航空7050铝合金孔挤压强化及其响应特征研究

为深入理解航空7050铝合金机械连接接头孔挤压强化的力学响应特性,提出了多个不均匀性指标,结合数值模拟定量评估了挤压强化参数对残余应力分布不均匀性的影响;在交变加载条件下,同时从应力水平和应力幅值两个维度,定量分析了挤压强化参数对结构应力响应的影响。结果表明:芯棒挤压后孔壁附近获得对疲劳性能有益的残余压应力,该应力沿厚度方向呈梯度分布,且当挤压量超过某临界值后其分布不均匀指标趋向平缓;纵向残余应力沿横向分布的特点是由孔壁附近较高的、存在大梯度变化且分布范围较窄的压应力转变为外侧的较低的、较为平缓且分布范围较宽的拉应力,且二者极值、残余压应力分布范围随挤压量的增大而增大;未经挤压试件的纵向加载应力由孔壁向外呈单调下降趋势,且孔壁应力集中系数高达3.7~4.1,而经孔挤压试件因挤压残余压应力效应其加载应力分布曲线不再是单调曲线,且高挤压量下孔壁应力甚至不及外侧应力的50%;高挤压量下卸载应力横向分布曲线与残余应力曲线几乎重合,但挤压量小于某临界值时孔壁附近的卸载应力低于残余应力;芯棒孔挤压只降低孔壁附近应力的大小,不改变其幅值。

基于顶层滚动优化和底层跟踪的空战导引方法

现代空战环境趋于复杂化,而传统方法对于机动目标难以获得理想的导引效果。因此,针对现代无人机空战导引问题,提出了一种基于顶层滚动优化和底层跟踪的空战导引方法。其中,基于高斯伪谱法的顶层优化以时间为性能指标,快速将无人机导引到目标区域,当目标机动时,对其轨迹进行预测并重新优化导引轨迹。此外,引入对导引视线角的底层跟踪方法,从而完成目标偏航后的快速修正。最后,针对某型作战无人机进行空战环境下的滚动优化导引以及视线角跟踪仿真,验证了所提方法对不确定性机动目标的拦截能力。

基于分布式光纤的蜂窝夹层结构脱粘损伤监测

航空航天蜂窝夹层结构服役环境恶劣,需要发展相应的结构健康监测技术以保证结构的安全运行。脱粘损伤因发生在内部胶层而难以监测,该文采用埋入胶层的分布式光纤传感器对蜂窝夹层结构脱粘损伤进行监测。在预埋损伤监测试验中采用高强光纤和边界浅槽的方式提高传感器存活效率,得到脱粘损伤应变特征。采用参数化建模方式对不同损伤位置进行大量有限元模拟,加入白噪声后得到含有脱粘损伤特征的13500组数据。将模拟数据代入卷积神经网络进行训练,训练后的网络对试验损伤数据的识别准确率达到98.84%。该方法能够识别20 mm^(2)脱粘损伤,同时定位平均误差小于4 mm。

航空涡轮发动机现状及未来发展综述

发动机是飞机的"心脏",被誉为航空工业"皇冠"上的"明珠",其先进性是衡量一个国家工业水平和能力的重要标志。历经半个多世纪的发展,航空涡轮发动机技术取得了巨大进步,推动了飞行器和航空工业的蓬勃发展。未来,随着材料、制造等基础工业的发展,航空涡轮发动机将迎来新一代的飞跃。

基于高速飞行器火力控制模型的智能解算方法

研究吸气式高速飞行器的火力控制解算问题,针对高速飞行器较传统的亚音速与超音速飞行器系统响应时间短,飞行环境复杂,对火力控制模型解算要求度高等难点,提出了一种高速飞行器火力控制模型的解算方法。构建了面向高速飞行器平台的火力控制模型,并根据高速飞行器的飞行特性,使用快速模拟法结合阿基米德优化算法求解攻击区域,并反解出载机初始的指令信号。仿真结果表明,该解算方法解算精度高,控制参数少,所实现的攻击区域广,且能发挥高速飞行器较强的飞行性能。

北京深圳西藏三地人群骨折风险因子对骨密度的影响

目的研究北京、深圳和西藏三地人群骨折风险因子对骨密度的影响。方法使用桡骨、尺骨远段的pDEXA对男性1465例，女性931例进行测试，并填写相关骨折风险因子信息（年龄、性别、身高、体重和体重指数（kg／m^2），进行SPSS统计分析。结果北京、深圳、西藏三地男女人群骨密度按照年龄分布基本一致，即地域差异对于中国人骨密度并不显著。按体重指数计算骨密度测量结果分布有一定差异，其中男性骨密度曲线分布一致性非常好，三地到达峰值骨量的男性人群之间，身高、体重和BMI基本没有显著差异（P〉0．05）。女性则有一定差异。峰值骨量出现的年龄基本在34～35岁左右，三地之间没有明显差异（P〉0．05）。结论中国人群很少得到骨折风险因子方面的量化数据和研究，应进一步加强这方面的研究。

弹用减压器参数敏感性分析

针对弹用减压器产品的高可靠性的需求,对减压器关键零部件,识别关键设计参数弹簧刚度和胶圈摩擦力。针对减压器的出口压力数据构造了响应面模型,并结合性能响应与技术指标阈值的关系建立极限状态函数,采用蒙特卡洛仿真抽样的方法获得减压器在贮存条件和使用环境条件故障模式下的可靠性指标。引入灵敏度分析方法,给出各关键部件对减压器可靠性的影响程度和规律,确定各关键部件设计参数的优化方向,有效反映减压器设计参数对失效的影响程度。从可靠性理论角度研究减压器的失效,提出基于性能仿真的可靠性设计优化方法,为减压器的设计参数优化提供参考。

弹用减压器工作特性仿真计算分析

针对弹用减压器的高可靠性需求,结合减压器出现的输出压力偏高、出口压力振荡等故障问题,对重要零部件如活门、弹簧、密封圈等,以减压器的使用环境条件、贮存条件以及工作载荷为基础,开展其全生命周期的复杂应力条件下的失效分析,识别其关键设计参数弹簧刚度和胶圈摩擦力及参数变化范围。根据减压器结构设计参数和进出口工作参数,采用AMESIM建立工作性能模型并通过试验验证模型的有效性。在此基础上结合失效分析数据建立减压器的多故障模式仿真模型,实现其多故障模式工作特性仿真分析,为开展减压器可靠性设计优化提供数据支撑。

业财融合在科研企业财务转型中的实践探索

随着社会经济的高速发展,科研企业面临的市场竞争环境日趋激烈,传统的财务管理模式已经无法满足企业健康可持续发展的实际需求,业财融合成为财务管理模式转型升级的必然趋势。业财融合可以使财务人员深入业务流程进行数据收集和分析,使业务人员积极反馈经济事项中形成的数据信息,通过彼此的沟通协作,共同为企业价值最大化目标的实现提供助力。本文简单阐述业财融合的概念和意义,针对科研企业应用业财融合模式推动财务转型过程中遇到的问题提出解决的措施。

多弹协同下反舰导弹突防概率优化决策

首先对大型舰艇编队典型组成和攻防火力体系进行了研究,介绍了大型舰艇编队中的预警体系、火力装备组成及作战流程。通过分析巡航高度、巡航速度、RCS和导弹数量对突防概率的影响,重点研究了反舰导弹突防概率的动态计算过程,并采用遗传算法等智能优化算法进行了仿真计算,通过分析战场环境和作战过程,更真实地研究了反舰导弹与大型舰艇编队防御系统的攻防对抗关系。

空天飞行器制导控制技术研究进展与展望

本文在简要介绍空天飞行器制导控制技术发展情况基础上,针对其典型的任务形态给制导控制技术带来的挑战,分别从动力学建模、轨迹优化与制导、飞行控制与导航等四个方面阐述了制导控制技术中面临的关键技术,并探讨了空天飞行器制导控制技术后续发展方向与思路。

空天飞行器机翼/翼型的需求分析及应用

空天飞行器飞行空域大,速域宽,经历亚/跨/超/高超声速飞行,气动特性变化大,传统翼型难以同时满足低速、高速时的设计要求,给机翼/翼型设计提出了新的挑战。本文围绕飞行环境特点,分析了低速高升力与高速高升阻比、升重匹配、结构热防护等设计要求,提出了空天飞行器对机翼/翼型设计的新需求。基于一种新的宽速域翼型,采用数值模拟方法,开展三维流动下翼型与机翼平面形状的一体化优化设计,获得了一种翼型沿展向变化的新机翼,相对优化前,低速时机翼产生的升力效率提高了36.3%,超声速和高超声速升重平衡升阻比分别提高了33.4%和12.9%,新机翼能更好地兼顾低速、跨声速、超声速和高超声速气动性能的要求。将新机翼应用于典型空天飞行器,再通过全机气动外形优化设计,进一步提高了宽速域飞行时升重平衡下的使用升阻比,高亚声速时提高了5.9%,超声速时提高了10.3%,高超声速时提高了0.7%,解决了低速飞行时高升力与高速飞行时高升阻比的需求矛盾,并获得了一种满足宽速域总体设计要求的空天飞行器气动布局。研究成果具有一定工程指导意义。

面向临近空间目标拦截的预测命中点设计方法

针对基于吸气式高超声速平台的临近空间目标拦截概念方案,考虑由于吸气式动力拦截平台飞行策略与火箭动力拦截弹的区别,导致传统预测命中点设计方法不适用的问题,开展面向吸气式高超声速平台的拦截预测命中点设计方法研究。首先,基于拦截空域最大的原则,结合吸气式动力飞行策略构建高超声速拦截平台的标准弹道族;然后通过将多约束拦截预测命中点设计问题分解为基于航程约束的拦截时间迭代计算问题和满足高度约束的拦截点的高效筛选问题,快速完成预测命中点规划。最后,通过仿真实验说明了提出的面向吸气式高超声速拦截平台预测命中点规划方法的有效性。

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。

桑格尔空天飞行器技术途径分析与思考

回顾了德国桑格尔两级入轨空天飞行器方案的研究概况,对其总体方案、推进系统、气动布局、结构热防护设计中的难点与关键问题开展了分析,并详细讨论了相关技术途径的可行性。借鉴桑格尔空天飞行器方案的经验与教训,分析了空天飞行器研究中面临的若干关键难点问题,提出了未来空天飞行器发展路线与实施建议。

双向飞翼空天飞行器概念外形研究

空天飞行器飞行速域宽,气动外形需同时考虑起飞高升力与超/高超声速高升阻比需求,给飞行器的气动布局设计带来很大难度。双向飞翼飞行器概念具有两个互相垂直的对称面,在亚声速时以大展弦比模态飞行,可获得足够的升力,超/高超声速时以小展弦比模态飞行,可尽量降低激波阻力,飞行模态转换的转换通过机身旋转90°实现,可能解决宽速域高升阻比设计矛盾。本文据此构建了一种双向飞行空天飞行器外形,并开展了CFD数值仿真。结果表明,与Sanger类常规布局的空天飞行器相比,双向飞翼概念外形的亚声速时最大升阻比为16,提升30%~50%;高超声速段升阻比性能基本相当,最大升阻比4,说明该外形是一种有潜力的空天往返飞行器方案。在此基础上,从飞行器技术实现角度,系统梳理了双向飞翼飞行器方案面临的三大技术难点,并提出了可行的解决途径或可能的攻关方向。针对飞行器纵向静不稳定度偏大问题,提出调整机身平面形状和剖面形状等,可使静不稳定度降低至10%以内;针对飞行模态转换控制困难问题,创新性地提出了一种基于非对称垂尾的控制方法,在飞行器两个飞行模态下各安置一片垂尾,在提供了足够的模态转换控制力矩的同时,改善了飞行器的横航向稳定性;针对发动机耦合设计问题,提出了一种新的涡轮和火箭发动机独立垂直布置的方法,降低了空天飞行器对组合动力技术的依赖性,有助于双向飞翼空天飞行器的早日实现。

考虑禁飞区规避的空天飞行器分段预测校正再入制导方法

针对空天飞行器再入制导问题,提出一种考虑禁飞区规避的分段预测校正制导方法。在再入段前期采用剩余航程作为目标函数,后期引入预测落点偏差作为目标函数进行制导指令求解,同时确定倾侧角幅值和符号,兼顾了计算效率与终端制导精度。在此基础上,对于再入过程中的禁飞区规避问题,把禁飞区分为两类,增加了通过倾侧角幅值修正策略实现侧向规避制导的逻辑,可适用于无法单独通过倾侧角反转规避禁飞区的情况。最后,通过开展考虑再入初始状态和气动品质不确定性的蒙特卡罗仿真,验证了提出的分段预测校正制导方法可以有效引导空天飞行器规避禁飞区,与单段目标函数预测校正方法相比,具有更高的制导精度。

固体助推飞行器大气层内闭环制导方法

针对固体火箭助推飞行器大气层内制导问题,提出一种能够严格约束终端攻角的在线闭环制导方法。根据控制量对轨迹的不同影响能力,选择合适的飞行剖面,提高轨迹调整能力。设计具有解析多项式形式的飞行剖面,通过实时更新剖面约束条件实现对终端姿态的精确控制,解决终端姿态约束问题。设计剖面参数在线更新策略,在每个制导周期内,采用数值算法在线搜索剖面参数完成剖面更新,可以直接求得实际控制量,并满足终端高度和终端弹道倾角约束,为载荷后续飞行创造初始条件。仿真结果表明,在气动参数和发动机参数不确定情况下,终端攻角均在约束范围内,且波动不超过0.3°,高度误差小于10 m,具有较强的鲁棒性。