国外高超音速飞行器现状及有关工艺技术研究

国外高超音速飞行器现状及有关工艺技术研究作者：李曙光，LiShuguang作者单位：首都航天机械公司刊名：航天制造技术英文刊名：AEROSPACEMANUFACTURINGTECHNOLOGY年，卷(期)：2007，(6)被引用次数：0次参考文献(8条)1.GeorgeRichieThecommonaerovehicle:spacedeliverysystemofthefuture[AIAA99-42026]2.JEREMYSINGERDARPAHopesfor2006FlightTestofCommonAeroVehicle2003(12)3.FrancoisFALEMPINPossibleMilitaryApplicationofHigh-SpeedAirbreathingPropulsionintheXXIstCentury-anEuropeanVision[AIAA2003-2733]4.PeterJErblandCurrentandNear-TermRLV/HypersonicVehiclePrograms[RTO-EN-AVT-116]5.EugeneFLEEMANTechnologiesforFuturePrecisionStrikeMissileSystems[RTO-EN-018]20016.PhilipTHarshaX-43Avehicledesignandmanufacture[AIAA2005.3334]7.Cooledinsulationsurfacetemperaturecontrolsystem20068.Oxidationprotectionmethodfortitanium相似文献(10条)1.期刊论文詹浩.孙得川.夏露.ZHANHao.SUNDe-chuan.XIALu滑跃式高超音速巡航飞行器设计初步研究-固体火箭技术2007,30(1)在分析国外滑跃式高超音速巡航飞行器的发展现状基础上,提出了高超音速巡航飞行器的概念设计,对滑跃式高超音速巡航飞行器总体方案提出了设想.选择乘波构型建立了滑跃式高超音速巡航飞行器的气动布局,采用Euler方程数值解法Dahlem-Buck公式和切楔法对气动布局的亚、跨、超、高超音速气动特性进行了计算分析.由结果可见,建立的气动布局可满足总体方案设想中飞行任务要求.对滑跃式高超音速巡航飞行器的动力技术进行了初步研究,分析了采用火箭基组合循环发动机(RBCC)方案所需的燃料消耗.由初步分析计算结果可见,对于Ma≈10的滑跃式高超音速巡航飞行器,采用RBCC作为推进系统,可满足总体方案的技术要求.2.学位论文崔玺康高超音速飞行器前后体优化设计方法研究2006针对高超音速飞行器多学科设计优化过程中的强耦合特性，为了减少计算时间，提高优化过程的可行性，采用近似的方法来建立学科之间的响应模型，以此来减少每次迭代时所用的大量计算时间。本文设计工作在保证发动机稳定及高效率工作的条件下，充分考虑前后体对整个飞行器气动性能的影响，不同于以往只将前后体作为发动机进气道和喷管的延伸，围绕发动机来优化前后体外形，而忽视其对整机布局设计的影响。文中对飞行器前后体设计思路基于高超音速乘波体的思想，将飞行器上下表面进行分离设计，在前后体的长度厚度以及发动机的位置保持不变的条件下，较大程度避免了飞行器整体外形布局的改变，从而一定程度上保证了总体设计的目标，大大缓和了与飞行器其他学科设计时的冲突。流场求解采用欧拉方程，并结合非结构动网格技术进行试验，便于适应复杂外形而且在每次外形改变后不必重新生成网格，有利于保证计算效率。响应近似模型分别采用了二次多项式和kriging方法来构造，结果表明由本文设计的前后体外形结构简单，不仅能确保推进系统的工作效率，而且具有更好的气动性能。该方法在多目标多约束条件下进行气动优化设计，设计质量较高，有一定的工程应用价值。3.期刊论文杨亚政.李松年.杨嘉陵.YANGYazheng.LISongnian.YANGJialing高超音速飞行器及其关键技术简论-力学进展2007,37(4)简要评述了高超音速飞行器及其关键技术,包括:高超音速飞行的定义、高超音速流动的特征、高超飞行覆盖范围、高超飞行器蒙皮温度、以及高超飞行设计特点;高超飞行器的背景;高超飞行器研制的发展简史,及经验与思考;吸气式高超飞行器典型设计过程、发展战略、技术规划、和关键技术领域.4.学位论文黄铭媛高超巡航飞行器组合导航系统研究与算法验证2008高超音速巡航飞行器（HypersonicCruiseVehicle，简称HSCV或HCV）是21世纪航空航天技术领域的战略制高点。高超音速巡航飞行器具有速度快、突防能力强等特点，成为当今世界军事强国关注的重要战略发展方向。而HCV的“眼睛”——导航系统，是HCV发挥其威力的关键所在。本文针对高超音速巡航飞行器组合导航方案，模型和算法进行了研究。通过实验，验证了算法的可靠性和精度等要求。分析各国的高超音速飞行器的研究状况。首先以美国X-43A高超音速飞行器第二次试验飞行的弹道为主要参考，对飞行任务进行了规划，模拟高超音速巡航飞行器的飞行状态，并得到后续仿真所需要的主要参数。其次，通过分析比较HCV备选导航系统的特点，提出拟采用的组合导航方案。发射段采用捷联惯导系统；巡航段依靠全球卫星导航系统提供速度位置信息与天文导航系统提供姿态信息辅助捷联惯导系统的组合导航方案；末制导采用导引设备辅助捷联惯导组合导航方案。再次介绍了捷联惯导系统的工作原理及算法，并针对设计的飞行状态（特别是巡航段），对HCV仅采用捷联惯导的形式作了数学仿真，结果表明单一的捷联惯导无法满足系统要求，需要采用其他的导航系统辅助。对捷联惯导系统的元器件误差，星敏感器误差，GNSS接收机误差分别进行了分析和建模。论文以卡尔曼滤波为基础，分析比较了UKF与EKF的优缺点，设计了基于UKF的联邦滤波导航算法，提出了基于UKF的联邦滤波器设计，并针对HCV巡航段对这种滤波方法进行仿真验证，这是本文的研究重点。仿真结果表明，UKF滤波后精度较高，稳定性较好。依托地面实验系统，完成静态实验，以验证本论文对惯性组件的误差分析；设计车载实验，包括路径规划，方案设计等，并对实验结果进行分析。实验结果表明UKF滤波算法在实际组合导航系统中可行，且精度较高。最后对组合导航系统的故障诊断与容错技术做了初步探讨和研究。5.学位论文许志高超音速飞行器动力学与动态特性分析2005高超音速飞行器研究的关键技术涉及气动发动机一体化布局设计、动力装置的研制和选取以及复合制导技术与突防策略.本文针对高超音速飞行器总体设计的关键技术和动态特性进行分析,主要内容包括:1、对几种典型的高超声速飞行器气动外形和气动特性的比较和分析,其中包括翼身组合体、乘波体、升力体和锥形体,并对发动机的气动布局及关键技术进行分析,最后分析了高超音速飞行器的操控方案.得出采用乘波体气动布局、双模态超燃冲压发动机以及BTT转弯控制是高超音速飞行器适合的发展方向.2、根据高超音速飞行器的特点,设计了高超音速飞行器的任务剖面,包括初始段、巡航段和末端攻击段.根据给定的初始条件,计算了飞行器的整个飞行过程的理想弹道,并进行仿真分析.3、基于小扰动理论,对飞行器运动方程线性化,分析了其纵向和侧向的动态特性,包括静稳定性、自由扰动运动模态以及操纵特性,并重点分析和验证了气动舵和STT(侧滑转弯)控制方式能否满足高超音速机动性的要求.6.期刊论文黄伟.柳军.罗世彬.王振国.HUANGWei.LIUJun.LUOShi-bin.WANGZhen-guo尾喷管构型对高超音速飞行器纵向静稳定性的影响-固体火箭技术2008,31(4)尾喷管构型的选取在高超音速飞行器一体化设计中有着举足轻重的作用.采用二维耦合隐式欧拉方程对高超音速飞行器内定常无粘流场进行了数值仿真,分析了尾喷管斜面倾角分别为8°、11°、13°和15°时,其构型对高超音速飞行器处于3种不同工作状态下(即进气道关闭、发动机通流和点火)纵向静稳定性的影响.结果表明,当尾喷管斜面倾角为11°时,高超音速飞行器的纵向静稳定特性较好,为下一步改型工作提供了参考.7.学位论文雷延花高超音速飞行器气动特性计算方法研究2000随着航空、航天工程的迅速发展,飞行器的飞行速度和飞行高度不断增加.高超音速气动力和气动加热已经成为高超音速飞行器发展的重要研究课题.该文从工程估算和数值计算两个方面对高超音速飞行器的气动特性计算方法进行研究.8.期刊论文周成平.涂素平.蔡超.张义广.ZhouChengping.TuSuping.CaiChao.ZhangYiguang高超音速飞行器头罩气动热流场数值模拟-华中科技大学学报（自然科学版）2006,34(1)对几种不同外形的高超音速飞行器头部气动热效应进行数值模拟,采用Fluent软件对各飞行器进行三维薄层N-S方程数值计算,得到了不同外形的高超音速飞行器头罩外表面热流场分布.然后将计算结果与美国宇航局的超音速飞行器X33模型风洞实验结果进行分析和比较.分析表明:在五倍音速近地飞行时,其中两种外形头部的高超音速飞行器安装中波红外光学成像探测器制导是比较适合的.9.学位论文李卫强水组分对超音速冲压发动机燃烧室性能的影响2006高超音速飞行器是二十一世纪世界航空航天领域发展的重点，是继隐身技术之后军事领域内最重要的进展。高超音速飞行器的动力装置--超音速燃烧冲压发动机的研究已成为当前各军事强国研究的热点。地面实验是研制超音速燃烧冲压发动机的重要手段。地面实验设备必须要模拟高超音速飞行状态下气流的焓、压力、M数和空气中氧气的组分。模拟气流的焓值大多采用燃烧加热方式，但这往往会造成实验气体污染问题，而污染气体的实验结果不能等同于真实气体的实验结果，因此，有必要进行实验气体污染组分对超音速燃烧室燃烧性能的影响研究。本文对氢氧燃烧加热器出口气流在不同温度下对应的水组分体积百分比进行了计算；采用有限速率化学动力模型、k-ε湍流模型，数值模拟了纯净空气和污染空气的超音速燃烧室流场和燃烧性能。对比分析结果表明，实验气体中存在水组分有利于超音速燃烧室的点火和火焰稳定，但降低了燃烧效率。关键诃：高超音速、超燃冲压发动机、污染气体、纯净空气、水组分10.会议论文陈谟高超音速飞行器α=0°￣180°无支杆干扰风洞气动力实验方法研究1996该文简要地介绍了高超音速飞行器α＝０°￣１８０°攻角范围无支杆干扰风洞气动力实验方法的理论基础，试验方法，实施方案，数据处理，弥合、叠加，消去等一整套实验技术。并通过高超音速宇航飞行器的具体实例，应用该法进行了Ｍ〈，∞〉＝３．５、４．０、５．０、６．０和７．０等五个Ｍｅｃｈ的气动力实验，并与国外的实验结果（Ｍ〈，∞〉＝４．０，６．０）进行了比较，获得了前所未有的良好结果。本文链接：授权使用：胡乃志(wfhygcdx)，授权号：1c986402-0783-42f5-9d70-9df80169dfc6下载时间：2010年9月21日