飞机尾流的流场信息提取方法在航空安全、大气物理等领域受到广泛关注。目前,针对尾流的研究主要采用数值仿真、试验分析和建立尾涡模型这三种手段。为了对比不同研究方法在尾流分析中的能力,给不同类型的尾流诱导问题以方法上的指导,综述讨论了不同阶段的研究方法在数据精度、适用范围上的差异,并对尾流机理及应用研究中面临的挑战进行了展望。
多旋翼飞行器依靠空气动力飞行,升力系统螺旋桨布置多,可获得更大的升力;但是,多旋翼飞行器在飞行过程中气动特性受到翼间干扰和非定常来流的影响,容易造成控制质量差、工作效率降低等问题。为此,对多旋翼飞行器气动干扰进行综述。首先,针对多旋翼飞行器气动干扰情况,总结了国内外研究现状,并分析了当前研究的经验和不足;然后,简要阐述了多旋翼...
针对空间机器人自主在轨操作技术的研究需求,以自主在轨加注、自主在轨模块更换与装配、空间碎片清理等自主操作技术为研究对象,开展国内外专利检索与分析,研究自主操作技术的发展趋势、技术优势国家或地区,以及全球主要创新主体的专利申请情况,有助于我国科研单位了解国内外空间机器人自主操作的技术创新情况,从而对我国自主操作技术发展方向选...
采用基于N-S(Navier-Stokes)方程和k-ε湍流模型的数值研究方法,对建筑物与直升机旋翼尾迹之间的气动干扰问题进行了流场分析。首先,采用基于压力的隐式求解器对方程求解,并采用二阶迎风格式对其进行离散;旋翼流场采用动量源模型,并对动量源方法进行仿真验证。然后,结合直升机安全起降条件,研究了有无来流状态下建筑物对直升机气动力与稳定性的影...
为了提高舰载直升机的起降安全性,基于CFD方法对LHA舰船进行了数值模拟。分析了0°风向角下的甲板流场特征,在此基础上开展舰船流动控制对直升机着舰域流场的影响研究。结果表明:舰船的舰艏和舰岛后方存在着明显的气流分离区,尤其是舰岛后方各种涡系相互掺混加大了湍流强度,对直升机着舰飞行不利;无侧风情况下,安装斜板和锯形挡板控制装置能够有...
针对标准大气条件下的平行或行仪表跑道同时运行规范不适用于高原平行跑道机场的问题,研究了响应时间、跑道间距和飞机爬升率对高原条件下独立进近碰撞风险的影响,以分析高原机场平行跑道飞行安全状况。在PLB模型的基础上,增加受威胁飞机开始逃逸后爬升机动的效果,根据不同高度空气密度的变化修正飞机的进近速度,并利用三自由度运动方程,建立了...
针对飞机着陆阶段可能出现的发动机失效、舵面卡阻等故障问题,基于可达集理论提出以正向可达集与反向可达集交集作为飞机飞行安全包线,并以此为依据分析故障飞机着陆阶段存在的安全问题。以NASA的项目飞机GTM为研究对象,综合考虑飞机着陆阶段的特点,建立飞机纵向动力学模型,利用可达集分别确定飞机在无故障、单台发动机失效、舵面卡阻情况下着陆...
针对软管-锥套式空中加油系统在进行对接时,受油机在接近锥套时因其头波效应会对锥套产生气动影响,导致加剧锥套摆动、增大对接难度的问题,提出了一种受油机头波流场建模方法。基于势流理论,利用数学公式法对F-18战斗机的头波效应建模,结合软管-锥套系统动力学模型和加油机尾流场模型进行空中加油对接过程的数值仿真,并与NASA的飞行试验结果进行...
针对含不确定性、且不确定性边界未知的重装空投过程飞机运动系统,提出了一种带有自适应函数近似的滑模控制方法。首先,利用反馈线性化方法对空投过程模型解耦线性化,解决了模型的强非线性问题;然后,设计自适应滑模控制律稳定飞机俯仰角和速度,解决了滑模切换增益的选取依赖于系统不确定性边界的问题,并基于Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性...
针对执行器含非线性约束的多操纵面飞机舵面故障问题,提出了一种基于神经网络补偿的模型参考自适应滑模容错控制器。首先,建立了存在执行器死区、齿隙等非线性约束的多操纵面飞机舵面故障模型,并根据其舵面冗余的特点,引入加权伪逆法实现了操纵面的控制分配;然后,设计误差向量对系统进行增广,并采用LQR方法获得了参考模型。在传统的模型参考积分...
四旋翼系绳运输系统在约束下的轨迹规划问题具有重要的理论与实际应用价值。分析了系统组成并给出不等约束下轨迹规划的问题模型。利用系统微分平滑特性,将系统状态变量和系绳张力的约束转化到平滑输出曲线及其高阶导数上。引入样条曲线对输出曲线进行参数化,样条曲线是以控制点为顶点的凸线性组合,具有凸包含性,基于此将曲线约束转化到控制点上...
为了保障无人机安全飞行,考虑无人机航线规划后航线贴合威胁区边缘的问题,提出了一种改进的A~*算法。在经典A~*算法规划复杂环境下无人机航线的基础上,在威胁区外设立了环状影响区,并设计防止贴合威胁区边缘的危险系数;为了解决规划后航线不平整问题,提出了航线平滑处理算法;同时,提出了死区修正算法,用于解决规划时陷入搜索死区的问题。仿真结...
通过建立新型空中立交桥对航路交叉点进行优化,达到航路扩容的目的,使得交叉点的容量尽可能地与航路容量接轨,以解决交叉点对航路容量的限制问题。基于航空器在飞行中有很多无法确定的参数这一特征,将未确知数理论引入交叉点容量计算,并建立了空中立交桥的未确知数模型,得到了航空器在新型立交桥附近的各种可能区间以及其可信度水平,弥补了传统...
为了研究非接触作动超静卫星的指向性能,利用牛顿-欧拉法建立了非接触作动超静卫星的多刚体动力学方程。针对惯性定向任务,设计了比例微分控制器。仿真结果表明,相比于传统卫星,所研究的超静卫星的指向精度和指向稳定度分别高出4个和5个数量级,验证了非接触作动超静卫星的高精度指向性能。
螺旋桨式运输机由于螺旋桨带来的陀螺力矩等原因,有时会出现纵横耦合现象。对某型飞机进行理论建模,经过分析比较发现,侧滑角是引起纵横耦合的主要因素,陀螺力矩的影响相对较小,且侧滑角的影响在不同速度和左右侧滑下表现不同,并基于风洞试验数据进一步仿真验证了理论分析结果。采用模型跟踪控制方法使得被控对象跟踪略去耦合因素后的目标模型,...
针对传统气动参数辨识中使用的梯度下降寻优算法易于陷入局部最优解问题,首次提出了基于改进教与学优化的气动参数辨识算法。采用自适应教学因子达到前期快速搜索、后期深度挖掘的目的;'教'阶段,通过种群个体(学生)向最优个体(教师)学习,保证算法快速聚集于真值附近;'学'阶段,通过种群个体之间相互学习,增加种群多样性,尽可能保证辨识结果的全局...
等离子体流动控制技术对抑制流动分离作用明显,在未来民用飞机增升减阻方面具有重要的应用前景。以动力相似自由飞缩比模型为基础,构建等离子体流动控制技术的演示验证飞行平台,在真实大气环境中开展了等离子流动控制技术的模型自由飞试验研究。试飞数据和流场显示结果表明,等离子体流动控制在实际飞行中作用效果明显,能够有效抑制机翼上表面分...
为了在机上采集并实时解析复杂结构ARINC664总线数据,将关键参数遥测到地面监控大厅,针对ARINC664总线的机载实时采集、参数解析、数据共享等特殊测试需求,研究了ARINC664总线数据结构,提出了一种基于数据源属性的ARINC664总线参数重构方法,设计了重构软件流程,实现了ARINC664总线参数的提取、排序、合并与拆分、标识等。飞行试验结果表明,所提...
《飞行力学》是由中国航空工业集团公司主管、中国飞行试验研究院主办的航空航天飞行力学专业综合性学术刊物(双月刊)。本刊以反映当前国内飞行力学及相关专业最新研究成果和报道国内外发展动态为宗旨,促进学术进步和人才成长,推动新理论、新技术的发展;主要刊登飞机、直升机、导弹、航天器等飞行器的基础理论、制导与控制、试验与仿真、综合设...
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