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迈向智能驱动的高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究新范式
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作者 刘延芳 王洪悦 +1 位作者 鄂羽佳 齐乃明 《航空学报》 北大核心 2026年第2期1-31,共31页
新一代高超声速飞行器因高马赫数、长飞行时间、过载大的特性,面临着极端气动加热与复杂力学环境,对减阻与降热性能提出了严峻挑战。聚焦高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究方法,系统评述该领域的研究进展及其范式转型路径... 新一代高超声速飞行器因高马赫数、长飞行时间、过载大的特性,面临着极端气动加热与复杂力学环境,对减阻与降热性能提出了严峻挑战。聚焦高超声速飞行器边界层主动质量引射减阻降热研究方法,系统评述该领域的研究进展及其范式转型路径。全面梳理了传统研究范式——实验、理论与数值方法的发展现状,并揭示核心挑战:实验数据稀疏性与多场耦合测量瓶颈、数值模拟的“精度-效率”权衡困境以及多尺度耦合建模理论与方法缺失。基于这些挑战,提出了以数据驱动、物理信息融合和多尺度耦合为核心的智能化科研新范式,并归纳了其技术分类与前沿进展。通过流体力学场景中的应用案例,深入分析了该新范式的创新机制及其在解决传统研究范式挑战中的优势和潜在应用思路。旨在通过对智能化科研新范式的深入洞察,激发研究人员的兴趣,推动高超声速飞行器减阻降热研究的持续发展与范式跃迁,为后续提升新一代高超声速飞行器的减阻降热性能提供重要的参考与启示。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 边界层主动质量引射 减阻降热 流动控制 数据驱动 物理信息融合 多尺度耦合
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一种表面热流辨识结果的不确定度分析方法
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作者 周宇 邵元培 +1 位作者 钱炜祺 郑凤麒 《实验流体力学》 北大核心 2026年第1期127-134,共8页
利用热防护层内部温度时序数据辨识表面热流,是获取高速飞行器表面热环境的重要手段。分析及量化辨识结果的不确定度,可为试验数据有效性提供量化标准,支撑热环境“极端工况”安全评估。表面热流辨识是一种典型的不适定问题,测量噪声中... 利用热防护层内部温度时序数据辨识表面热流,是获取高速飞行器表面热环境的重要手段。分析及量化辨识结果的不确定度,可为试验数据有效性提供量化标准,支撑热环境“极端工况”安全评估。表面热流辨识是一种典型的不适定问题,测量噪声中的高频成分会破坏解的稳定性,需要通过正则化获得稳定解。虽然正则化降低了估计结果的不确定性,但给不确定度分析制造了障碍。为此,将正则化看作低通滤波器,将辨识结果转换到频域来分析辨识结果的不确定度。最后,以典型飞行器温度测量组件的表面热流辨识为例,分析了不确定度来源,并利用蒙特卡洛方法验证了不确定度分析方法的有效性。 展开更多
关键词 表面热流 辨识 不适定性 正则化 不确定度 低通滤波器
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二维调节式太阳观测系统变形误差在轨辨识与补偿
3
作者 王皓 许海玉 +3 位作者 王田野 边志强 闫奎 张立昌 《空间科学学报》 北大核心 2026年第1期142-149,共8页
针对卫星二维调节式太阳观测系统内部变形误差导致的光轴指向偏差问题,提出了一种变形误差在轨辨识与补偿方法.对太阳观测系统内部光路传递过程进行了数学建模,对数学模型中的变形误差参数给出在轨辨识与补偿方法,通过引入高精度数字太... 针对卫星二维调节式太阳观测系统内部变形误差导致的光轴指向偏差问题,提出了一种变形误差在轨辨识与补偿方法.对太阳观测系统内部光路传递过程进行了数学建模,对数学模型中的变形误差参数给出在轨辨识与补偿方法,通过引入高精度数字太敏分步辨识的方式,解决了利用太阳观测成像结果无法直接解算全部变形误差参数的问题,通过数学仿真对辨识与补偿方法进行模拟,并以光轴指向精度作为评价标准对补偿效果进行了评估.仿真结果表明,变形误差在轨补偿前后,太阳观测载荷光轴指向精度提升了两个数量级.验证了本文提出方法的有效性.研究结果可为其他含有二维调节机构的有效载荷提供参考. 展开更多
关键词 太阳观测 变形误差 在轨辨识与补偿 二维调节机构
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航天器在轨操作过程柔性体碰撞动力学建模
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作者 葛东明 鄂薇 +5 位作者 邹元杰 邓润然 关晓东 柳翠翠 张志娟 宫伟伟 《航天器环境工程》 2026年第1期17-24,共8页
针对航天器在轨操作过程中柔性多体系统的接触碰撞动力学建模与系统仿真需求,提出一种柔性多体接触碰撞动力学建模方法,用以刻画冲击能量在结构振动与接触碰撞过程中的产生、传递与耗散动力学行为。所建立的动力学方程适用于任意线性小... 针对航天器在轨操作过程中柔性多体系统的接触碰撞动力学建模与系统仿真需求,提出一种柔性多体接触碰撞动力学建模方法,用以刻画冲击能量在结构振动与接触碰撞过程中的产生、传递与耗散动力学行为。所建立的动力学方程适用于任意线性小变形结构及凸几何形状,具有良好的结构动力学模型与几何模型通用性,能够实现多面、多点接触碰撞检测,更符合实际物理过程。通过将柔性体接触碰撞动力学方程与柔性多体动力学方程耦合,构建了统一的仿真模型,可用于空间目标在轨抓捕、空间结构在轨组装等典型航天器在轨操作任务的总体方案设计与系统仿真验证。 展开更多
关键词 航天器 在轨操作 柔性多体系统 接触碰撞 动力学建模
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低气压风速标定方法误差的仿真研究
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作者 李西园 陈逸辰 +2 位作者 顾志飞 高庆华 吴东亮 《航天器环境工程》 2026年第1期43-53,共11页
在低气压条件下实现高精度风速标定是火星探测器和平流层飞行器研制与环境验证中的关键技术需求。针对火星表面环境下风速标定误差难以评估的问题,文章针对旋转标定方法和沉没射流标定方法,分别建立旋转流场滑移网格模型和沉没射流风道... 在低气压条件下实现高精度风速标定是火星探测器和平流层飞行器研制与环境验证中的关键技术需求。针对火星表面环境下风速标定误差难以评估的问题,文章针对旋转标定方法和沉没射流标定方法,分别建立旋转流场滑移网格模型和沉没射流风道模型,采用计算流体力学(CFD)方法开展仿真研究。旋转标定方法的主要误差来源为气体随流效应:在风速为15 m/s时,随流误差可超过1.0 m/s;通过采用瞬态标定策略,总体误差可控制在0.5 m/s以内。沉没射流标定方法的主要误差源于低雷诺数条件下喷口出口风速分布不均,在风速低于10 m/s时,标定误差与旋转标定方法基本相当;当风速高于15 m/s时,随着雷诺数增大,速度均匀区扩大,标定误差逐渐减小。文章建立的仿真模型和误差评估方法可为火星探测器热环境试验提供参考。 展开更多
关键词 低气压 低密度气体 风速标定 旋转标定 沉没射流标定方法 计算流体力学仿真
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辐射加热环境下的非接触测温误差评价技术
6
作者 王成亮 李嘉伟 +5 位作者 王晓晖 王智勇 王伟 甄雷兴 陈翠圆 武小峰 《强度与环境》 2026年第1期25-31,共7页
针对热试验辐射热环境下非接触测温误差评价的难题,本文开展了相关技术研究。将等效黑体引入辐射加热环境中,规避了加热器辐射光干扰以及目标发射率变化对测温基准的影响。同时,采用双面加热方法,保证了等效黑体平板试件受热的均匀性,... 针对热试验辐射热环境下非接触测温误差评价的难题,本文开展了相关技术研究。将等效黑体引入辐射加热环境中,规避了加热器辐射光干扰以及目标发射率变化对测温基准的影响。同时,采用双面加热方法,保证了等效黑体平板试件受热的均匀性,使黑体腔内外面温度一致,进而实现了辐射加热环境下对辐射测温仪的准确测温误差评价,为结构热试验辐射温度测试提供了技术参考。 展开更多
关键词 非接触测温 热试验 误差评价 辐射背景
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一种深空高增益天线在轨指向校准方法
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作者 李金岳 巩彪 +3 位作者 何春黎 牛俊坡 朱新波 王民建 《空间科学与试验学报》 2026年第1期79-85,共7页
深空探测任务中,高增益天线的指向精度直接关系到测控通信的可靠性和数据传输效率。针对深空探测器高增益天线在轨指向校准的技术问题,系统分析了指向误差来源,提出一种基于星上自动增益控制遥测数据反演高增益天线对地指向校准新方法... 深空探测任务中,高增益天线的指向精度直接关系到测控通信的可靠性和数据传输效率。针对深空探测器高增益天线在轨指向校准的技术问题,系统分析了指向误差来源,提出一种基于星上自动增益控制遥测数据反演高增益天线对地指向校准新方法。该方法通过分析深空探测器飞行特点和约束条件,采用高增益天线与低增益天线协同工作机制,实现了天线指向在轨校准的系统化解决方案。结合“天问”一号火星环绕器的工程实践,详细阐述了校准方案的设计原理、实施流程和误差分析方法。在轨测试表明,该方法能够有效提高天线指向精度,指向误差优于0.10°,为深空探测任务提供可靠的技术支撑。 展开更多
关键词 深空探测 高增益天线 指向校准 在轨标校
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飞行器结构超高温激光加热试验技术研究
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作者 王伟 武小峰 +5 位作者 王晓晖 程俊 乔通 谢新杨 石长伟 王成亮 《强度与环境》 2026年第1期10-16,共7页
针对高速飞行器结构超高温环境试验模拟难题,开展了超高温激光加热试验技术研究。建立了激光加热试验方法,设计了激光加热系统样机并进行了性能测试,获得了光斑大小、热流密度云图等数据。结果表明,激光加热光斑内的热场均匀性良好,热... 针对高速飞行器结构超高温环境试验模拟难题,开展了超高温激光加热试验技术研究。建立了激光加热试验方法,设计了激光加热系统样机并进行了性能测试,获得了光斑大小、热流密度云图等数据。结果表明,激光加热光斑内的热场均匀性良好,热场阵列、叠加的应用效果符合预期。最后,给出了典型的激光加热试验应用案例。 展开更多
关键词 飞行器结构 超高温 激光加热 结构热试验
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空间柔性卷绕式太阳电池阵减振防护技术
9
作者 赵寿根 高红鑫 +3 位作者 朱佳林 李一博 张振 杨乐天 《航空学报》 北大核心 2026年第2期154-170,共17页
针对柔性卷绕式空间太阳电池阵在发射阶段振动环境中的结构安全性问题,提出了一种基于卷绕预紧力和聚酰亚胺泡棉的创新性减振防护方案。该方案在无需额外复杂结构的情况下,仅通过调整卷绕预紧力和引入聚酰亚胺泡棉减振层,有效提升了空... 针对柔性卷绕式空间太阳电池阵在发射阶段振动环境中的结构安全性问题,提出了一种基于卷绕预紧力和聚酰亚胺泡棉的创新性减振防护方案。该方案在无需额外复杂结构的情况下,仅通过调整卷绕预紧力和引入聚酰亚胺泡棉减振层,有效提升了空间电池阵的抗振性。研究首先建立了柔性卷绕式太阳电池阵的精细化仿真分析模型,然后评估了不同振动频率、振幅及预紧力对电池阵结构安全性的影响规律。在此基础上,对样机开展了相应振动试验,验证了论文方案在实际应用中的减振效果,试验实测结果表明该减振防护措施能够显著降低CIC电池的应变响应,减振效率达60%以上,同时,仿真和试验测试结果的一致性,也证明了论文分析模型的准确、可靠。 展开更多
关键词 柔性卷绕式太阳电池阵 卷绕预紧力 减振防护 聚酰亚胺泡棉 应变响应
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用行星大气“刹车”:大气制动如何改写深空探测的轨道方案
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作者 董捷 张海洋 《科技导报》 北大核心 2026年第3期13-14,共2页
在深空探测任务中,航天器从行星际转移轨道进入环绕轨道,往往需要通过长时间点火减速。推进剂质量不仅直接决定了运载火箭的发射能力需求,也制约着航天器可搭载的科学载荷规模。如何在不显著增加航天器质量的前提下完成大尺度轨道调整,... 在深空探测任务中,航天器从行星际转移轨道进入环绕轨道,往往需要通过长时间点火减速。推进剂质量不仅直接决定了运载火箭的发射能力需求,也制约着航天器可搭载的科学载荷规模。如何在不显著增加航天器质量的前提下完成大尺度轨道调整,是行星探测工程长期面临的关键问题之一。 展开更多
关键词 大气制动 行星大气 深空探测 轨道方案 航天器
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面向直角坐标的解析型状态转移矩阵及其在定轨中的应用
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作者 胡松华 汤靖师 《宇航学报》 北大核心 2026年第1期127-137,共11页
状态转移矩阵(STM)作为系统状态量偏导数矩阵,在航天器轨道状态估计与控制中发挥着关键作用。针对直角坐标系下的分析形式STM构建难题,基于泰勒展开构建了航天器短期轨道解析表达式,推导出适用于直角坐标的分析形式STM算法。该算法结合... 状态转移矩阵(STM)作为系统状态量偏导数矩阵,在航天器轨道状态估计与控制中发挥着关键作用。针对直角坐标系下的分析形式STM构建难题,基于泰勒展开构建了航天器短期轨道解析表达式,推导出适用于直角坐标的分析形式STM算法。该算法结合数值STM的通用性优势与分析形式STM的高效性特点,实现了计算开销与精度的平衡。在地月空间及近地航天器扩展卡尔曼滤波(EKF)定轨实验中,分析形式STM计算时间仅为数值STM的0.1%,使EKF总耗时减少90%,且定轨精度满足任务需求。在太阳辐射压参数修正方面,分析形式STM与数值STM收敛至理论值附近(相对误差<0.1%),收敛速度差异小于1%。 展开更多
关键词 状态转移矩阵(STM) 扩展卡尔曼滤波(EKF) 泰勒展开 地月空间轨道 轨道确定
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高压补燃循环液体火箭发动机主燃烧室自点火研究
12
作者 孔令琪 宋坤 +3 位作者 曹含章 吕子汀 韩旺 杨立军 《推进技术》 北大核心 2026年第3期209-218,共10页
液氢/液氧富燃补燃循环发动机预燃室(即燃气发生器)产生的高温富氢燃气会与低温液氧一起进入主燃烧室进行燃烧,由于高温富氢燃气的高反应活性以及主燃烧室高压力环境,主燃烧室极易出现自点火现象,自点火与火焰的相互作用可能会导致出现... 液氢/液氧富燃补燃循环发动机预燃室(即燃气发生器)产生的高温富氢燃气会与低温液氧一起进入主燃烧室进行燃烧,由于高温富氢燃气的高反应活性以及主燃烧室高压力环境,主燃烧室极易出现自点火现象,自点火与火焰的相互作用可能会导致出现类似“敲缸”的现象,因此亟需研究自点火发生的参数边界。针对此问题,本研究开发了跨/超临界非稳态小火焰面模型,开展了非稳态跨/超临界小火焰面计算研究,探究了高温富氢燃气/液氧的自点火特性。结果表明,燃气发生器全局当量比和标量耗散率会显著影响主燃烧室中混合物的自点火延迟时间。通过对多种工况的大量计算,确定了主燃烧室的自点火延迟时间范围为0.1434~5.8925 ms,并在燃气发生器全局当量比与标量耗散率空间确定了自点火发生的边界。 展开更多
关键词 液体火箭发动机 高压补燃循环 跨/超临界状态 非稳态自点火 真实流体效应
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国际电信联盟推进空间可持续综述
13
作者 王文娟 魏梅英 杨士坤 《中国无线电》 2026年第2期23-26,共4页
外层空间是人类的共同新疆域,空间可持续在外空治理中备受世界各国关注。本文介绍了空间可持续提出的背景及相关准则、国际电信联盟与空间可持续的相关法规及近年来通过相关的决议,阐述了关于非静止轨道卫星系统里程碑部署规则和轨道容... 外层空间是人类的共同新疆域,空间可持续在外空治理中备受世界各国关注。本文介绍了空间可持续提出的背景及相关准则、国际电信联盟与空间可持续的相关法规及近年来通过相关的决议,阐述了关于非静止轨道卫星系统里程碑部署规则和轨道容限标准规则,分析了国际电信联盟推进空间可持续最新动向。 展开更多
关键词 国际电信联盟 空间可持续 综述
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联合国外空委关于地球静止轨道议题研究进展
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作者 王文娟 王思 《国际太空》 2026年第1期26-29,共4页
0引言联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS,简称外空委)成立于1959年,旨在制定和平利用外空的国际规则,促进各国在外空领域的国际合作,研究与外空开发利用有关的科技问题及可能产生的法律问题。外空委下设科技小组委员会和法律小组委员... 0引言联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS,简称外空委)成立于1959年,旨在制定和平利用外空的国际规则,促进各国在外空领域的国际合作,研究与外空开发利用有关的科技问题及可能产生的法律问题。外空委下设科技小组委员会和法律小组委员会,定期召开年度会议。中国于1980年加入外空委,由外交部、国家航天局牵头组织国内相关单位参加会议。 展开更多
关键词 和平利用外层空间 地球静止轨道
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星基无线电信号遮挡仿真分析
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作者 刘卫 贺泉 饶建兵 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2026年第1期178-184,共7页
针对航天器功能多样化和构型复杂化发展过程中,面临的部组件间的遮挡分析和设计优化问题,分析和评估潜在的解决方案。通过坐标旋转后的正投影,将遮挡几何从三维空间投影到二维平面,问题简化为点与三角形几何关系的判断。基于面板方法,... 针对航天器功能多样化和构型复杂化发展过程中,面临的部组件间的遮挡分析和设计优化问题,分析和评估潜在的解决方案。通过坐标旋转后的正投影,将遮挡几何从三维空间投影到二维平面,问题简化为点与三角形几何关系的判断。基于面板方法,引入一维几何前后位置判断和点与三角形关系的必要条件两级预筛选,大幅度降低计算任务数,提高遮挡分析效率。构建简化的星链卫星三维模型,开展仿真分析,统计发现两级筛选平均可降低约95%的计算量。计算给出了不同天线安装位置对应的太阳翼遮挡热力图。验证投影转换加两级筛选方法进行遮挡分析的正确性和有效性,突破STK等商用软件输出信息单一、无法定制和过程不可控等短板,可更好地支撑航天器组件布局设计优化工作。 展开更多
关键词 航天器 信号遮挡 热点图 面板方法 正投影
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火星探测器发动机羽流高速冲击下的火壤侵蚀特性
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作者 周炳康 朱阳 +1 位作者 杨志 黄生洪 《宇航学报》 北大核心 2026年第2期426-435,共10页
针对火星探测任务中着陆器发动机出口高速羽流与火壤相互干扰的复杂流动问题,采用数值模拟方法,研究了天问一号着陆器高度对火壤侵蚀坑形态的影响规律。建立了一套考虑高速羽流、气固两相流和固体颗粒沉积的可压缩双流体模拟方法和程序... 针对火星探测任务中着陆器发动机出口高速羽流与火壤相互干扰的复杂流动问题,采用数值模拟方法,研究了天问一号着陆器高度对火壤侵蚀坑形态的影响规律。建立了一套考虑高速羽流、气固两相流和固体颗粒沉积的可压缩双流体模拟方法和程序,将计算结果与已有文献测算结果进行对比,结果表明所建立的算法可靠。基于所发展的算法,分析了羽流结构、气动参数、火尘扩散特性随着陆器高度的演化过程,阐明了羽流扩散范围增大、火壤上方压力降低是诱导侵蚀坑宽度增大而深度降低的原因。进而建立了侵蚀坑形态的工程预测模型,可用于指导火星探测器软着陆、火星取样等任务的方案设计。 展开更多
关键词 深空探测 火星取样 变推力发动机 高速羽流 气固两相流
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低温排气阀非金属复合导向技术研究
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作者 郭海鑫 王宇 +2 位作者 吴立夫 娄少华 陈慧敏 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2026年第1期50-57,共8页
低温排气阀是液体火箭动力系统的关键单机,导向卡滞是其主要故障模式。为提高低温排气阀动作可靠性,提出一种“金属-非金属”复合导向结构。研究了非金属热压成型工艺,对低温下导向间隙变化进行理论计算和仿真分析,搭建试验系统对复合... 低温排气阀是液体火箭动力系统的关键单机,导向卡滞是其主要故障模式。为提高低温排气阀动作可靠性,提出一种“金属-非金属”复合导向结构。研究了非金属热压成型工艺,对低温下导向间隙变化进行理论计算和仿真分析,搭建试验系统对复合导向结构成型工艺可靠性和间隙计算合理性进行试验验证。研究结果表明,低温排气阀非金属复合导向结构能够适应低温使用工况,具有更高的动作可靠性和耐多余物能力。 展开更多
关键词 低温排气阀 复合导向 热压成型 导向间隙 试验研究
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高超声速飞行器减阻降热主动质量引射结构研究进展
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作者 王洪悦 刘延芳 +6 位作者 顾冬冬 李绪清 张伟伟 姚理 杨冰朔 张亚轩 齐乃明 《机械工程学报》 北大核心 2026年第3期104-124,共21页
面向高超声速飞行器“长航时、高马赫数、大过载、重复使用”工况下的减阻降热需求,聚焦主动质量引射结构,系统梳理喷射孔与微渗透多孔两类多孔结构的研究进展,深入剖析其流动-传热耦合机制与对极端环境适应性,评述金属/陶瓷多孔材料体... 面向高超声速飞行器“长航时、高马赫数、大过载、重复使用”工况下的减阻降热需求,聚焦主动质量引射结构,系统梳理喷射孔与微渗透多孔两类多孔结构的研究进展,深入剖析其流动-传热耦合机制与对极端环境适应性,评述金属/陶瓷多孔材料体系和增材制造多孔结构等先进制造工艺,总结其在发动机内部高温部件及飞行器迎风面关键部件的工程应用;归纳自抽吸/分区调控/主被动协同等轻量化设计策略,凝练基体材料智能化、设计过程智能化与验证体系智能化等前沿发展路径,为高超声速飞行器突破极端热障与调控摩擦阻力提供有益参考。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 主动质量引射结构 减阻降热 流动控制 多孔介质 增材制造
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飞行器动态再入状态下的等离子体分布特性研究
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作者 傅杨奥骁 丁明松 +4 位作者 江涛 李鹏 许勇 董维中 杨鹰 《宇航学报》 北大核心 2026年第1期50-60,共11页
针对飞行器再入过程中飞行高度动态变化对等离子体分布特性的影响,通过数值求解非定常三维化学非平衡Navier-Stokes方程,建立了动态等离子体流场数值模拟方法,并采用加速算法提高了计算效率。针对典型外形飞行器再入过程,分析了飞行高... 针对飞行器再入过程中飞行高度动态变化对等离子体分布特性的影响,通过数值求解非定常三维化学非平衡Navier-Stokes方程,建立了动态等离子体流场数值模拟方法,并采用加速算法提高了计算效率。针对典型外形飞行器再入过程,分析了飞行高度动态升高与下降过程对等离子体分布特性的影响。结果显示,飞行高度动态变化时,等离子体分布特性变化明显,动态效应对电子数密度影响超90%。飞行高度下降时流场温度降低、电离反应减弱,电子数密度下降;上升时则相反。飞行高度动态变化幅度越大,对等离子体分布影响越显著,动态与稳态结果差异也越大。此外,该影响具时间累积效应,连续起伏时影响更突出,飞行器历经升降到达同一高度,流场峰值电子数密度或差近一倍。研究结果可为飞行器通信传输与探测等工程应用提供参考。 展开更多
关键词 再入飞行器 化学非平衡 等离子体鞘套 非定常 数值模拟
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采用混合优化技术的冰巨行星燃料最优小推力交会轨迹设计
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作者 付亮勇 陈守磊 +1 位作者 陆栋宁 刘一武 《宇航学报》 北大核心 2026年第2期366-386,共21页
针对远于30 AU的复杂星际环境中,传统间接法难以有效设计小推力引力辅助交会轨迹的问题,提出一种具有通用性的混合优化技术,结合形状法和间接法实现全局燃料最优小推力交会轨迹的快速稳健设计。首先,采用基于有限傅里叶级数的形状法实... 针对远于30 AU的复杂星际环境中,传统间接法难以有效设计小推力引力辅助交会轨迹的问题,提出一种具有通用性的混合优化技术,结合形状法和间接法实现全局燃料最优小推力交会轨迹的快速稳健设计。首先,采用基于有限傅里叶级数的形状法实现对有/无引力辅助交会轨迹的快速初步全局优化设计,以获取最佳发射时间和边界条件等信息。然后,利用间接法进行局部优化,同时采用辅以轨迹圈数信息的改进春分点轨道根数对轨迹进行描述,并结合双曲正切平滑技术、协态变量归一化技术、粒子群优化算法和多重打靶法,有效提高了求解过程对全局最优解的收敛性;此外,还提出一种通用平滑步长迭代策略,以保证间接平滑迭代求解过程的稳健性。最后,以海王星交会轨迹的设计为案例,通过数值仿真检验了所提混合优化技术的有效性和通用性。 展开更多
关键词 小推力轨迹设计 引力辅助 有限傅里叶级数 间接法 双曲正切平滑 多重打靶法
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