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1. 失调参数对T尾结构振动模态局部化的影响
杨智春;杨飞
航空学报    2009, 30 (12): 2328-2334.  
摘要30737)      PDF(pc) (904KB)(688)    收藏

对飞机T尾结构振动模态的局部化现象和频率曲线转向现象进行了研究。根据峰值振幅比,改进了局部化度的定义。根据平尾刚度和垂尾刚度对T尾结构固有频率的影响,定义了T尾结构的耦合度。分析了T尾结构中平尾的失调质量、失调刚度及失调位置参数对T尾结构模态局部化度、模态频率和模态振型的影响。结果表明,失调参数是通过仅改变两支相关模态中的某一支模态固有频率来实现频率曲线转向,进而引起模态局部化现象的。平尾发生质量失调时,质量较大一侧的振幅大于质量较小一侧的振幅;发生刚度失调时,刚度较小一侧的振幅大于刚度较大一侧的振幅。在平尾翼尖处进行质量失调设计或在平尾翼根处进行刚度失调设计,更有利于实现T尾结构的模态局部化。
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2. 基于信度规则库的惯性平台健康状态参数在线估计
胡昌华;司小胜
航空学报    2010, 31 (7): 1454-1465.  
摘要13646)      PDF(pc) (2000KB)(1006)    收藏
实时准确的健康状态预测是规划惯性平台系统及时、经济的维修策略的关键技术。由于平台系统的健康状态是不能够直接观测的,假设平台系统的特征参数监测数据是可以获取到的,而且平台系统的健康状态与特征量是相关的。基于信度规则库(BRB),以平台系统的状态监测特征参数作为BRB系统的输入,以平台的健康状态作为输出结果,组建了惯性平台健康状态预测系统。为了克服现有BRB参数优化方法的不足,实现实时状态预测,基于期望最大化(EM)算法,研究了健康状态预测系统的参数在线估计算法。该算法在获取系统新的输入输出信息后,就对参数进行更新。利用本文提出的方法对惯性平台系统的健康状态实时预测问题进行了实验分析,实验结果表明:该方法可以有效地实现惯性平台系统健康状态预测模型参数实时估计;与参数离线优化方法相比,该方法不仅在预测精度上,而且在运行时间上都具有明显的优势;在工程实际中有良好的应用潜力。
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3. 考虑运动学约束的不规则目标遗传避碰规划算法
张智, 林圣琳, 朱齐丹, 王开宇
航空学报    2015, 36 (4): 1348-1358.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2014.0130
摘要12458)      PDF(pc) (7869KB)(524)    收藏

针对复杂环境下不规则目标的路径规划问题,提出了一种带有运动学约束的遗传避碰规划算法。以舰载机在航母甲板上的路径规划问题作为研究对象,并且该算法可推广至其他具有此类约束的路径规划问题中,它较好地解决了目标形状复杂、障碍环境复杂、目标运动时带有回转半径约束等特殊问题。在传统遗传路径规划算法的基础上,针对性地设计了三维位置和姿态混合编码、三段法路径解码、轨迹包围盒的碰撞检测及距离计算等方法,并在遗传操作中引入惩罚项和修补策略来辅助算法寻优。最后,为得出复杂环境下的最优路径,基于VC++平台对算法进行了仿真验证。结果表明,在复杂障碍环境下,本文提出的算法可求得最优避碰路径,并满足预先设定的目标回转半径约束,能够有效地解决此类目标的避碰路径规划问题。

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4. 关于未来战斗机发展的若干讨论
杨伟
航空学报    2020, 41 (6): 524377-524377.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2020.24377
摘要10758)      PDF(pc) (4047KB)(13160)    收藏
近年来,在第四代战斗机陆续批量服役和大国竞争的背景下,关于战争形态演变以及四代后战斗机如何发展的讨论络绎不绝。本文回顾了战斗机"代"的起源和跨代发展的驱动因素,概述了空战观察(Observe)、判断(Orient)、决策(Decision)、行动(Act)(OODA)环的演进历程,并提出了OODA 3.0的内涵。阐述了机械化、信息化、智能化发展的依托与跃升关系,就自主性、有人、无人,强平台、体系、分布式作战运用的辩证关系,以及敏捷高效的研发模式等进行了讨论。
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5. 分数傅立叶变换用于抑制SAR杂波背景检测慢速动目标
陈广东;朱兆达;朱岱寅
航空学报    2005, 26 (6): 748-753.  
摘要10560)      PDF(pc) (784KB)(1113)    收藏
慢速运动目标在时、空、频域上都落入主杂波区。利用单通道SAR图像中静止背景的信息抑制静止杂波,可改善检测动目标的性能。分数傅立叶变换是线性变换,不存在交叉项,采用分数傅立叶变换搜索匹配动目标信号,使其能量汇聚。对称计算旋转角正负对称的分数傅立叶变换,在两个对称的分数傅立叶域中得到两个复信号,这两个复信号中静止背景的模处处相同,而包含动目标的区域,模的幅度有很大差别,计算对称的分数傅立叶域信号对应位置模的差,取绝对值,可对消静止背景,敏锐地检测动目标。实测数据表明本算法有效。
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6. 超临界压力下正庚烷的湍流传热数值研究
华益新;王亚洲;孟护
航空学报    2010, 31 (7): 1324-1330.  
摘要9606)      PDF(pc) (1517KB)(1024)    收藏
应用修正的对应态方法、基本的热力学关系式和Soave-Redlich-Kwong(SRK)状态方程计算了超临界压力下流体的传输物性和热力学性质,并将这些普适性的物性计算方法与计算流体力学(CFD)数值模型相结合,针对火箭推进系统、高超声速飞行器相关的超临界传热和发动机冷却现象,在准确考虑热力学性质和传输物性变化情况下,系统地研究了一种典型的碳氢燃料——正庚烷在超临界压力下的湍流传热现象,详细分析了超临界压力对流动和传热的影响,揭示了对流换热努塞尔数的变化规律,并将数值模拟计算结果与已有经验公式进行了比较。计算结果显示在超临界压力下,努塞尔数随着压力的降低而降低,并且在临界区域附近会出现湍流传热的恶化和波动现象。
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7. 基于半随机滤波-期望最大化算法的剩余寿命在线预测
冯磊, 王宏力, 司小胜, 杨晓君, 王标标
航空学报    2015, 36 (2): 555-563.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2014.0257
摘要9492)      PDF(pc) (2024KB)(451)    收藏

剩余寿命(RL)预测是设备预测维护的关键环节。准确在线预测能够为维护策略的实时安排提供更加精确的技术支持,有效避免失效的发生。工程实际中,反映设备退化过程的性能指标往往不能直接监测,为解决隐含退化过程的剩余寿命在线预测问题,提出一种基于半随机滤波-期望最大化(EM)算法的预测方法。首先以剩余寿命为隐含状态,构建状态空间模型描述直接监测数据与设备剩余寿命间的随机关系。为实现单个设备剩余寿命的在线预测,依据到当前时刻为止的监测数据,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)与期望最大化算法相互协作的方法实时估计与更新模型未知参数和剩余寿命分布。最后,将该方法用于惯性测量组合(IMU)剩余寿命在线预测问题,实验结果表明该方法能够提高预测的准确性并减少预测的不确定性。

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8. 高斯-厄米特滤波器在捷联惯导系统初始对准中的应用
谢阳光, 伊国兴, 王常虹, 曲耀斌
航空学报    2012, (3): 554-560.   DOI: CNKI:11-1929/V.20110726.1650.006
摘要9383)      PDF(pc) (1152KB)(621)    收藏
为提高静基座初始对准精度,缩短对准时间,采用了基于大方位失准角的对准模型,引入了高斯-厄米特滤波器(GHF)。针对GHF中均值和协方差阵的多元非线性高斯积分求解问题,利用初始对准误差方程的非线性是由大方位失准角导致的特点,通过状态的线性变换,求其线性状态解析解,将高维积分转化成一元数值积分,在不损失精度的前提下,解决了GHF在对准应用的"维数灾难"问题。将此算法用于实际系统,对比于扩展卡尔曼滤波器(EKF)、无迹卡尔曼滤波器(UKF),结果表明在大方位失准角条件下,GHF方法偏航角的对准精度提高了16%,对准时间缩短了75%。
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9. 基于均匀圆阵的信号二维方向角高精度估计
陶建武;石要武;常文秀
航空学报    2006, 27 (4): 687-691.  
摘要8874)      PDF(pc) (383KB)(1117)    收藏
基于均匀圆阵(UCA),提出一种信号二维方向角的高精度估计方法。首先,充分利用了信号的空、时域信息,构造时空旋转矩阵,从而达到多个信源分离的目的。其次,直接利用UCA的阵列流形,采用最小二乘法估计信号二维方向角。最后,给出解相位整周期性模糊的方法。计算机仿真表明了此方法具有估计精度高,对阵元的幅相误差鲁棒性强等特点。
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10. Kriging模型及代理优化算法研究进展
韩忠华
航空学报    2016, 37 (11): 3197-3225.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0083
摘要8856)      PDF(pc) (9181KB)(5035)    收藏

代理模型方法由于能显著提高工程优化设计问题的效率,在航空航天及其他领域得到了广泛重视,并逐渐发展成为一类优化算法,本文称其为代理优化(SBO)算法。在现有的代理模型方法中,如多项式响应面、径向基函数、神经网络、支持向量回归、多变量插值/回归、多项式混沌展开等,源于地质统计学的Kriging模型具有代表性,是一种非常具有应用潜力的代理模型方法。以飞行器设计领域的优化问题为背景,介绍了Kriging代理模型及应用于优化设计的理论和算法的最新研究进展。首先,概述了Kriging模型的基本理论和算法,并讨论了影响Kriging模型鲁棒性和效率的几个关键性问题。其次,回顾了Kriging模型理论和算法研究的3个最新研究进展,包括梯度增强型Kriging、CoKriging和分层Kriging模型。而后,分析提炼了基于Kriging模型的代理优化算法的优化机制和优化框架,给出了“优化加点准则”和“子优化”的概念,并介绍了目前常用的几种优化加点准则及其相应子优化问题的求解与约束处理;同时,还介绍了最新提出的局部EI加点准则以及代理优化的终止条件。最后,介绍了代理优化在标准测试函数算例验证、飞行器气动与多学科优化设计典型算例确认方面的研究进展,并对当前存在的一些关键科学问题以及未来研究方向进行了讨论。

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11. 航空CFD四十年的成就与困境
阎超
航空学报    2022, 43 (10): 526490-526490.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2021.26490
摘要8853)   HTML43)    PDF(pc) (26853KB)(5727)    收藏
从20世纪80年代开始,基于Euler/RANS方程的CFD在航空领域得到了迅速的发展和广泛的应用,成为航空飞行器研制和空气动力学研究的重要手段。通过将论述和实例相结合的方法,综述了40年来CFD在军用和民用航空等方面取得的辉煌成就,同时也分析了其存在的不足,尤其是一直存在的艰难的瓶颈难题,即由于湍流模型能力不足导致的分离流模拟困难。对航空CFD的发展,从湍流模型和计算方法两个核心方面进行了讨论。最后给出了简要的总结和对未来发展的展望。
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12. 强迫对流下硼颗粒燃烧特性影响因素研究
方传波, 夏智勋, 胡建新, 王德全
航空学报    2015, 36 (2): 492-500.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2014.0115
摘要8169)      PDF(pc) (4169KB)(340)    收藏

针对冲压发动机燃烧室内强迫对流下的硼颗粒燃烧特性展开了系统研究,考虑气相流动、扩散和表面单步有限化学反应动力作用,建立了强迫对流下硼颗粒燃烧过程的物理和数学模型;采用有限体积法求解含多组分反应流的二维轴对称Navier-Stokes方程,并验证了数值仿真方法的正确性。首先通过数值仿真研究了来流速度、颗粒半径、环境中氧气质量分数和环境压力等因素对硼颗粒燃烧特性的影响,并对其成因展开了详细分析。研究表明,在强迫对流作用下,硼颗粒总的燃烧质量流率和质量流率通量均随来流速度、颗粒半径、环境中氧气质量分数和环境压力的增加而增大。通过深入分析发现,强迫对流下硼颗粒的燃烧质量流率通量随着来流雷诺数的增加而增大。然后基于大量数值仿真结果,对相对静止气氛下的硼颗粒质量流率通量进行了修正,用于描述强迫对流下的硼颗粒燃烧特性。

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13. 可磨耗封严涂层的冲蚀磨损特性及模型
易茂中;黄伯云;何家文;周惠久
航空学报    1998, 19 (5): 546-552.  
摘要8111)      PDF(pc) (847KB)(836)    收藏

抗冲蚀性是可磨耗封严涂层最重要的性能。在自制的真空自由落砂试样旋转式冲蚀磨损试验机上对几种中温封严涂层的冲蚀磨损特性及机理进行了研究。实验结果表明,冲蚀失重与冲蚀时间具有良好的线性关系;在60°时冲蚀率最大;冲蚀率与冲蚀速度有幂函数关系,速度指数随冲蚀角度增大而增大;90°冲蚀时,涂层的冲蚀机理为冲击粒子在涂层表面冲击挤压,产生凹坑和凹坑边缘凸起的唇片,随后的冲蚀使唇片流失;粒子的不断冲击使表层金属相松动,导致呈颗粒状剥落。30°冲蚀时涂层的冲蚀机理为切削、犁削并有孔洞、非金属相贯通效应。在此基础上提出了封严涂层的冲蚀磨损模型。

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14. 层流流动控制技术及应用
朱自强, 吴宗成, 丁举春
航空学报    2011, 32 (5): 765-784.  
摘要7740)      PDF(pc) (3625KB)(4904)    收藏
民机受到的摩阻占其总阻力很大比例,减少摩阻对改善民机性能和降低成本具有重要意义。层流摩阻远小于湍流摩阻,因此扩大层流区,甚至实现全层流流动是减阻的一个重要途径。为此,形成了包括自然层流流动、全层流流动和混合层流流动3种层流流动控制技术。本文从减阻分析,对3种层流流动控制技术的概念、方法、优缺点、可带来的效益,层流流动控制技术的设计方法,层流流动飞机的维护(包括防昆虫和冰粒等污染的措施)等方面作了较为系统的阐述。概要介绍了国外1930—2000年间层流流动控制技术的研究简况,并选择X-21A飞机缝道吸气飞行试验、Jetstar HLFC前缘系统模拟航线飞行的飞行试验、以及Boeing 757 HLFC飞行试验等重要项目为例阐述了层流流动控制技术的发展状况,指出了今后进一步研究的方向。
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15. 再入飞行器鼻锥逆向喷流对流场及气动热的影响
戎宜生;刘伟强
航空学报    2010, 31 (8): 1552-1557.  
摘要7304)      PDF(pc) (26444KB)(799)    收藏
使用计算流体力学(CFD)方法研究逆向喷流热防护系统对降低再入飞行器鼻锥物面热流的效果,获得了流场参数,回流再附点位置,物面压力分布以及热流分布。分析了逆向喷流对降低物面热流的物理机理,喷流通过与来流相互作用形成马赫盘,将来流导流到四周,不与物面直接作用形成气动加热,同时喷流回流形成低温区,降低物面与接触气体的温差,进而降低了物面热流。随着总压比率增大,这种效果越明显,气动加热越轻。为更合理分析喷流强度对流场及传热量的影响,将总压比率和流量相结合,提出了新的参数R PA。分析该参数的应用效果,结果发现不同的流量与总压比率组合成相同的参数R PA,可以实现相同的激波位置、再附点位置、表面热流峰值位置和总传热量。这说明该参数可用于表征喷流强度,用以分析喷流对流场及传热量的影响。
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16. 递阶偏最小二乘回归在飞机研制费用预测中的应用
王礼沅;郭基联;张恒喜
航空学报    2009, 30 (8): 1380-1384.  
摘要7156)      PDF(pc) (623KB)(756)    收藏
分析了飞机研制费用样本数据少、费用驱动因子众多的特点,考虑到递阶偏最小二乘回归(Hi-PLS)方法在变量规模巨大情形下进行回归建模的优势,应用递阶偏最小二乘回归方法对飞机研制费用进行预测。以战斗机机体研制费用预测为例进行研究,首先对战斗机机体研制费用驱动因子进行分组,然后应用递阶偏最小二乘回归方法对分组后的费用驱动因子进行回归建立机体研制费用预测模型。实例表明,在飞机研制费用预测方面,采用递阶偏最小二乘回归方法预测更能体现研制费用与飞机性能参数之间的关系。
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17. 超音速细长梯形翼背风面流型
洪金森
航空学报    1996, 17 (5): 90-95.  
摘要7133)      PDF(pc) (288KB)(599)    收藏
给出了前缘后掠65°、双弧形剖面的细长梯形翼背风面流动显示结果。实验Mach数为1.10,1.53,2.53,3.01和4.01,攻角范围为5°~25°。应用蒸汽屏、纹影和油流技术拍摄了空间和表面流型照片。蒸汽屏显示表明:在机翼背风面三角形区域的空间流型随法向攻角αN(在垂直于前缘的平面内流速与弦线间的夹角)和法向Mach数MaN(来流Mach数在垂直于前缘平面内的分量)变化,并可在αN和MaN为坐标的平面上划分出7种流型存在的区域。侧缘区有侧缘分离涡形成;后缘有尾涡拖出。从纹影照片与横截面上的蒸汽屏照片对照可获得机翼锥面激波位置随Mach数的变化;以及激波-诱导分离线位置随Mach数和攻角变化曲线。机翼表面油流谱显示出了主再附线、二次分离线、二次再附线和侧缘涡区。显示出的流型与其他有关实验和数值计算结果比较符合得很好
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18. 多输入一多输出频响函数估计
李岳锋;吕民富
航空学报    1986, 7 (6): 596-603.  
摘要6809)      PDF(pc) (517KB)(1689)    收藏
以有限富氏变换为基础,研究多输入-多输出频响函数估计的一般原理。讨论了各种可能的输入形式,其中确定性信号输入是一种新方法。它在试验时间、数据采集和处理量、识别精度等方面都比目前流行的随机输入要好;硬件配置也较简单,甚至可以只用双通道FFT分析仪来实现。 以上述理论为基础发展了在PDP11/23微机上运行的6输入-多输出频响函数估计程序,可以选择4种工作方式:(1)确定性;(2)周期随机;(3)瞬态随机;(4)连续随机激励。在自由-自由梁和直升机尾桨等实物上的实验应用成功。结果表明,采用确定性输入最好。
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19. 极大似然法对比试验研究及其试验数据处理
熊峻江;黄新宇;高镇同;夏千友;干伟民;曾本银;孙如林
航空学报    1996, 17 (5): 28-31.  
摘要6515)      PDF(pc) (228KB)(527)    收藏
基于中值S-N曲线的三参数幂函数式,根据极大似然原理,分别给出了测定P-S-N曲线的单点试验、成组试验和单点-成组试验结果的P-S-N曲线公式。并进行了对比试验,使用文中方法统计分析试验数据,发现单点法、单点-成组法及成组法测定出的P-S-N曲线较接近。由于单点法能够大量节省试样,且能保证一定的精度;因此它适合构件和模拟件P-S-N曲线的测定
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20. 串件拼修对策下多级维修供应的装备系统 可用度评估
阮旻智, 李庆民, 彭英武, 黄傲林, 王慎
航空学报    2012, (4): 658-665.   DOI: CNKI:11-1929/V.20111223.1225.001
摘要6402)      PDF(pc) (1472KB)(617)    收藏
实施串件拼修对策是提高装备保障效能的有效途径,能够在现有保障条件下使装备可用度达到上限。针对该问题,在备件多级维修供应模式下,根据串件拼修的特点,并结合可修复备件库存分配建模理论(METRIC),建立了非串件系统、串件系统以及不完全串件系统可用度评估模型。研究了串件对策下装备保障效能的分析流程和方法。通过实验设计,确定初始备件库存方案,在给定的方案下,对不同串件对策下装备的可用度进行评估。采用VMETRIC平台对模型进行验证,结果表明,本文模型结果与VMETRIC仿真结果具有相当高的吻合度,证明了模型的正确性。
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