外挂物与载机分离过程的数值模拟系统

简要介绍外挂物与载机分离（发射或投放）过程的数值模拟系统——ＣＳＳＰ（２）．它能快速、方便、有效地提供载机及外挂物气动特性和外挂物分离后与载机的相对运动轨迹及姿态，为带外挂物飞机的设计和相容性研究提供了有效的手段．同时还简要描述本系统的３个独立子系统及总控程序的结构和数值模拟方法．最后，将数值模拟结果与风洞实验结果作了比较。

飞机外挂物及其部件同时测力试验技术研究

介绍了气动中心高速所开展飞机外挂物及其部件同时测力试验技术研究的概况,指出了研究的主要技术难点并给出了相应的解决措施。应用该项技术,在1.2m×1.2m风洞中成功进行了××飞机外挂测力试验,获得了该机翼下外挂物及其部件可靠的气动特性。该项试验技术研究的成功及其在型号试验中的应用,拓宽了风洞试验能力,丰富和发展了外挂测力试验技术的内容和手段,具有广阔的应用前景。

带外挂机翼颤振分析的传递函数方法

将传递函数方法应用于带外挂机翼的颤振分析。利用干净机翼的弯扭振动微分方程和Therdorson非定常气动力模型建立了机翼颤振方程。将外挂视为与机翼连接的具有质量及转动惯量的刚体,且考虑机翼与外挂间的俯仰联接刚度,通过变形协调和内力平衡等连接条件引入机翼颤振模型。运用传递函数方法,将颤振微分方程转换为状态空间形式,通过求解复特征值问题获得了带外挂机翼的颤振速度和颤振频率。通过与已有文献及有限元结果对比,验证了该方法的正确性和有效性。最后,讨论了外挂质量、转动惯量、外挂位置、挂架俯仰联接刚度等因素对带外挂机翼颤振特性的影响。

高速风洞飞机部件和外挂物同时测力试验研究

为了获得××飞机主要部件和外挂物的气动载荷,在气动中心高速所1.2m×1.2m风洞中进行了飞机部件和外挂物同时测力试验研究。在M=0.40～0.85,α=-4°～12°,β=-8°～8°的试验条件下,采用7台天平同时对该飞机主要部件(机翼、平尾和垂尾)及翼下外挂物进行了测量。结果表明:试验获得的飞机部件和外挂物气动特性变化规律合理,量值可靠。试验研究的成功,拓宽了风洞试验能力,提高了风洞试验效率。

飞机外挂物投放低速风洞试验技术研究

采用动力相似法对飞机外挂物投放风洞试验技术进行研究 ,总结了试验中的关键技术。介绍了投放模型的设计加工、试验设备、试验过程及试验结果的后期处理的情况。首次采用了先进的高速数码摄像系统对外挂物投放轨迹进行拍摄研究和判读 ,运用多次曝光技术 ,试验照片清晰 ,试验结果符合规律 。

高速风洞品字形低阻弹外挂测力试验研究

在ＦＬ－２４风洞中，采用８台天平分别对母机、六枚“品”字形低阻弹及其外挂组合体同时进行了外挂测力试验。结果表明，各外挂物受机翼下洗流影响，其法向力、俯仰力矩特性与其单个外挂物在自由流中呈现的特性大不相同；翼下挂低阻弹及其挂架受侧洗流影响较大，零侧滑角时产生了横向气动特性；处于机翼复杂流场下的外挂物，除滚转力矩量值不大外，侧向力和偏航力矩量值分别与法向力和俯仰力矩量值相当。

飞机外挂物部件气动特性的试验研究

介绍了在气动中心高速所FL-24风洞中进行的飞机外挂物部件气动特性试验研究的简要情况和典型试验结果。试验是在M=0.60～1.50、α=-4°～16°、β=0°～5°条件下,利用两台内式五分量天平,分别测量得到了某飞机干扰流场下该机左右侧机翼翼下某导弹弹翼、尾舵的气动特性。结果表明:试验获得的导弹弹翼、尾舵的气动特性变化规律合理,量值可信。试验研究的成功,提高了风洞试验能力,为飞机外挂物部件气动特性的获得提供了有效的技术途径。

基于VxWorks的飞机外挂物信号处理系统的研制

飞机外挂物信号处理系统作为与主系统配套使用的子系统,主要是完成飞机外挂物中实时的信号处理。为了满足较高的实时性要求,采用风河公司的嵌入式操作系统VxWorks。由于VxWorks对硬件和软件的实时性要求都能满足,因此很好地实现了信号处理板与主系统之间的网络实时通讯。同时VxWorks还以他的高可靠性保证了整个网络通讯的正常运行。

后掠翼下炸弹气动特性试验研究

为获得某后掠翼飞机机翼下不同外挂形式的单独炸弹/炸弹组合体气动特性,在气动中心高速所1.2m×1.2m风洞中进行了试验研究。在M=0.60～0.95,α=-4°～14°,β=-6°～6°条件下,采用7台外挂天平对炸弹/炸弹组合体模型进行了测量。结果表明:飞机后掠翼和机身带来的侧洗流动使炸弹在零侧滑时存在较大的横向气动载荷;各炸弹不仅受到飞机的侧洗和下洗影响,而且各弹之间的相互干扰也非常严重。

飞机安全性设计的外挂物投放数值方法

研究了飞机外挂物投放问题的数值模拟方法,并应用于安全性设计.通过采用运动嵌套网格方法,结合三维Euler方程对飞机外挂物投放过程进行了数值模拟,并针对该投放模拟方法提出了一套合理可行的并行计算方案.由不同弹射力作用方式对于外挂物投放安全性设计的影响,证实所提出方法对投放过程的数值模拟是有效的.

外挂设备对飞行器电磁散射特性的影响

外挂设备会造成飞机外形的变化,从而影响隐身性能,为了研究其带来的不同角度、频率时的电磁散射特性变化趋势和规律,以有、无外挂设备飞行器电磁模型为基础,采用物理光学法,数值模拟不同频率、不同俯仰角下的RCS曲线,分析两种模型RCS曲线分布特性、俯仰角特性,其中引入RCS相对增量概念分析外挂设备影响。结果表明:头向角域,不同俯仰角下有外挂模型算术均值呈"W"型分布,而无外挂模型为倒"V"分布;周向角域,有外挂模型呈倒"V"分布;头向角域相对增量呈"W"分布,相对增量为10~25dB;周向震荡分布,为7~17dB。

飞机外挂物新型振动试验夹具研究

振动试验是考察飞机外挂物是否满足挂飞条件的重要试验项目,有科学合理的试验夹具才能准确模拟外挂物的实际挂飞状态。针对国内现有振动试验方法的不足,文中提出了一种新型试验夹具,并采用该夹具和传统刚性夹具对吊舱进行了随机振动仿真分析,最后将仿真结果与挂飞实测结果进行了对比分析。结果表明,新型夹具模拟出的振动环境更加逼近真实挂飞情况。该新型振动夹具弥补了国内现有试验夹具的不足,为行业内振动夹具乃至试验方法的改进探索出了一种新的可行方案。

固定翼飞机外挂物着陆冲击响应谱研究

基于冲击响应谱理论,对固定翼飞机着陆时刻外挂构型冲击信号进行了分析,得到了着陆状态冲击振动的特性;利用均值和方差概念,建立了冲击响应谱评估公式,得到了适用于冲击试验和结构动力学设计的冲击响应谱包络曲线。分析结果表明:不同着陆姿态所对应的冲击响应谱曲线走势基本一致,但不同姿态所对应的冲击谱放大系数差异较大;同一构件的不同位置冲击响应曲线走势相差很大,不具有相似性。该结论为外挂构型的冲击试验和外挂构型内部设备的减振防冲击设计提供了重要依据。

基于深度置信网络的机载外挂振动预计方法

针对机载外挂挂飞振动环境与飞行高度、马赫数的非线性关系,提出了一种基于深度置信网络(DBN)的振动预计方法。从仿真的角度根据GJB 150.16A中的经验公式产生7 470组数据,分别建立线性回归、多项式回归和DBN振动预计模型,并优化网络隐含层节点数,对比分析了三种方法的方均根误差、平均绝对误差和平均相对误差。利用工程案例验证了DBN预计方法的可行性和准确性。结果表明:DBN模型能够充分表征外挂在挂飞过程中振动与影响因素的非线性关系,整体预计效果优于线性回归和多项式回归,且预计平均相对误差在2.24 dB左右,误差减小50%以上。该方法能够为机载外挂振动环境的预计提供一种新的思路,支撑航空武器装备的环境适应性分析、设计与验证。