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面向一体化计算的整体式液体冲压发动机建模及性能评估
被引量:
3
1
作者
韩永恒
李高春
+3 位作者
强洪夫
李旭
王哲君
谢丽宽
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期597-610,共14页
为发展冲压发动机性能工程预估方法,建立了面向一体化计算的整体式液体冲压发动机性能计算模型,并使其兼容基团贡献算法,提高了拓展性。利用模型分析了冲压发动机在攻角0°~6°、高度0~18 km、马赫数2.0~3.5、余气系数1.0~2.9...
为发展冲压发动机性能工程预估方法,建立了面向一体化计算的整体式液体冲压发动机性能计算模型,并使其兼容基团贡献算法,提高了拓展性。利用模型分析了冲压发动机在攻角0°~6°、高度0~18 km、马赫数2.0~3.5、余气系数1.0~2.9范围工况多维度连续变化下,比冲、推力系数和燃油质量流量的速度-高度特性、高度-节流特性、节流-速度特性以及攻角特性。研究结果表明:性能计算模型可在一体化计算条件下、基团贡献算法允许范围内,不依赖试验数据对冲压发动机性能预估,计算结果与技术参考值相比相对误差均小于14%。推力系数和比冲具有基本一致的速度-高度特性和相似的高度-节流特性,受燃气组分影响,推力系数和比冲的节流-速度特性差异明显。燃油质量流量的变化规律不同于比冲和推力系数,在进入平流层后呈现折缓趋势,而呈现连续性,速度越大、高度越低、余气系数越小,燃油质量流量越高,反之则越小。引入攻角以后,攻角越大,比冲和推力系数越低,进气道起动马赫数越高;攻角-起动马赫数曲线小范围内近似线性,攻角超过5.6°非线性加剧。
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关键词
一体化计算
整体式液体冲压发动机
比冲
推力系数
燃油质量流量
原文传递
冲压发动机导弹爬升段和巡航段轨迹优化
被引量:
5
2
作者
王治宇
李高春
+2 位作者
韩永恒
徐伯起
夏成
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1103-1112,共10页
为了研究冲压发动机导弹爬升段和高空巡航段的燃油最优弹道,提高射程,提出了较为通用的一体化优化设计方法。研究了冲压发动机、导弹气动力与弹道之间的耦合特性,建立了导弹动力学模型,将弹道的最优控制问题转化为参数优化问题。为求解...
为了研究冲压发动机导弹爬升段和高空巡航段的燃油最优弹道,提高射程,提出了较为通用的一体化优化设计方法。研究了冲压发动机、导弹气动力与弹道之间的耦合特性,建立了导弹动力学模型,将弹道的最优控制问题转化为参数优化问题。为求解该参数优化问题,针对传统粒子群(PSO)算法求解优化问题时存在的早熟收敛的不足,提出了一种算法结构,改善粒子群算法的性能,求其最优解。数值结果表明:改进的算法相对其他几种粒子群算法具备更优秀的性能。所优化弹道相比导弹试验数据,以飞行时间增加3.3%为代价,节约了4.46%燃油。多组高弹道的仿真结果表明,巡航高度应不超过动压边界前提下,高弹道巡航有利于节约燃油,增加导弹射程。
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关键词
弹道优化
粒子群(PSO)算法
冲压发动机
最小油耗
一体化优化设计
原文传递
题名
面向一体化计算的整体式液体冲压发动机建模及性能评估
被引量:
3
1
作者
韩永恒
李高春
强洪夫
李旭
王哲君
谢丽宽
机构
中国人民解放军海军装备部驻北京地区军事代表局
海军
航空大学
火箭军工程大学
中国人民解放军
中国人民解放军海军
装备部
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期597-610,共14页
文摘
为发展冲压发动机性能工程预估方法,建立了面向一体化计算的整体式液体冲压发动机性能计算模型,并使其兼容基团贡献算法,提高了拓展性。利用模型分析了冲压发动机在攻角0°~6°、高度0~18 km、马赫数2.0~3.5、余气系数1.0~2.9范围工况多维度连续变化下,比冲、推力系数和燃油质量流量的速度-高度特性、高度-节流特性、节流-速度特性以及攻角特性。研究结果表明:性能计算模型可在一体化计算条件下、基团贡献算法允许范围内,不依赖试验数据对冲压发动机性能预估,计算结果与技术参考值相比相对误差均小于14%。推力系数和比冲具有基本一致的速度-高度特性和相似的高度-节流特性,受燃气组分影响,推力系数和比冲的节流-速度特性差异明显。燃油质量流量的变化规律不同于比冲和推力系数,在进入平流层后呈现折缓趋势,而呈现连续性,速度越大、高度越低、余气系数越小,燃油质量流量越高,反之则越小。引入攻角以后,攻角越大,比冲和推力系数越低,进气道起动马赫数越高;攻角-起动马赫数曲线小范围内近似线性,攻角超过5.6°非线性加剧。
关键词
一体化计算
整体式液体冲压发动机
比冲
推力系数
燃油质量流量
Keywords
integration algorithm
integrated liquid fuel ramjet
specific impulse
thrust coefficient
fuel mass flow rate
分类号
V253.21 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
冲压发动机导弹爬升段和巡航段轨迹优化
被引量:
5
2
作者
王治宇
李高春
韩永恒
徐伯起
夏成
机构
海军
航空大学岸防兵学院
中国人民解放军海军装备部驻北京地区军事代表局
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第5期1103-1112,共10页
文摘
为了研究冲压发动机导弹爬升段和高空巡航段的燃油最优弹道,提高射程,提出了较为通用的一体化优化设计方法。研究了冲压发动机、导弹气动力与弹道之间的耦合特性,建立了导弹动力学模型,将弹道的最优控制问题转化为参数优化问题。为求解该参数优化问题,针对传统粒子群(PSO)算法求解优化问题时存在的早熟收敛的不足,提出了一种算法结构,改善粒子群算法的性能,求其最优解。数值结果表明:改进的算法相对其他几种粒子群算法具备更优秀的性能。所优化弹道相比导弹试验数据,以飞行时间增加3.3%为代价,节约了4.46%燃油。多组高弹道的仿真结果表明,巡航高度应不超过动压边界前提下,高弹道巡航有利于节约燃油,增加导弹射程。
关键词
弹道优化
粒子群(PSO)算法
冲压发动机
最小油耗
一体化优化设计
Keywords
trajectory optimization
particle swarm optimization(PSO)algorithm
ramjet
minimum fuel consumption
integral optimization design
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向一体化计算的整体式液体冲压发动机建模及性能评估
韩永恒
李高春
强洪夫
李旭
王哲君
谢丽宽
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
原文传递
2
冲压发动机导弹爬升段和巡航段轨迹优化
王治宇
李高春
韩永恒
徐伯起
夏成
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
原文传递
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