高超声速飞行时代的瞩光

多少年来,飞向太空,飞得更高,飞得更快,一直是人类孜孜以求的梦想.从神话小说虚构的"腾云驾雾"到民间故事幻想的"媳娥飞天",曾有过多少美丽的传说.然而,人类真正的飞行史则仅有百年.有清楚文字记载的人类首次飞行发生在1903年12月17日,美国莱特兄弟(W.&O.Wright)的飞机试飞成功,其飞行速度为56千米/时,飞行距离36.6米,飞行时间12秒.这个简单的飞行器开创了人类飞行的新纪元.     

对高超声速飞行的不懈追求——设计高超声速飞行器要用到多少新科学?

<正>1967年10月3日午后,一个冲压发动机从加利福尼亚南部的天空坠落。片刻之前,它还附着在火箭推进式飞行器X-15试验机的下腹部,美国宇航局(NASA)的工程师把这个虚拟发动机嫁接到X-15上,测试增加的重量是否会影响飞行器的高速操纵。截至当时,X-15型飞行器已经进行过100多次试飞,好几次试飞的速度超过5马赫,这是公认的高超声速飞行的临界值。那天,那架X-15的飞行员威廉·奈特(William"Pete"Knight)把飞行速度提     

高超声速空气动力学研究进展与趋势

高超声速空气动力学是空气动力学研究的前沿,它随着现代高超声速飞行器的发展需求而发展.未来高超声速空气动力学的发展趋势可大致概括为:重视物理建模、预测的精细化;重视实用的高性能计算、海量信息的提取和理解;重视飞行器与流动的非定常、非线性的耦合运动及控制研究;重视多目标/多学科优化设计、发展新的交缘学科.建议学科重点发展方向为:高温气体、化学非平衡效应与材料耦合响应的物理建模;临近空间飞行器跨流域复杂非平衡绕流问题的数值模拟;高速飞行器动稳定性与控制;实用高性能计算方法与海量信息的提取;气动数据不确定度与多目标优化;多物理场耦合、多尺度数值模拟方法.     

高超声速飞行器壁板颤振研究取得新进展

壁板颤振一般是指高速气流中的飞行器表面壁板结构发生的一种自激振动现象,具有3个特点:(1)它是一种典型的超声速/高超音速现象;(2)气流的作用仅发生在壁板的一侧表面;(3)振动的振幅一般受到结构非线性的限制,因此壁板颤振通常不会引发迅速的破坏,而更多的是造成结构的疲劳损伤.虽然壁板颤振不像机翼颤振那样,     

一种新的远程超低巡航飞行方式

提出一种新的巡航飞行方式,在地球表面的垂直方向上,利用离心力,辅之火箭推力,平衡重力,以保持飞行高度;在地球表面的平行方向上,依靠助推段获得的速度,惯性前进.这种飞行方式适合于高空稀薄气体环境,可将高超声速巡航飞行高度从传统的30km附近拓展到100km附近.     

溶液除湿性能分析和优化的湿阻法

引入火积、火积耗散及湿阻的概念, 以揭示溶液除湿系统中水分传递过程的不可逆性和水分传递阻抗、通过分析与传热过程耦合的水分传递过程, 导出了反映除湿过程中水分传递不可逆性的湿阻的表达式, 建立了湿阻与溶液除湿系统除湿性能之间的关系, 并针对不同的运行工况, 分析了集中冷却和均匀冷却方式对溶液除湿性能的影响. 结果表明: 对于绝热型溶液除湿系统, 提高湿空气与溶液间的传质系数可以降低湿阻, 增大除湿量; 当湿空气和溶液之间的流量比较小, 即溶液流量较大时, 应采用预冷的方式来降低溶液除湿系统的湿阻, 提高除湿性能; 而当湿空气和溶液之间的流量比较大时, 应采用均匀内冷型的溶液除湿系统以更加有效地降低湿阻和提高除湿性能.     

复杂跨声速气动弹性现象及其机理分析

虽然跨声速颤振、抖振和嗡鸣等问题不是新的研究课题,但这些跨声速气动弹性问题时常困扰着航空航天飞行器的研制,这与其复杂性密切相关.跨声速气动弹性的复杂性源于流动的非线性和非定常特性,但其中的物理机制仍有待深入研究.本文以跨声速单自由度颤振、抖振锁频以及机翼弹性特征降低抖振边界等现象为例,阐述了这些复杂流固耦合现象的诱发机理,并对其相关性进行了系统性研究.研究指出,跨声速状态下的结构大幅振动大多与气动弹性稳定性相关,线化模型也能够很好地预报一些复杂动力学现象的发生边界.跨声速气动弹性的复杂性主要源于跨声速状态下流动的稳定性降低,与经典气动弹性问题相比,多出了一个流动模态,流动模态和结构模态之间的耦合常导致跨声速状态下发生特殊的气动弹性现象.     

动物的飞行

飞上蓝天可能是每个人孩提时代的梦想.在自然界中,没有什么动物能比鸟类更自由地在空中"漫步"了,也没有什么动物能像昆虫一样遍及陆地的每一个角落.对飞行的本能向往,使孩子们在沙坑边和游泳池跳台下乐此不疲地体验着瞬间"飞行",也使成年人展示出海燕般的冲出乌云、搏击恶浪的英雄气概,演绎出在天愿做比翼鸟、梁祝化蝶双双飞的浪漫情怀.     

危险的飞行

在南极与北极,以及其他极端地区飞行,受特殊天气、特殊地貌等诸多因素影响,同常规乘飞机有着很大差异,主要在安全系数上大大降低.在我的科学探险生涯中,就因此多次遇到危险,令人难忘.     

平面机构运动性能系统可靠性分析

将可靠性理论与机构运动精确度理论相结合, 提出了平面机构运动性能系统可靠性分析方法. 从平面机构的几何约束方程出发, 推导机构运动性能误差表达式. 引入可靠性及系统可靠性理论, 建立机构运动功能失效的极限状态方程. 采用Edgworth级数和4阶矩技术, 求解平面机构运动性能系统可靠度, 放松了对基本随机设计变量分布概型的限制. 数值算例表明所述方法精度较高, 满足工程实际需要, 通用性强, 易于推广.     

基于PDA手机终端的野外流动地震监测网巡航系统的开发与应用

野外流动地震监测测量是地震监测预报的重要手段之一,如何高效顺利的完成每测期的工作量,笔者认为地震工作者非常有必要有一套自己的巡航系统来提高工作效率和缓解工作强度,在参加多年的地震野外测量工作中,经过实践与研究,通过利用带有GPS模块的PDA手机终端配合OZI for PPC地图应用软件,形成了一套包括室内配准地图、室内展布全网测点,结合GPS模块野外巡航的工作流程。     

基于PDA手机终端的野外流动地震监测网巡航系统的开发与应用

野外流动地震监测测量是地震监测预报的重要手段之一,如何高效顺利的完成每测期的工作量,笔者认为地震工作者非常有必要有一套自己的巡航系统来提高工作效率和缓解工作强度,在参加多年的地震野外测量工作中,经过实践与研究,通过利用带有GPS模块的PDA手机终端配合OZI for PPC地图应用软件,形成了一套包括室内配准地图、室内展布全网测点,结合GPS模块野外巡航的工作流程.     

探讨火电厂经济运行优化管理

安全管理工作是发电厂运行管理工作的最基础工作,在当前竞争激烈的市场环境下,火力发电厂需要对运行进行更为精细化的管理,以获取更大的盈利空间.文章以火力发电厂为研究对象,对火力发电厂运行优化管理进行了探讨.     

具有状态约束的由变分不等式表示的优化控制

本文中我们将研究具有如下形式的由非线性双曲型变分不等式表示的优化控制问题ｙ″ Ａｙ β(ｙ′) Ｂｕ ｆ,ａ.ｅ.ｉｎＱ =Ω× [0 ,Ｔ]　　　　　ｙ(0 ) =ｙ0 ,ｙ′(0 ) =ｙ1( )状态约束 :Ｆ(ｙ) Ｓ ,目标函数为Ｉ.　　这里 β是不连续、非线性、非单调的多值映射 .　　对由微分方程控制的优化控制问题 ,众多学者进行过研究 .对由变分不等式控制的优化控制问题 ,也有许多学者进行过研究 ,如Ｊ.Ｌ .Ｌｉｏｎｓ ,Ｖ .Ｂａｒｂｕ ,Ｄ .Ｔｉｂａ以及Ｆ .Ｍｉｇｎｏｔ等等 .然而这些研究中大部分是基于 β为极大单调算子这样一个假设[1 - 7]…     

The performance of rubber cement mortar

文章对掺加橡胶粉对水泥砂浆的各种性能的影响进行了试验,并对试验结果进行了分析及讨论.     

基于骨架模型的半自动接头机构优化设计

文章从转杯纺半自动接头装置机理分析出发,基于骨架模型的自顶向下设计技术,对转杯纺半自动接头机构进行了参数优化设计,不仅满足了该机构所要求的运动条件及初始状态,而且通过3D可视化虚拟仿真清楚地反映了该结构的真实意图及功能.     

Optimal Taxation in an Endogenous Growth Model with Multiple Levels of Governments

This paper presents a framework with federal income tax, federal transfer, and local taxes in an dynamic growth model with multiple levels of governments and public capital formation. It derives the rate of endogenous growth and, with both simulations and special examples, examines how the rate of endogenous growth changes with respect to federal income tax, local taxes, and federal transfers.     

浅谈影响喷射混凝土性能的因素

文章就速凝剂在喷射混凝土中使用时,与水泥的相容性、对凝结时间和喷射混凝土强度的影响等主要指标进行了对比试验.同时,通过现场试喷和观察回弹量的大小,得出了影响喷射混凝土性能的一些因素.其中,粗骨料颗粒级配、粒径的大小也是影响喷射混凝土性能的因素之一.