水陆两栖飞机波浪水面上降落耐波性数值分析

在规定的气象水文条件下,水陆两栖飞机起飞和降落的能力是决定其性能的重要因素,即耐波性能。采用ALE方法对流体域进行描述,运用基于微幅波理论的动边界数值造波方法模拟了不同波高和不同波长的动态海平面波浪,通过添加质量阻尼的消波方法抑制了固壁边界反射波对造波结果的影响,并采用罚函数耦合方法描述飞机与水体的耦合作用,研究了水陆两栖飞机在不同海情条件下波浪面上降落的纵摇运动、升沉运动以及底部压力等运动学和动力学特性,分析了水陆两栖飞机入水波浪的波长及波高对水陆两栖飞机耐波性能的影响,为飞机结构设计、水上降落操作规则制订及水陆两栖飞机耐波性物理水池试验提供参考。     

民机噪声适航合格审定试验中地面影响研究

在民用飞机噪声适航合格审定试验中,传声器布置在地面上1.2 m处,测得的噪声包含地面影响。该文提出了一种分析地面对民机噪声适航合格审定试验中有效感觉噪声级影响的方法,并以ARJ21-700飞机噪声适航合格审定试验为例,对地面对飞越噪声的影响进行了计算和分析。在对飞行试验中飞机自由场声压级理论计算方法进行分析的基础上,通过飞越噪声测量点处布置的倒置传声器装置测量结果,计算了该测量点处的自由场声压级。随后,对满足"CCAR-36部"的不同地面声阻抗对噪声的影响进行了计算,分析了地面条件对噪声适航合格审定中有效感觉噪声级的影响。结果表明,地面声阻抗对噪声适航合格审定结果有明显影响,该方法可以为民用飞机噪声适航合格审定试验提供一种分析测量点地面的声学处理对噪声评定结果影响的手段。     

轻型飞机机翼气动/结构协同优化研究

探讨用协同优化方法能否有效地解决机翼气动／结构一体化设计优化问题。首先对基本的协同优化和基于响应面协同优化两种方法的特点进行了探讨,然后以轻型飞机机翼气动／结构一体化设计为例,着重研究如何用协同优化方法建立机翼气动／结构一体化设计的优化模型。研究结果表明,基本的协同优化算法不能有效地解决该机翼气动／结构一体化优化问题,而基于响应面的协同优化方法在求解这一问题时具有较好的鲁棒性。     

飞行器内裂纹转子系统的非线性动力学特性研究

在Jeffcott转子的开闭裂纹及方波模型基础上,建立了飞行器内裂纹转子系统的运动模型．数值研究表明:当飞行器以不同的等速度飞行时,转子轴与水平面之间夹角的变化将造成重力分量的变化,从而使转子运动在周期解、拟周期或浑沌状态之间变化,而且出现非线性现象的转速比、刚度变化比等参数的范围、进入和退出浑沌的路径、响应中的频率成份也会发生变化．飞行器的飞行速度变化还会改变裂纹转子响应的稳定性．飞行器等速飞行后的加速过程将引起转子振幅的突升及其后的下降,而且会使裂纹转子系统响应可能在不同的非线性状态下交替改变．     

基于区域霍夫变换的机弹分离初始信息提取研究

为提供机弹分离数值仿真的精准初始物理信息，提出了基于区域霍夫变换的导弹物理信息提取方案，利用高速摄像机提取视频帧中导弹弹身与弹尾处的标识圆圆心位置，并通过坐标变换计算出导弹的物理信息。在帧处理上，利用帧前后时间间隔短、速度矢量变化可以忽略的特点，提出基于区域霍夫变换的圆搜索算法。该算法针对实际中运动矢量在搜索窗口具有偏置而非均匀分布的特性，对搜索框进行固定移位，预测区域与实际区域的中心误差不超过5%，且耗时较传统算法减少41.6%以上，计算结果与实际结果平均误差不超过2.39%，同时还具有复杂背景的适应能力，满足方案时效性与精度需求。     

双迷宫型通道Helmholtz周期结构的低频带隙机理及隔声特性

为了解决飞机舱室中的低频噪声问题,本文设计了一种双迷宫型通道的Helmholtz周期结构。迷宫型开口通道的设计能够大大增加Helmholtz腔开口通道的长度,有效降低低频带隙下限,双通道的设计能够增加声子晶体局域共振的区域,可以增加低频带隙数目。本文采用有限元法(FEM)得到了该结构在0~500 Hz频率范围内的能带结构及隔声特性,经过深入研究发现,该Helmholtz 周期结构在0~500 Hz范围内存在多个低频带隙,且在低频范围内表现出较好的隔声特性。为了揭示其带隙产生机理,本文通过声-电类比方法建立了该结构的等效电路模型,并通过有限元法和等效电路模型,对低频带隙影响因素进行了详细分析。结果表明,增加开口通道的长度能够降低带隙起始频率,较小的晶格常数有利于拓宽带隙宽度。本文的研究进一步探索了声子晶体结构设计对带隙的影响,为解决飞机舱室的低频降噪问题提供了新方法。     

舰载机双波段红外搜索预警系统研究

介绍了舰载机红外搜索预警系统概念、特点、技术优势,对舰载机双波段红外搜索预警系统的基本要求、组成结构和工作原理、关键技术及系统主要评价指标进行了分析,展望了其未来发展趋势。     

基于多目标规划的飞机路径恢复最优化算法研究

本文针对同一机场中同机型的多架飞机受到干扰后, 飞机路径恢复的多目标最优化问题进行研究。首先根据航空公司实际航班调整的常用原则和航班干扰管理的基本思想, 基于连接网络建立多目标规划模型, 其中两个目标按照优先级排列:第一个目标为最小化航班的最大延误时间, 第二个目标为最小化参与交换的飞机数量。然后根据该问题的航班波结构特点, 结合求解多目标规划的分层序列法, 分析优化问题的若干最优性质, 并基于快速排序算法和最小费用路算法设计出多项式算法。最后用算例验证了算法的有效性。该研究结果可以为航空公司减少航班延误提供理论和技术支持。     

基于旋转矢量误差模型的舰载机大失准角传递对准技术（英文）

为实现舰载机大方位失准角条件下的快速传递对准,提出采用旋转矢量误差模型。分别推导了速度匹配和速度加角速度匹配的量测模型。为解决非线性滤波器的稳定性和快速性,提出采用平方根无迹卡尔曼滤波SRUKF来估计失准角。仿真结果表明,旋转矢量误差模型相对于非线性的欧拉角误差模型有更高的估计精度。在海况引起的摇摆运动下,运用速度加角速度匹配方法可以在50 s内完成对准,此时水平精度达到20?以内,航向精度达到1?以内。由此表明所提出的算法可以满足舰载机传递对准快速性和精确性的要求。     

Delayed detached eddy simulations of fighter aircraft at high angle of attack

The massively separated flows over a realistic aircraft configuration at 40?, 50?, and 60?angles of attack are studied using the delayed detached eddy simulation(DDES).The calculations are carried out at experimental conditions corresponding to a mean aerodynamic chord-based Reynolds number of 8.93 × 10~5 and Mach number of 0.088. The influence of the grid size is investigated using two grids, 20.0×10~6cells and 31.0 × 10~6 cells. At the selected conditions, the lift,drag, and pitching moment from DDES predictions agree with the experimental data better than that from the Reynoldsaveraged Navier–Stokes. The effect of angle of attack on the flow structure over the general aircraft is also studied, and it is found that the dominated frequency associated with the vortex shedding process decreases with increasing angle of attack.