航空學報最新期刊目錄

飛機翼面冰的結構建模與力學性能預測————作者：湯林;孟宣市;劉蕊迪;顧興士;易賢;

摘要：飛機飛行過程中過冷水撞擊低溫表面結冰是典型的動態相變過程，形成的翼面冰內包含氣泡孔隙，嚴重影響翼面冰力學性能。然而，現有研究對翼面冰力學性能的定量研究不足，難以為適航取證中翼面冰斷裂脫落危害的評估提供依據。本文研究了過冷水滴撞擊低溫表面形成的翼面冰的力學性能，尤其是孔隙率、孔隙形狀（以球度表征）等對其力學性能的影響。基于結冰風洞中模擬的實際飛行環境，針對不同馬赫數（0.21-0.32）下的翼面冰樣...

直升機掃雷系統跨介質剛柔耦合建模與配平分析————作者：王洛烽;陳仁良;馮瑞;

摘要：水雷嚴重威脅海上安全，直升機掃雷相比傳統船舶掃雷部署快、效率高、危險低，但目前仍缺乏公開適用的建模理論和分析方法。本文基于絕對節點坐標法建立了跨介質大柔性拖纜模型，發展了易于耦合集成的直升機和拖體的剛體動力學模型，構建并驗證了直升機掃雷系統跨介質剛柔耦合模型，提出了耦合系統的分塊配平方法，分析了關鍵設計參數和飛行參數對配平特性的影響，結果表明：飛行速度增大時，直升機低頭姿態加重，將拖點位置布置在重...

多噴嘴燃燒室三維熱聲不穩定性研究————作者：黃憶莎;王曉宇;秦蕾;張光宇;程榮輝;孫曉峰;

摘要：熱聲不穩定性是影響航空發動機和地面燃氣輪機中多噴嘴燃燒室安全穩定運行的關鍵問題。為深入理解和控制這一現象，采用三維格林函數方法描述多個噴嘴之間的幾何結構和熱源響應特征差異，旨在揭示影響三維熱聲不穩定性的關鍵參數以及組合不同類型噴嘴的控制效果。重點分析了燃燒室平均溫度、噴嘴軸向長度、噴嘴進口邊界條件對周向、徑向以及軸向模態熱聲不穩定性的影響規律。結果表明，當噴嘴軸向長度接近四分之一波長的奇數倍時，熱...

空天飛行器電磁功能結構研究進展及展望————作者：楊利鑫;李彥斌;費慶國;

摘要：空天飛行器是結構-功能高度一體化的新質裝備，需實現力、熱等承載特性和透波、隱身、射頻等電磁特性的融合。首先，分析了空天飛行器的主要特點及現實需求，構建了空天飛行器承載/透波/隱身/射頻（Load-bearing, Wavetransparent,Stealth,andRadio-frequency,LWSR）一體的四面體設計體系，闡述了四面體各頂點功能的科學內涵；其次，分析了三類飛行器典型電磁功能...

面向城市低空物流配送的無人機實時航跡雙層規劃————作者：陳丹;湯程;謝宇;馬園園;徐天樞;

摘要：為提高物流無人機在城市低空復雜環境下的安全性和公眾接受度，提出一種面向城市低空物流配送的無人機實時航跡雙層規劃方法。首先，采用柵格法和數字高程模型對空域環境進行表征，建立基于第三方社會風險的城市低空環境風險感知模型；其次，提出低空物流無人機實時航跡雙層規劃模型，針對預戰術階段的單架無人機，上層模型以最小化第三方社會風險成本和航行時間成本為目標，采用改進的A*算法規劃出最優期望航跡；針對戰術階段無人...

樣本分簇增強的快速近似建模方法及應用————作者：王悅;王志祥;李道奎;雷勇軍;

摘要：為提高復合材料加筋圓柱殼后屈曲分析和優化效率，提出了一種融合樣本分簇和改進K折交叉驗證的增廣徑向基函數（ARBF）快速近似建模方法。采用K-means聚類算法確定了樣本最優分簇，基于樣本局部密度確定了樣本的基準形狀參數，各分簇均引入縮放系數自適應調整形狀參數，有效兼顧了優化形狀參數的效率和精度。通過樣本子集建立ARBF輔助近似模型，進而建立了基于偏差-方差分解的ARBF輔助近似模型泛化性能評估準則...

基于WDPR懸掛支撐的旋轉彈箭耦合運動風洞試驗技術————作者：朱舟;林麒;何聰;師璐;詹磊;沈楚倫;韓東博;

摘要：針對旋轉彈箭在飛行中同時存在進動、章動和自旋等多種角運動相互耦合的特點，基于繩牽引并聯機器人（Wire-Driven Parallel Robot,WDPR）支撐技術，提出了一種具有運動學冗余的旋轉彈箭風洞試驗模型懸掛支撐機構。首次將WDPR成功用于閉式風洞，并進行了靜態和耦合運動動態風洞試驗。首先，設計了旋轉彈箭模型的懸掛支撐機構及其相應的試驗模型結構；接著，建立了具有運動學冗余特性的支撐機構運...

基于對抗強化學習的無人機逃離路徑規劃方法————作者：黃湘松;王夢宇;潘大鵬;

摘要：在無人機技術迅速發展的背景下，如何應對其他無人機的惡意追捕成為了無人機安全防護中的重要課題。本研究旨在通過使用對抗強化學習算法，提升無人機在敵對環境中的適應性和生存能力。針對這一問題，本研究利用對抗強化學習框架，針對無人機逃逸過程中接收錯誤信息對決策產生干擾的問題進行了處理，以圍捕者與逃逸者之間的對抗為基礎，優化運輸無人機的策略以應對圍捕者的行為；同時，針對傳統的強化學習方法中的稀疏獎勵問題，本文...

抵近中躲避非合作目標視場的航天器軌跡規劃————作者：王義宇;張澤旭;包為民;袁帥;崔祜濤;

摘要：本文針對空間攻防中航天器抵近非合作目標并規避其視場的軌跡規劃問題進行研究，面向多約束非線性強的軌跡優化問題，提出了一種高效的凸化和參數化重構方法。首先將航天器抵近軌跡規劃轉化為包含非凸約束的最優控制問題，創新性地提出了針對視場規避約束的新型凸化技術，通過引入松弛變量對一類非凸約束進行維度擴展和軟化處理，進而實現了整體向凸問題的轉化；此外，基于微分平坦理論對動力學系統進行高效重構，并采用非均勻有理b...

熔滴復合電弧增材制造中熔滴過渡模式對堆積層形貌的影響————作者：杜軍;張潔;崔驁;李志強;萬志豪;

摘要：熔滴復合電弧增材制造中，連續可控的單分散熔滴流與傾斜鎢極惰性氣體（tungsten inert gas welding, TIG）電弧熔池的交互作用，決定了堆積層表面形貌、內部組織和制造缺陷等。為探明熔滴過渡模式對堆積層形貌的影響規律，基于計算流體力學法構建了熔滴復合電弧增材制造過程三維瞬態熔池行為數值模型，與單道單層堆積成形實驗結果相結合，比較性地分析了兩種典型熔滴過渡模式下的熔滴沖擊、聚并、鋪...

復合材料海水濕熱老化機理與拉伸損傷特征————作者：李天震;魏景超;曹勇;劉靖宇;李永存;王文智;

摘要：海水中的濕熱和鹽霧環境會影響復合材料的性能和服役年限。在空氣、純水、海水和十倍濃度海水環境中對CFRP開展了濕熱老化試驗，基于Fick定律修正了循環變溫下海水老化的吸濕模型，飽和吸濕后開展了準靜態拉伸試驗測試力學性能。提出了保留濕熱應力狀態的分步耦合仿真計算策略，用于預測吸濕后的復合材料拉伸損傷特征。該策略分步耦合獲得濕熱應力場，并將濕熱應力導入到拉伸仿真分析模型之中，實現了在力學計算模型之中考慮...

鈦合金表面納米管直徑對模擬月塵粘附性能的影響————作者：何俊;辛世剛;焦海洋;黃卿;

摘要：月球塵埃在航天器表面的粘附嚴重威脅航天器的穩定運行。被動防塵技術通過表面納米結構降低范德華力，無需額外能量具有巨大的應用潛力。本研究通過陽極氧化法在鈦合金表面制備二氧化鈦納米管陣列，表征了表面的微觀結構，測量了表面與單顆模擬月塵之間的粘附力以及暴露在模擬月塵的環境中時的模擬月塵粘附量。結果表明，與未處理的鈦合金表面相比，單顆模擬月塵顆粒與表面之間的粘附力減少了87%，模擬月塵的粘附量減少了70%。...

發動機幾何參數對超聲速民機聲爆特性影響研究————作者：貢天宇;單程軍;易理哲;龍垚松;成忠濤;

摘要：為了降低發動機對聲爆的影響，國內外新近低聲爆超聲速民機的氣動布局以翼上發動機或尾吊發動機布局為主，然而翼上/尾吊發動機布局未充分利用超聲速飛行器飛發一體化效應，對整機升阻比不利，現有文獻中對發動機翼下布局聲爆特性的研究不夠充分。本文嘗試采用一體化設計思想設計發動機翼下布局，以三維內轉進氣道作為超聲速民機發動機的流量捕獲裝置，通過調整進氣道外罩前緣曲線和外罩捕獲面形狀調控聲爆，并通過“BoomPro...

高轉速旋轉篦齒流動與溫升特性實驗研究————作者：王志偉;查天衡;劉博文;陳燕;林阿強;劉高文;

摘要：封嚴篦齒系統的性能對航空發動機的效率提升和功耗控制具有重要意義。設計并搭建了高轉速旋轉篦齒實驗臺，基于測量儀器的測量參數校準，系統地研究了幾何參數與氣動參數尤其是來流溫度對典型臺階型斜齒泄漏、溫升和旋流特性的影響，定量分析各參數對篦齒封嚴性能的影響機理。實驗結果表明：在旋轉馬赫數0～0.557和壓比1.1～2.0條件下，篦齒間隙從0.17mm增加到0.61mm，流量系數隨著篦齒間隙的增大先降低后升...

基于循環神經網絡的非失速和近失速飛行數據氣動參數辨識研究————作者：惠哲;都東岳;劉雨亭;昌敏;白俊強;

摘要：本文提出了一種結合門控循環單元（GRU）神經網絡模型和高斯-牛頓（GN）優化算法的氣動參數辨識方法，旨在分別從自主研發的小型無人機和ATTAS飛機生成的縱向飛行數據中準確辨識未知的氣動參數。經過設計和訓練的GRU網絡模型用以表征所選飛機系統的動力學，同時避免對其假設的動力學模型進行數值積分。GN優化算法結合訓練完畢的GRU網絡模型，通過迭代最小化與未知氣動參數相關的代價函數來獲得高置信度的參數辨識...

超聲速飛機縮比模型飛行控制律參數相似設計準則研究————作者：臺尚;王立新;胡延國;吳昊澤;黃開;劉海良;樂挺;

摘要：在飛機的方案設計階段，往往通過縮比驗證機的試飛近似模擬全尺寸飛機的運動，進而驗證方案設計的合理性。目前僅有低速飛行時的縮比模型相似設計研究，尚未開展超聲速飛機的總體參數以及飛行控制律參數相似設計研究。為了開展帶線性飛行控制律的高增益超聲速飛機縮比模型飛行試驗，需要系統地研究縮比模型與全尺寸飛機總體參數以及飛行控制律參數的相似關系。首先，基于重模型法推導了超聲速縮比模型的本體參數以及運動參數的相似準...

高超聲速再入鈍頭體飛行走廊等離子體化學反應分析————作者：關山月;田正雨;謝文佳;付黔粵;褚雨航;朱家俊;

摘要：再入飛行器在高速穿越大氣層時，會遭遇“黑障”現象，嚴重影響通訊。為準確模擬等離子體流場，必須依賴準確的化學反應模型，然而，現有模型的適用范圍尚未得到充分界定。本研究采用靈敏度分析方法，針對飛行走廊上球頭駐點線流場進行分析，旨在評估電離反應的重要程度。研究發現，在飛行高度58至64km、馬赫數11至15范圍內，僅需要考慮N和O原子的締合電離反應。而在飛行高度64至70km、馬赫數15至19范圍內，除...

面向引力波探測航天器多物理場噪聲抑制的組件布局優化————作者：方子若;湯寧標;劉野;蔡志鳴;陳雯;朱振才;侍行劍;

摘要：空間引力波探測任務對航天器核心區域的環境潔凈度提出了極高的要求，為此，提出一種雙層序列優化方法（Bilevel Sequential Optimization Approach, BSOA），解決航天器組件布局設計問題（Spacecraft Component Layout Design,SCLD）以實現電磁力和自引力噪聲的有效抑制。SCLD是一個典型的混合整數規劃問題，BSOA方法將其進一步建模...

再入滑翔機動突防軌跡規劃與制導方法研究綜述————作者：閆循良;王培臣;郭楊;

摘要：隨著新型防空反導技術的不斷發展，再入滑翔飛行器面臨多層次、多平臺、多批次的防御體系威脅，其生存和任務完成能力顯著下降。在此背景下，再入滑翔飛行器的機動突防軌跡規劃與制導成為當前研究的熱點問題之一。本文首先分析了再入滑翔突防的性能優勢與難點問題；其次，梳理了再入滑翔飛行過程中面臨的典型禁飛區建模方法，并從禁飛區被動規避、強防御區主動繞飛、近距博弈對抗及多飛行器協同機動突防四類典型突防樣式切入，對相應...

薄壁零件銑削時變動力學參數預測與實驗驗證————作者：婁維達;秦國華;萬敏;朱智翔;

摘要：薄壁零件銑削過程動力學參數的時變特性會影響銑削穩定性區域的預報。為了準確高效地獲取薄壁零件銑削時的時變動力學參數，在建立考慮切削厚度動態變化動態切削力預測模型的基礎上，將銑削中工件受動態力的振動等效為薄板受垂直中面激勵力引起的振動求解問題，基于假設振型法計算工件初始動力學參數。考慮銑削過程材料去除和進給位置變化，根據結構動力修改方法快速獲得時變的工件系統動力學參數。與有限元仿真相比，所提方法由于不...

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