延迟脱体涡模拟(IDDES)方法,针对细长圆柱的针状涡流发生器,对跨声速条件下半球形机载激光转塔的绕流场进行了流动控制数值研究。结果表明,针状涡流发生器引入了明显的二次流特征,削弱了来流能量,导致激光转塔顶部激波强度受到影响,进而影响了激光转塔尾迹区的分离泡尺寸;激光转塔尾迹的横向摆动和纵向波动特征的时空特性并未受到涡流发生器的明显影响,而动态模态分解(DMD)结果指出了当涡流发生器存在时,激光转塔尾迹的纵向波动模态能量具有明显的衰减,合理地对应了尾迹分离泡形态的改变,揭示了本文研究的涡流发生器对激光转塔尾迹分离区的抑制作用,为以被动控制方法来抑制激光转塔气动光学效应提供了依据。

激光武器发射转塔尺寸对飞机作战效能的影响

机载激光武器可以主动防御来袭导弹,大幅提升作战飞机的生存能力。为了具备更远的打击距离,激光武器需要尽可能大的发射镜直径,但几何尺寸较大的发射转塔会对飞机的气动和隐身性能产生不利影响,降低飞机的战场生存能力。利用计算流体力学和物理光学法,分析发射转塔直径对飞机的气动性能和隐身性能的影响,并采用基于agent的作战仿真方法研究发射转塔直径对飞机在突防作战中作战效能的影响。结果表明:飞行速度随着发射转塔直径的增大有小幅度降低,降低幅度在2%以内;30、50和70 cm的发射转塔直径分别导致飞机的头向RCS 64%、173%和282%的增加;对于作战效能而言,激光武器发射转塔的尺寸并非越大越好,相对于无防御措施的无人机执行突防任务,50 cm的发射转塔直径可以提高77.2%的任务成功率,是三种方案中最高的。

国外大型机载激光武器气动布局研究

机载激光武器结合了激光攻击迅速准确和飞行平台灵活机动的特点,同时高空发射激光可以大幅度减小稠密大气影响,进一步提高激光攻击效率,作为一种新兴武器得到了广泛重视。国外已经开展大型机载激光武器的工程样机研制。针对国外大型机载激光武器开展研究,主要对激光发射装置气动布局形式进行分析,总结形成了大型机载激光武器气动布局设计的主要原则。同时开展了大型激光发射装置垂直和平行于自由来流的两大布局形式特性研究,提出了炮塔整流的一些建议。

基于变背景自适应远距离激光测距接收电路设计

在高速机动目标侦察系统的测距系统中,当背景随机变化时激光测距系统作用距离应达到数十千米,根据背景噪声自适应调节工作状态从而达到较高灵敏度和信噪比。针对APD探测器的背景噪声和倍增特性,开展了自适应偏置控制方法研究;基于"恒虚警率"控制方法,设计了激光测距接收前端电路,分别采用TPG和TPB信号控制电路增益和雪崩倍增因子,在"静态闭环"状态下测试了自适应特性;在外场试验中测试了实际测距的"动态闭环"状态,通过搭建的试验装置,完成了对远距离目标探测的试验。

机载随动武器系统的发展演变与应用研究

机载随动武器系统是战斗机武器系统的重要组成部分,能够精确定向、快速响应随动、瞄准目标,作战应用灵活,可对目标实施有效杀伤。本文通过对国外机载随动武器系统发展演变和划代技术特点的分析,梳理了技术演变过程和发展的趋势,对机载随动武器系统的未来发展和应用研究具有一定的指导意义。