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.     

蜜蜂群体智能可用于飞行器参数辨识

最近的一项研究提示,模拟蜜蜂群体寻找优良蜜源行为而提出的仿生智能方法为解决高超声速飞行器参数辨识问题提供了一条新的技术途径.这项名为《基于人工蜂群优化的高超声速飞行器在线参数辨识》的研究论文发表于《中国科学:信息科学》2012年第11期,从仿生学和人工智能角度给出了人工蜂群智能     

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.     

北半球高空大气参数波动对临近空间飞行热环境的影响

真实的大气参数随时间和地理位置变化,而且有随机性的大气波动叠加,处于波动状态,造成高超飞行器大气层飞行面临的真实热环境,远比标准大气模型预测结果复杂得多.在70 km以上大气参数变化尤其复杂.本文利用美国TIMED卫星在2002~2010年8年间对北半球典型纬度地区上空85 km高度大气参数在典型月份期间内的实测统计结果,开展了大气参数分布特性对飞行器热环境具有代表性的驻点热流的影响研究.研究发现大气的波动对高超飞行的热环境有着重要和复杂的影响.同纬度地区4月或7月的热流会偏大,在同一季节,高纬度地区的热流分布往往会大于低纬度地区.在极端情况下,热流会比标准大气参数模型预测的热流高40%以上.     

柔性基底瞬态热流率测量传感器的研制及其应用

介绍了一种适用于高超声速激波风洞瞬态热流率测量的柔性基底传感器, 简述了该传感器的工作原理、结构和制作工艺, 并且对其绝热基底厚度和动态响应参数进行了理论计算. 在爆轰驱动的激波风洞中, 使用该传感器进行的平板表面瞬态热流率测量的实验表明, 结果是可靠的, 它可以作为模型表面瞬态热流率测量的一种有效工具.     

三维后体/尾喷管一体化构型优化设计及性能分析

针对高超声速飞行器后体/尾喷管一体化构型,以飞行马赫数6.5,飞行高度25km为设计条件,综合使用二维型线优化和三维关键参数优化,对构型的升/推力性能进行了优化设计.首先基于二维型线,采用三次B样条曲线对上膨胀面型线进行参数化,计算流体动力学(CFD)进行性能评估,序列二次规划(SQP)方法作为优化方法,建立了优化设计流程,在优化迭代中利用局部网格重构技术提高计算效率.在二维优化的基础上设计了三维后体/尾喷管一体化构型,获得了下膨胀面/后体长度比l/L、下膨胀面倾角ω、出口高度/后体长度比H/L及等关键参数对一体化构型升力、推力等性能参数的影响规律.研究发现在此条件下,当l/L=1/6,H/L=0.35,ω=10°时,后体/尾喷管一体化构型的综合性能最优.此外,加装侧板可以有效防止侧向的高压泄露,有助于提升飞行器的升力和推力性能.     

新型航天器发展对力学学科的挑战

航天工程研制与力学学科发展关系紧密,相互促进.分析新型航天器研制所面临的工程难题及其对力学学科提出的新挑战,并对这些力学问题加以研究与工程转化,对促进我国航天科技的快速发展具有重要作用.本文针对重型运载火箭、大型空间飞行器、可重复使用运载器及临近空间高超声速飞行器4类典型新型航天器,在分析其主要技术特点和工程研制难题的基础上,总结归纳出对力学学科问题的挑战,提出了当前及未来在力学领域内需要重点关注的热点问题及相关建议,以促进新型航天器与力学基础学科的共同发展.     

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.     

昆虫飞行有奇招

正许多人都以为鸟类是自然界最善于飞行的动物,实际上并不是这样。飞行本领最高超的,首先要推飞虫。有些昆虫除了具有惊人的"长跑"本领以外,还能在茫茫大海上空不迷失方向,准确地向目的地前进。比鸟翼更先进的翅膀昆虫最初是没有翅膀的,这从泥盆纪中找到的跃尾虫化石可以证明。后来,在石炭纪中,才开始出现能飞的昆虫。那时的飞虫,体形比较笨重,像蜻蜒那么大,身上长着两对翅膀,飞行时     

鸟类飞行起源的研究

鸟类飞行的起源在过去几十年中是进化生物学研究领域的一个热点问题,先期工作主要集中在关于飞行起源过程中的进化路径(主要包括树栖说和地栖说)的讨论,之后开始关注与飞行起源过程中相关的骨骼、肌肉等关键结构的演化。本文对飞行起源的研究历史做了简要的回顾,并从上述两个方面对近年来这一领域研究中取得的进展以及存在的争议做一概要的介绍。     

电传飞控系统控制精度分析

飞行控制系统是飞机最重要的系统之一,飞控系统的控制精度直接影响飞机的操纵品质。分析飞控系统控制误差产生的原因,结合这些原因探讨提高系统控制精度的途径和思路。     

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。     

嫦娥二号日地拉格朗日L2点探测轨道设计与实施

嫦娥二号在国际上首次成功实现了从月球环绕轨道飞向日-地拉格朗日L2点的飞行任务.本文系统地研究了该任务的轨道设计问题,提出了高精度星历模型下日-地拉格朗日L2点附近Lissajous目标轨道的设计方案;针对复杂日-地-月系统动力学环境,基于非线性动力系统流形等理论,提出了日-地与地-月双三体系统下的低能量转移轨道方案.飞行试验结果证明了嫦娥二号日-地拉格朗日L2点探测轨道设计方案的正确性和可行性.     

浅谈分流传动在齿轮箱设计中的应用

文章阐述了分流减速机的优点及实用性,在同等安全系数下对分流减速机与常规减速机进行了对比,分析了分流传动的结构及传动的原理。     

简说羽毛化石的研究

自第一枚始祖鸟化石发现以来,鸟类的起源与演化成为了古生物研究的热点之一。有关鸟类的起源问题涉及了恐龙以及早期鸟类的形态结构、飞行以及羽毛等多方面内容。在早白垩世热河生物群以及相邻地区侏罗纪地层发现的许多保存精美的带毛恐龙,中生代的鸟类化石,为鸟类的恐龙起源提供了重要证据,并且使我们对羽毛的起源和演化有了较丰富的认识。笔者主要介绍了带毛恐龙的羽毛化石的研究现状,并结合发育生物学,讨论了关于羽毛的发育和演化问题。     

乘坐霍金的时光机能看到什么

  立足于以信息态为基础的容介态理论,对时空概念进行深入剖析后可以得到如下认知：时间是物质从初始运动到终止运动的度量,是随着物质运动的初始到终止而连续增量的空间概念值,是不可倒流的;物质态空间是运动着的,只能以直线（或径向）的趋势,作膨胀或收缩运动;时空并非一体,时间不是三维物质空间的更高维度。光子中单奇子的统一互变特性决定了光速不变,也决定了物质的能量只能使物质运动速度达到光速。光子粒子接收了外源信息,完全变成信息粒子的运动速度就会远远超过光速;以信息态能量速度运动的效应能量可以使物质的速度超过光速。所以人类不能穿越时空到达未来或置身于已经过去了的真实社会之中,但可以通过超光速飞行去追赶过去了的事物的信息影像。     

汽轮机转速控制系统的分析

介绍了转速控制系统的组成,转速目标值的形成原理、转速设定值的形成原理,分析了转速调节回路。