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基于邻居边界度的自主决策系统性能边界识别方法
1
作者 路辉 吕静茹 +1 位作者 王诗琪 孙泽斌 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第1期80-93,共14页
性能边界是度量自主决策系统鲁棒性的重要表征,可以反映自主决策系统对抗扰动的能力。针对性能边界数据多空间分布、增量生成等特点,提出一种基于邻居边界度的自主决策系统性能边界识别方法。面对性能边界搜索空间复杂、全空间尺度不统... 性能边界是度量自主决策系统鲁棒性的重要表征,可以反映自主决策系统对抗扰动的能力。针对性能边界数据多空间分布、增量生成等特点,提出一种基于邻居边界度的自主决策系统性能边界识别方法。面对性能边界搜索空间复杂、全空间尺度不统一的难点,设计邻居边界度指标解决绝对尺度度量问题,并提出基于邻居边界度的性能边界识别流程;考虑利用增量数据结合原有识别结果进一步精确刻画性能边界,提出基于邻居边界度的增量性能边界识别方法,实现对增量数据的高效处理;为解决增量过程中的近邻搜索和反向近邻搜索的效率问题,提出改进局部敏感哈希的近似近邻搜索优化方法;分别以标准测试函数、路径规划系统作为典型的自主决策系统,开展理论研究工作的验证和分析。实验结果表明:基于邻居边界度的性能边界识别方法具有很好的方法参数泛化能力,在路径规划系统上,该方法比对比方法识别准确度高出13.68%,运行时间减少91.57%。 展开更多
关键词 自主决策系统 鲁棒性测试 性能边界识别 增量识别 局部敏感哈希
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具有同时到达约束的多无人机任务规划
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作者 任斯远 王松 +2 位作者 陈功 邓晨 潘正宵 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第2期453-462,共10页
针对无人机(UAV)集群执行任务的问题,考虑无人机任务分配和航迹规划相互耦合的特性及禁飞区约束,提出一种能使无人机群以最短时间同时到达目标位置的任务规划算法。该算法通过Dubins曲线规划路径,使用引入粒子群变异的改进粒子群优化(P... 针对无人机(UAV)集群执行任务的问题,考虑无人机任务分配和航迹规划相互耦合的特性及禁飞区约束,提出一种能使无人机群以最短时间同时到达目标位置的任务规划算法。该算法通过Dubins曲线规划路径,使用引入粒子群变异的改进粒子群优化(PSO)算法对任务分配方案进行优化;采用“盘旋等待+动态速度调整”的方法同步各无人机到达目标时间;在基于无人机六自由度动力学模型和动态逆控制模型的仿真环境中对所提算法有效性进行评估验证。仿真结果表明:相比传统PSO算法,改进的PSO算法能够有效跳出局部最优,获得更优的分配方案;在所提算法的控制下,多无人机间飞行时间最大偏差仅有0.5%,满足饱和打击要求。 展开更多
关键词 多无人机 粒子群优化算法 同时到达 航迹规划 航迹跟踪 Dubins曲线
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数据驱动的航空产品关键组件方案设计模型
3
作者 郭小暄 陈锦豪 +3 位作者 孙望 朱呈祥 尤延铖 穆瑞 《计算机集成制造系统》 北大核心 2026年第1期68-80,共13页
针对航空产品系统关键组件的特性及传统设计方法存在的求解设计方案效率低、设计思维局限性大、设计过程不完善等问题,提出数据驱动的航空产品关键组件方案设计模型。首先,提出了一种结构功能等级与组件筛选规则,提高目标筛选的客观性,... 针对航空产品系统关键组件的特性及传统设计方法存在的求解设计方案效率低、设计思维局限性大、设计过程不完善等问题,提出数据驱动的航空产品关键组件方案设计模型。首先,提出了一种结构功能等级与组件筛选规则,提高目标筛选的客观性,有效提升了优化方向筛选效率;将基于大数据的专利分析方法与传统的功能分析方法结合,提出基于专利相似度的类比设计方法流程,突破领域壁垒实现跨领域相似功能结构的搜寻,从而打破设计人员的思维局限并降低方案生成的主观性;运用反向设计方法优化设计方案,运用仿真分析验证了方案的有效性。最后,以高超声速飞行器尾喷管调节机构的优化设计为例,验证了本文所提设计方法的可行性。 展开更多
关键词 航空产品关键组件 方案设计 组件筛选 专利分析 优化设计
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基于结构化模型的飞机改装数字化适航验证方法
4
作者 史永胜 晏洪伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第34期14906-14914,共9页
针对民机改装适航验证流程复杂、效率低下的问题,提出了基于“内容-条款-任务-指标”的结构化CSTI模型,通过分层解析改装需求、匹配适航条款、生成验证任务及确定验证指标,实现适航验证流程的规范化。将模型与数字化适航验证系统和数据... 针对民机改装适航验证流程复杂、效率低下的问题,提出了基于“内容-条款-任务-指标”的结构化CSTI模型,通过分层解析改装需求、匹配适航条款、生成验证任务及确定验证指标,实现适航验证流程的规范化。将模型与数字化适航验证系统和数据库相结合,可实现自动化生成验证任务、对比验证指标并管理验证数据。以飞机氧气系统改装为例,运用CSTI模型系统地分析了验证的流程及指标,指导验证任务实施,并对验证指标进行评估,验证结果表明了适航验证系统的可行性和模型的适用性。最后探讨了该模型及系统与新兴技术结合的可能性,并提出相关设想。研究成果可为飞机改装数字化适航验证提供高效、可扩展的解决方案,为后续适航验证系统的智能化发展提供理论参考。 展开更多
关键词 结构改装 适航验证 结构化模型 数字化验证系统
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航空座椅吸能部件优化设计及验证
5
作者 赵泽剑 李艳军 曹愈远 《科学技术创新》 2025年第16期5-8,共4页
随着近年来我国通用航空事业飞速发展,航空事故也愈加频发,人们也更加关注直升机安全问题。在航空事故中,航空座椅对于乘员的保护作用至关重要,因此本文基于某型直升机航空座椅吸能部件的吸能工作原理,运用OptiStruct软件对其进行优化设... 随着近年来我国通用航空事业飞速发展,航空事故也愈加频发,人们也更加关注直升机安全问题。在航空事故中,航空座椅对于乘员的保护作用至关重要,因此本文基于某型直升机航空座椅吸能部件的吸能工作原理,运用OptiStruct软件对其进行优化设计,并通过有限元仿真和动态冲击试验的方式验证优化的效果,也为其他型号的航空座椅设计优化提供指导。 展开更多
关键词 航空座椅 优化设计 有限元分析 动态冲击试验
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基于数值分析的转子失效数字模型构建及应用
6
作者 金徐涛 田瑞娜 +1 位作者 王勤超 郝玉研 《民用飞机设计与研究》 2025年第3期34-40,共7页
现阶段民用飞机主制造商在传统计算机辅助设计软件环境下设计构建非包容性转子失效实体模型并开展转子失效分析工作,缺少对应的可编译数字模型进行辅助分析工作。基于数值分析对受影响对象与转子失效模型的数值映射关系进行了研究,给出... 现阶段民用飞机主制造商在传统计算机辅助设计软件环境下设计构建非包容性转子失效实体模型并开展转子失效分析工作,缺少对应的可编译数字模型进行辅助分析工作。基于数值分析对受影响对象与转子失效模型的数值映射关系进行了研究,给出了不同类型转子失效模型与受影响对象的数学关系、对应数字模型的构建并对编程语言实现给出了示例,对实体模型与数字模型的优势、劣势进行了对比并给出了使用场景建议,对于脱离传统CAD环境后的转子失效快速迭代分析工作具有重要意义。 展开更多
关键词 转子失效 数字模型 程序语言
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数字工程战略在航空装备研发中的应用方法研究 被引量:1
7
作者 吴云皓 董宇 卢元杰 《飞机设计》 2025年第2期7-11,共5页
数字工程目的是利用数字化手段和系统工程方法,打造数字生态系统,充分利用数字化技术发展成就,实现敏捷研发。文中充分调研美军数字工程战略的背景、内容和应用,从数字化技术手段、美军行业协同方式和数字工程战略下新的研发模式3个角度... 数字工程目的是利用数字化手段和系统工程方法,打造数字生态系统,充分利用数字化技术发展成就,实现敏捷研发。文中充分调研美军数字工程战略的背景、内容和应用,从数字化技术手段、美军行业协同方式和数字工程战略下新的研发模式3个角度,解读数字工程战略的内涵,阐述了数字工程对航空装备研发的影响。面向目前航空装备研发的实际需求,探索了数字化转型的应用方法——广泛应用数字化手段、深入应用基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering, MBSE)和建立适应的管理方法。 展开更多
关键词 数字工程 系统工程 数字化转型
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面向平飞姿态的四旋翼无人机机身造型设计 被引量:2
8
作者 李洒 杨建明 巩超 《机械设计》 北大核心 2025年第2期186-192,共7页
为改进某型四旋翼无人机在平飞状态下的气动性能,提出一种基于升力体形态的无人机机身造型方案。采用对比试验方法,基于不同轮廓特征构建机身造型差异化方案,采用CFD数值模拟技术对设计方案进行分析与选型。在四旋翼无人机结构基础上,以... 为改进某型四旋翼无人机在平飞状态下的气动性能,提出一种基于升力体形态的无人机机身造型方案。采用对比试验方法,基于不同轮廓特征构建机身造型差异化方案,采用CFD数值模拟技术对设计方案进行分析与选型。在四旋翼无人机结构基础上,以NACA4415翼型模板构建机体造型的侧向轮廓,并分别以钝形和尖形翼缘两种造型特征构建了8种机身方案;采用CFD数值模拟技术对各设计方案的升力、阻力和升阻比等气动参数进行模拟计算,对比分析并筛选最佳方案。结果表明:最佳方案比原型机阻力系数减小了约52.8%,升力、阻力及俯仰力矩在特定迎角范围内具有线性变化特征,研究结果为改善旋翼无人机的气动造型进而提高其空气动力学性能提供参考。 展开更多
关键词 旋翼无人机 CFD 计算机辅助设计 气动造型
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三维机翼翼盒的结构拓扑优化设计 被引量:21
9
作者 邱福生 裴颖 +1 位作者 孙聪 刘书田 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2405-2409,共5页
为有效降低机翼的重量,合理布置材料,提高材料的利用效率,以机翼翼盒结构的概念设计为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,以结构的最小柔度为目标函数,以体积约束为约束函数,对单载荷工况下三维机翼翼盒进行结构拓扑优化设计,找出其主... 为有效降低机翼的重量,合理布置材料,提高材料的利用效率,以机翼翼盒结构的概念设计为研究对象,借助ANSYS有限元分析软件,以结构的最小柔度为目标函数,以体积约束为约束函数,对单载荷工况下三维机翼翼盒进行结构拓扑优化设计,找出其主传力路径,并通过与二维机翼优化结果比较证明了方法的可行性。拓扑优化结果显示其结构型式新颖,翼梁和翼肋的数目、位置和形状在结果中都有一定程度的体现,具有一定参考价值,是一种具有良好操作性的、有别于经验设计的机翼结构概念设计新方法。 展开更多
关键词 概念设计 拓扑优化 伪密度 柔度 三维机翼翼盒 飞行器
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CST气动外形参数化方法研究 被引量:50
10
作者 关晓辉 李占科 宋笔锋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期625-633,共9页
类别形状函数变换(CST)方法是通过类别函数和形状函数来表示几何外形的新型气动外形参数化方法。通过考察参数化过程线性系统的条件数以及对翼型的表示误差,研究了Bernstein多项式阶数(BPO)对CST方法单值性和精度的影响,并将CST方法与B... 类别形状函数变换(CST)方法是通过类别函数和形状函数来表示几何外形的新型气动外形参数化方法。通过考察参数化过程线性系统的条件数以及对翼型的表示误差,研究了Bernstein多项式阶数(BPO)对CST方法单值性和精度的影响,并将CST方法与B样条法、Hicks-Henne法和参数化翼型(PARSEC)法的参数数量和表示精度进行了对比。使用基于CST参数化方法的远场组元(FCE)激波阻力优化方法对超声速机翼进行外形优化,优化后的机翼其激波阻力降低达61%。研究结果表明:CST方法具有参数少,精度高的优点;为保证表示精度,同时避免病态参数化过程,应使用4阶以上、10阶以下的Bernstein多项式定义形状函数。 展开更多
关键词 类别形状函数变换 线性系统 参数化 多项式 减阻 外形优化
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起落架着陆动态仿真分析模型及参数优化设计 被引量:61
11
作者 晋萍 聂宏 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期498-502,共5页
以支柱式起落架飞机为原型 ,建立了一个适用于 ADAMS软件的起落架着陆动态性能分析模型 ,并进行了仿真分析和参数优化设计。仿真分析结果与试验结果比较有着较好的一致性 ,参数优化设计有着很好的参考价值。研究结果表明 ,基于 ADAMS软... 以支柱式起落架飞机为原型 ,建立了一个适用于 ADAMS软件的起落架着陆动态性能分析模型 ,并进行了仿真分析和参数优化设计。仿真分析结果与试验结果比较有着较好的一致性 ,参数优化设计有着很好的参考价值。研究结果表明 ,基于 ADAMS软件进行飞机起落架仿真分析是切实可行的 ,从而为在 ADAMS软件基础上进一步开发飞机起落架数值样机作出了有意义的尝试。此外 ,与编写 FORTRAN源程序比较 ,利用 ADAMS软件可节省大量的人力与时间 ,精度可靠 ,便于优化分析与改进设计 。 展开更多
关键词 飞机起落架 着陆 动态仿真 优化设计 ADAMS软件 计算机辅助分析
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基于关联规则的MBD数据集定义研究与实现 被引量:7
12
作者 王宏 于勇 +2 位作者 印璞 赵罡 王伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2377-2383,共7页
针对产品全三维数字化研制需求,提出了一种基于关联规则的基于模型定义(MBD)数据集定义方法.首先,对产品研制过程中所有设计、制造和检验的标准进行细化分解,并对所有这些标准的工作方法、指令、要求即工程注释项进行统一编码,并由计算... 针对产品全三维数字化研制需求,提出了一种基于关联规则的基于模型定义(MBD)数据集定义方法.首先,对产品研制过程中所有设计、制造和检验的标准进行细化分解,并对所有这些标准的工作方法、指令、要求即工程注释项进行统一编码,并由计算机管理和发布;其次,对MBD数据集创建过程的历史记录进行关联规则挖掘,发现工程注释项间潜在的关联关系;最终,根据工程注释项间关联关系,实现MBD创建过程中相关工程注释项的推荐.该方法以数据挖掘中关联规则理论为基础,从MBD数据集构建历史数据中获取有用的知识和经验,通过相关工程注释项推荐,进而提高MBD数据集创建效率. 展开更多
关键词 关联规则 基于模型定义(MBD)数据集 工程注释项 数据挖掘 推荐
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MBD模型本体建模及检索技术研究与应用 被引量:6
13
作者 于勇 顾黎 +1 位作者 印璞 赵罡 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期260-269,共10页
针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求,提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法,综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先,根据MBD数据集规范性要求,以模型检索为目的,构建本体结构,分为几... 针对产品全三维数字化研制中产生的MBD历史建模数据重用性需求,提出了一种基于本体技术的MBD模型知识表达与管理方法,综合考虑几何信息与非几何信息进行检索应用。首先,根据MBD数据集规范性要求,以模型检索为目的,构建本体结构,分为几何信息层与非几何信息层进行具体阐述;其次,根据已构建本体结构,给出几何信息层与非几何信息层相似性对比方法;最终,综合几何信息与非几何信息,实现MBD模型检索。本文方法通过本体技术,将MBD模型数据进行结构化、语义化表达和存储,在此基础上,综合考虑几何信息相似度及非几何信息相似度,进行相似模型检索,实现MBD模型信息重用。 展开更多
关键词 MBD模型 本体 几何 非几何 检索
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基于工艺约束特征的三维结构拓扑优化技术 被引量:4
14
作者 邱福生 张立 +2 位作者 陈彦海 刘阳 李威 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期447-454,共8页
针对结构拓扑优化技术在工程应用过程中的工艺约束引入问题,在基本变密度法的基础上,面向制造工艺约束引入了可扩展的约束因子,并通过特征匹配技术将制造工艺约束和约束因子链接,进而对可变密度结构拓扑优化方法进行面向应用的改进。该... 针对结构拓扑优化技术在工程应用过程中的工艺约束引入问题,在基本变密度法的基础上,面向制造工艺约束引入了可扩展的约束因子,并通过特征匹配技术将制造工艺约束和约束因子链接,进而对可变密度结构拓扑优化方法进行面向应用的改进。该方法首先通过特征建模技术将各类制造工艺约束形成可检索的制造特征,利用特征匹配技术寻找符合设计要求的制造特征,并根据优选的制造特征初始化约束因子和单元伪密度。然后通过约束因子对设计变量的控制作用,结合材料属性的合理近似模型,利用优化准则法和独立网格过滤技术,完成结构设计域的优化。给出了约束因子的扩展模型、带约束因子变密度法的改进数学模型以及带约束因子变密度优化设计的求解过程和应用流程图,并用MATLAB程序实现该算法。通过一个算例计算给出了求解运算和数据分析结果,验证了该方法求解的可行性与有效性。 展开更多
关键词 结构优化 变密度法 工艺约束 优化准则法 约束因子
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飞机概念设计中的外形参数化模型的研究 被引量:10
15
作者 金海波 丁运亮 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期540-544,共5页
在现代 CAD造型技术的支持下 ,飞机外形的参数化模型可以成为飞机概念设计中总体布局、方案比较、外形设计和总体参数优化设计的重要工具。本文结合 NURBS的造型功能和解析函数曲线易于控制的特点 ,采用外形的控制方程和实体的具体表示... 在现代 CAD造型技术的支持下 ,飞机外形的参数化模型可以成为飞机概念设计中总体布局、方案比较、外形设计和总体参数优化设计的重要工具。本文结合 NURBS的造型功能和解析函数曲线易于控制的特点 ,采用外形的控制方程和实体的具体表示各自独立的方法 ,在 ACIS几何造型平台上建立了一套飞机外形的参数化设计模型。本文研究的参数化模型可以把原来飞机外形复杂的画图过程转化为飞机外形的自动化设计过程 ,从而提高飞机外形设计的可设计性和可计算性。在文中还深入研究了飞机外形的参数化模型在飞机概念设计中的作用和意义 ,分析了模型在飞机概念设计过程中的数据传递过程 。 展开更多
关键词 飞机外形 参数化模型 指数曲线 NURBS造型 概念设计 自动化设计 CAD
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涡轮叶片精铸模CAD/CAM原型系统开发与应用 被引量:12
16
作者 汪文虎 莫蓉 +1 位作者 王增强 任军学 《航空计算技术》 1999年第4期14-16,共3页
将并行工程的思想和方法运用于航空发动机涡轮叶片精铸模具设计与制造的全过程,以IMAN 作为信息集成平台,开发出的CAD/CAM 原型系统真正实现了精铸模设计与制造的无纸化,使涡轮叶片精铸模具的设计周期缩短了60 % ,数... 将并行工程的思想和方法运用于航空发动机涡轮叶片精铸模具设计与制造的全过程,以IMAN 作为信息集成平台,开发出的CAD/CAM 原型系统真正实现了精铸模设计与制造的无纸化,使涡轮叶片精铸模具的设计周期缩短了60 % ,数控编程周期缩短了50 % 。 展开更多
关键词 涡轮 叶片 发动机 飞机 精铸模具 CAD CAM
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多维函数图形的一种三维可视化方法 被引量:3
17
作者 邓扬晨 张卫红 +1 位作者 钱卫 章怡宁 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期368-371,共4页
为研究多维函数图形的可视化问题 ,利用科学可视化概念和向量正交性的特点 ,将多维函数通过某种链化方式转化为三维函数 ,提出了函数可视化的一种新方法。 3个算例均表明该方法针对所研究的问题有效和可靠 ,并且不受函数变量维数的限制 。
关键词 多维函数 可视化 向量正交性 变量链化
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利用径向基函数重建飞机表面的Cp值曲面 被引量:4
18
作者 李卫国 陈文亮 丁秋林 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期101-104,共4页
利用风洞实验获得的复杂飞机表面上部分散乱点的Cp值,重建出整张曲面上的Cp值是气动力学分析中的一个难题.该文提出一种新的重建Cp值曲面方法,先将形状复杂的飞机表面转化为与其拓扑等价的规则曲面,再利用径向基函数对这些散乱点的值进... 利用风洞实验获得的复杂飞机表面上部分散乱点的Cp值,重建出整张曲面上的Cp值是气动力学分析中的一个难题.该文提出一种新的重建Cp值曲面方法,先将形状复杂的飞机表面转化为与其拓扑等价的规则曲面,再利用径向基函数对这些散乱点的值进行光滑插值加密计算重建出全局值.通过大量标准函数测试以及实际应用证明,该方法简单、准确、有效. 展开更多
关键词 空气动力学 径向基函数 Cp值曲面 飞机设计 CAD
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无人飞行器外形布局设计及其气动特性计算分析 被引量:6
19
作者 王允良 高永 侯志强 《海军航空工程学院学报》 2011年第4期361-364,374,共5页
设计了一种新的无人飞行器气动外形布局,应用基于二次曲线的模线设计方法完成了飞行器气动外形建模,并对所建模型进行气动特性计算分析。将飞行器几何外形节点数据导入Gambit软件,生成气动特性计算所需的网格文件。应用Fluent软件,... 设计了一种新的无人飞行器气动外形布局,应用基于二次曲线的模线设计方法完成了飞行器气动外形建模,并对所建模型进行气动特性计算分析。将飞行器几何外形节点数据导入Gambit软件,生成气动特性计算所需的网格文件。应用Fluent软件,根据不同的飞行条件,选择合适的计算流体力学分析方法,对无人飞行器外形布局进行气动特性计算。主要讨论了在飞行马赫数为013、0.6和1.3时,对应不同飞行高度和迎角条件下飞行器的纵向气动特性,包括升力系数、阻力系数以及俯仰力矩系数。通过对计算结果的统计与分析,得出飞行器在不同飞行条件下的升阻比以及静稳定度,来判定其飞行性能以及飞行稳定性。经过计算与分析得出,所设计的飞行器外形布局符合飞行要求,并且具有良好的气动特性和稳定性。 展开更多
关键词 无人飞行器 气动布局设计 气动特性 计算流体力学
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聚焦式战斗部攻击下飞机的易损性计算 被引量:6
20
作者 赵晨钟 韩庆 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2012年第1期15-17,27,共4页
飞机生存力已成为军用飞机设计的主要技术指标之一,飞机易损性计算的主要目的是评估飞机生存力,为飞机生存力增强设计提供理论指导。以模拟现代空战中主要使用的聚焦式战斗部的毁伤元真实飞散特性为基础,考虑冲击波超压的毁伤效应和球... 飞机生存力已成为军用飞机设计的主要技术指标之一,飞机易损性计算的主要目的是评估飞机生存力,为飞机生存力增强设计提供理论指导。以模拟现代空战中主要使用的聚焦式战斗部的毁伤元真实飞散特性为基础,考虑冲击波超压的毁伤效应和球形、方形毁伤元对飞机的洞穿作用,以战斗部静态飞散角作为设计参数,建立了聚集式战斗部的威力场。研究了聚焦式战斗部威力场内不同毁伤元对飞机的多击中易损性,同时给出了计算实例,与非聚焦战斗部杀伤结果对比表明:聚焦式战斗部对飞机有更高的杀伤概率。 展开更多
关键词 聚焦式战斗部 杀伤概率 易损性 生存力
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