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《航空学报》 CSCD 北大核心

作品数11124被引量61272H指数64
《航空学报》《Acta Aeronautica et Astronautica Sinica》,创刊于1965年,中文月刊; 由中国科协主管、中国航空学会和北京航空航天大学主办、航空学报杂志社编辑出版...查看详情>>
  • 主办单位中国航空学会;北京航空航天大学
  • 国际标准连续出版物号1000-6893
  • 国内统一连续出版物号11-1929/V
  • 出版周期半月刊
共找到11,124篇文章
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稀薄流区的摩阻测量技术及减阻试验
1
作者 刘春风 何啸天 +2 位作者 苗文博 王雪枫 程晓丽 《航空学报》 北大核心 2025年第12期85-96,共12页
面向稀薄流区发展了基于摩阻天平的摩阻测量技术,并以提高表面光洁度实现减阻作为应用实例,在高超声速低密度风洞中设计了一种对比测量试验,包括带有光滑壁面和常规壁面的平板模型和摩阻天平,平板模型的光滑壁面和常规壁面对称布置,并... 面向稀薄流区发展了基于摩阻天平的摩阻测量技术,并以提高表面光洁度实现减阻作为应用实例,在高超声速低密度风洞中设计了一种对比测量试验,包括带有光滑壁面和常规壁面的平板模型和摩阻天平,平板模型的光滑壁面和常规壁面对称布置,并依次搭配感应面为光滑壁面和常规壁面的摩阻天平。天平结构体基于悬臂梁原理设计,考虑过载保护和热防护,并通过载荷渐进法实现与试验状态最为接近的微量摩阻载荷校准。通过风洞试验误差的定量评估和主动控制,感应面表面压力引入的误差可控制在1%以内,浮动头错位引入的误差可控制在2%以内。Ma=22的7次重复性风洞试验显示摩阻天平的测量标准偏差不超过2.9%,光滑壁面相比常规壁面可有效减阻,平均减阻率为25.1%。 展开更多
关键词 稀薄流 摩阻天平 光滑壁面 减阻 风洞试验 误差控制
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“柔性气动减速技术专栏”介绍
2
《航空学报》 北大核心 2025年第1期I0002-I0002,共1页
柔性气动减速技术是指在飞行器离开运行轨道进入地球或者地外天体大气后,利用以降落伞为代表的柔性结构形成阻力面来改变飞行器气动特性使飞行器减速并增加稳定性的技术,是载人航天与深空探测航天器进入、下降与着陆和各类飞行器速域功... 柔性气动减速技术是指在飞行器离开运行轨道进入地球或者地外天体大气后,利用以降落伞为代表的柔性结构形成阻力面来改变飞行器气动特性使飞行器减速并增加稳定性的技术,是载人航天与深空探测航天器进入、下降与着陆和各类飞行器速域功能转换过程中的核心技术。为加强柔性气动减速技术领域的学术创新、技术创新及应用创新,促进柔性气动减速技术前沿探索、领域合作、交流与协同,服务国家战略发展需求,《航空学报》联动北京空间机电研究所、中南大学、航天进入减速与着陆技术实验室,策划出版“柔性气动减速技术专栏”,展示柔性气动减速技术在航天、航空领域的最新研究成果。 展开更多
关键词 运行轨道 柔性结构 学术创新 载人航天 最新研究成果 航空领域 功能转换 策划出版
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基于多目标人工蜂鸟算法的研制保证等级分配 被引量:1
3
作者 崔瑀欣 陆中 周伽 《航空学报》 北大核心 2025年第4期300-311,共12页
分配研制保证等级(DAL)是飞机系统研制过程中的一项重要工作,通常要求在满足DAL分配原则的基础上使得研制成本最小。构建了一种面向DAL分配的多目标优化模型,该模型将DAL分配原则和顶层失效状态概率要求分别作为定性和定量约束条件,以... 分配研制保证等级(DAL)是飞机系统研制过程中的一项重要工作,通常要求在满足DAL分配原则的基础上使得研制成本最小。构建了一种面向DAL分配的多目标优化模型,该模型将DAL分配原则和顶层失效状态概率要求分别作为定性和定量约束条件,以研制成本和系统重量最小化为优化目标,将为系统中功能或项目分配的DAL作为决策变量;在此基础上,提出了基于多目标人工蜂鸟算法的DAL分配方法。结合某飞机电传飞控系统给出了DAL分配实例,得到DAL分配的非支配解集。在相同测试条件下,与多目标粒子群算法相比,提出方法的运行时间缩短了17.59%,超体积指标(HV)提高了63.49%,表明提出方法能够快速收敛、求得的解集具有良好的分布性。 展开更多
关键词 系统安全性 研制保证等级分配 多目标优化 多目标人工蜂鸟优化算法 失效概率
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面向集群卫星分布式定时组网的协同编队技术 被引量:1
4
作者 张志成 周媛 +1 位作者 赵宇 包为民 《航空学报》 北大核心 2025年第4期278-288,共11页
随着日趋增长的空间信息需求,卫星编队控制技术迅猛发展。传统的研究理论仅关注系统三维状态收敛特性,无法从时间维度对编队进行有效控制,而星间激光通讯技术对卫星编队形成的时效性和准确性提出了较高的要求。针对地球同步轨道运行的... 随着日趋增长的空间信息需求,卫星编队控制技术迅猛发展。传统的研究理论仅关注系统三维状态收敛特性,无法从时间维度对编队进行有效控制,而星间激光通讯技术对卫星编队形成的时效性和准确性提出了较高的要求。针对地球同步轨道运行的卫星系统预定时间编队控制问题,引入含参Lyapunov方程将预定时间控制转化为时变参数设计问题,提出了动态增益调节的编队策略和自适应编队策略。仿真结果表明,卫星系统可在任意预定时间内自主地实现编队构型建立、切换和保持,为实际工程中星间激光信号传输的稳定性提供了可靠保证。 展开更多
关键词 集群卫星系统 星间激光建链 编队控制 预定时间组网 自适应控制系统
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飞机翼面冰的结构建模与弹性模量预测
5
作者 汤林 孟宣市 +2 位作者 刘蕊迪 顾兴士 易贤 《航空学报》 北大核心 2025年第20期189-199,共11页
飞机飞行过程中过冷水撞击低温表面结冰是典型的动态相变过程,形成的翼面冰内包含气泡孔隙,严重影响翼面冰弹性模量。然而,现有研究对翼面冰弹性模量的定量研究不足,难以为适航取证中翼面冰断裂脱落危害的评估提供依据。研究了过冷水滴... 飞机飞行过程中过冷水撞击低温表面结冰是典型的动态相变过程,形成的翼面冰内包含气泡孔隙,严重影响翼面冰弹性模量。然而,现有研究对翼面冰弹性模量的定量研究不足,难以为适航取证中翼面冰断裂脱落危害的评估提供依据。研究了过冷水滴撞击低温表面形成的翼面冰的弹性模量,尤其是孔隙率、孔隙形状(以球度表征)等参数对其弹性模量的影响。基于结冰风洞中模拟的实际飞行环境,针对不同马赫数(0.21~0.32)下的翼面冰样本,通过单轴压缩试验测量了其弹性模量。结果表明,翼面冰的弹性模量与孔隙率高度相关,孔隙率越高,弹性模量各向异性表现越明显。提出了一种基于孔隙率和孔隙球度的弹性模量预测模型,能有效模拟不同结冰条件下翼面冰的弹性模量变化。研究结果可为翼面冰的弹性模量预测及断裂脱落危害评估提供理论支撑。 展开更多
关键词 翼面冰 孔隙率 孔隙形状 各向异性 弹性模量
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融入低声爆设计的超声速民机概念方案多学科优化
6
作者 杨超 谭玉婷 +2 位作者 王伟 赵彦 余雄庆 《航空学报》 北大核心 2025年第20期109-128,共20页
针对超声速民机概念方案快速分析和优化的需求,提出了一种融入低声爆设计的多学科分析优化策略。该方法主要包括3个步骤:确定目标反向等效面积,旨在为多学科优化提供一个低声爆反向等效面积的目标;在多学科优化框架下,以机翼、尾翼总体... 针对超声速民机概念方案快速分析和优化的需求,提出了一种融入低声爆设计的多学科分析优化策略。该方法主要包括3个步骤:确定目标反向等效面积,旨在为多学科优化提供一个低声爆反向等效面积的目标;在多学科优化框架下,以机翼、尾翼总体参数为设计变量,获得最大起飞重量轻、目标反向等效面积匹配度高的最优解集;基于多学科优化结果,小幅调整机身外形、尾翼参数,进一步逼近目标反向等效面积。在该多学科方法流程中,声爆特性分析仅涉及反向等效面积的计算,计算量大幅度降低,有利于将高精度的声爆预测方法应用于概念设计的多学科优化,而且该方法的架构与现有飞机多学科优化架构相兼容,易于实施。应用本方法对某中型超声速民机概念方案进行了优化设计,结果表明,该方法能以较少的计算量获得多目标的最优解集;从最优解集中筛选出一个目标反向等效面积匹配度高且最大起飞重量轻的优选方案,相比基准方案,该优选方案最大起飞重量减少了3.6%,声爆降低了6.62 PLdB。 展开更多
关键词 超声速民机 概念设计 多学科优化 低声爆设计 反向等效面积
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氢能飞机及航空动力多学科总体耦合设计
7
作者 姬志行 王彦哲 +3 位作者 梅晓雪 程莉雯 许子博 王占学 《航空学报》 北大核心 2025年第17期147-162,共16页
氢燃料飞机在推进系统、燃料储运系统和机体结构等方面相比于传统飞机发生较大改变。首先,建立燃料电池混合动力系统模型,将燃料电池的极化损失与电驱动风扇发动机总体性能相集成;其次,建立了液氢储罐和供氢模型,评估了液氢供给过程中... 氢燃料飞机在推进系统、燃料储运系统和机体结构等方面相比于传统飞机发生较大改变。首先,建立燃料电池混合动力系统模型,将燃料电池的极化损失与电驱动风扇发动机总体性能相集成;其次,建立了液氢储罐和供氢模型,评估了液氢供给过程中罐内压力和温度的变化规律;然后,进行了飞机三维几何建模和快速气动评估,分析了集成液氢储罐对全机气动特性的影响,得到了全机升阻特性随机身外形的变化规律。综合考虑了燃料储存能量、推进系统功率和储罐结构设计,随着飞机携带能量增加,液氢储罐质量效率最高可达80%。将燃料电池混合动力系统的耗油率与质量均考虑在内,优化氢燃料储罐布置,实现了液氢飞机的燃料储运系统、推进系统、飞机机体结构的多维度匹配,得到液氢飞机的飞发匹配方案。研究表明,仅增加机身长度时,飞机的升阻比变化较小;氢能飞机减少的碳排放量、氢罐的质量效率均与机身长度的加长量呈正相关;当机身长度加长5%时,碳排放量可减少714 kg,减碳比例为1.56%;当机身长度加长20%时,碳排放量可减少45709 kg,减碳比例为100%,巡航时间超过传统飞机的10.04%。 展开更多
关键词 氢能飞机 多学科耦合 燃料电池 航空动力 发动机特性
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大型水陆两栖飞机抗浪需求分析
8
作者 杨荣 杨智春 魏浩格 《航空学报》 北大核心 2025年第10期274-285,共12页
我国海域辽阔,随着海洋活动增多,中远海域水上救援的需求越来越迫切。现有以直升机与船舶为主的救援体系存在任务距离短、抵达时间长等局限。大型水陆两栖飞机具有航程远、速度快和能水面起降的优势,能够在中远海域实施快速有效的救援,... 我国海域辽阔,随着海洋活动增多,中远海域水上救援的需求越来越迫切。现有以直升机与船舶为主的救援体系存在任务距离短、抵达时间长等局限。大型水陆两栖飞机具有航程远、速度快和能水面起降的优势,能够在中远海域实施快速有效的救援,是构建我国水上救援力量的关键航空装备。在影响水陆两栖飞机实施水上救援任务出勤率和性能的因素中,抗浪能力是关键因素之一。通过研究大型水陆两栖飞机水上救援任务模式对飞机的要求,基于救援任务目标海域的海况数据,提出了一种抗浪需求分析流程和方法,能够将抗浪需求量化为飞机与抗浪能力相关的设计指标,为大型水陆两栖飞机的研制和水上救援体系的建设提供了技术参考。 展开更多
关键词 水陆两栖飞机 水上救援 抗浪能力 航空装备 水载荷
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基于横截函数的欠驱动航天器姿态跟踪方法
9
作者 段超 邵小东 +1 位作者 胡庆雷 吴淮宁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期29-39,共11页
针对航天器姿态跟踪任务,考虑一种配置2个独立动量交换型执行机构的欠驱动航天器,提出了一种基于横截函数的任意姿态轨迹跟踪控制律。利用三维特殊正交群SO(3)建立航天器姿态运动学方程,并基于动量守恒条件,将动力学方程与运动学统一写... 针对航天器姿态跟踪任务,考虑一种配置2个独立动量交换型执行机构的欠驱动航天器,提出了一种基于横截函数的任意姿态轨迹跟踪控制律。利用三维特殊正交群SO(3)建立航天器姿态运动学方程,并基于动量守恒条件,将动力学方程与运动学统一写成以执行机构输出角动量为控制输入的降阶系统。利用横截条件与Lie代数秩条件构造基于SO(3)的横截函数,其本质为能够任意逼近平衡点的一个嵌入子流形,并基于横截函数与姿态误差建立降阶跟踪控制系统的伴随系统。针对伴随系统,提出了一种光滑静态反馈控制律,利用Morse函数证明了对于任意轨迹闭环系统的最终有界稳定性。进一步针对可行轨迹,基于零动态系统设计了横截函数的参数自调整律,使得在零动态时横截函数趋近跟踪系统的平衡点,证明了闭环系统具有指数稳定性。最后,通过数值仿真验证了提出控制器的有效性。 展开更多
关键词 欠驱动 航天器 姿态控制 LIE群 横截函数 可行轨迹
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典型飞机壁板结构的抗屈曲优化设计与试验验证 被引量:5
10
作者 孟亮 杨金沅 +3 位作者 杨智威 高彤 刘洪权 张卫红 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期365-376,共12页
加筋壁板是飞机机身和机翼中常见的典型承力结构,其在轴压和机身弯矩载荷作用下极易发生屈曲失效,严重制约飞行器安全性能与服役周期。飞机结构静强度校核时多采用经验公式进行工程计算,其中加筋壁板结构承载能力的工程计算与机身框结... 加筋壁板是飞机机身和机翼中常见的典型承力结构,其在轴压和机身弯矩载荷作用下极易发生屈曲失效,严重制约飞行器安全性能与服役周期。飞机结构静强度校核时多采用经验公式进行工程计算,其中加筋壁板结构承载能力的工程计算与机身框结构端部支持系数的选取密切相关。现有飞机型号研制中端部支持系数的选取通常较为保守,结构安全裕度大、质量冗余,阻碍了飞行器轻量化水平的进一步提升。为此,首先基于欧拉长柱失稳理论,建立了基于切缝法的典型飞机壁板结构端部支持系数仿真计算模型;同时深入分析了端部支持系数与加筋壁板结构和支撑框段的耦合作用关系;进一步地,分析了框、长桁等结构特征参数对端部支持系数的影响规律,并分别开展了框、长桁-蒙皮以及框-长桁-蒙皮协同优化的飞机壁板结构抗屈曲设计;最后,基于增材制造缩比样件和轴压屈曲试验,验证了典型壁板结构抗屈曲优化设计方法的有效性。所建立的仿真分析模型和优化设计方法实现了飞机壁板结构抗屈曲性能的有效提升,对进一步提升飞机性能指标具有重要意义。 展开更多
关键词 加筋壁板 屈曲分析 结构优化 端部支持系数 临界屈曲载荷
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基于干涉仪阵列的无人机非合作辐射点定位方法
11
作者 杨顺 张帆 +2 位作者 张伟 师君 张晓玲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期310-318,共9页
非合作辐射点定位是电磁测量中的难点和关键问题,对于异常辐射点发现与电磁兼容诊断具有重要意义。本文利用干涉仪阵列技术实现宽带随机非合作辐射点精确定位。该方法通过时域能量积累提升系统对弱小信号的检测能力,通过阵列信号角度估... 非合作辐射点定位是电磁测量中的难点和关键问题,对于异常辐射点发现与电磁兼容诊断具有重要意义。本文利用干涉仪阵列技术实现宽带随机非合作辐射点精确定位。该方法通过时域能量积累提升系统对弱小信号的检测能力,通过阵列信号角度估计技术,并优化最小冗余天线阵列设计,实现非合作辐射点定位,最后通过稀疏重建方法对干涉仪角分辨率进行增强,以提升对多非合作辐射点的精确定位。仿真试验表明:干涉仪阵列可实现对多个宽带随机非合作辐射点空间分离与定位,通过最小冗余阵列优化设计并结合稀疏重建方法,其对特高频频段(UHF)多辐射点定位精度优于1 m,可满足电磁兼容诊断问题对辐射点定位精度的要求。进一步分析表明:干涉仪阵列性能受到外部辐射点数目的影响。一般而言,辐射点数目越少,算法稳定性越高,对于8通道最小冗余阵列,应保证外部辐射点数目<7个,以降低辐射点漏检和虚警问题。 展开更多
关键词 辐射点定位 干涉仪 最小冗余天线阵列 稀疏重建 电磁兼容测试
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先进通用核心机派生发展的理念、方法及实践
12
作者 尹泽勇 李概奇 +1 位作者 石建成 银越千 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-12,共12页
概述了核心机派生发展发动机的历史背景和某些典型派生发展案例。阐明了先进通用核心机及其派生发展的理念及优势,给出了先进通用核心机派生发展的基本方法,包括通用核心机流量选择、热力循环参数选择、部件构型选择、部件高效稳定工作... 概述了核心机派生发展发动机的历史背景和某些典型派生发展案例。阐明了先进通用核心机及其派生发展的理念及优势,给出了先进通用核心机派生发展的基本方法,包括通用核心机流量选择、热力循环参数选择、部件构型选择、部件高效稳定工作范围确定等。此外,从市场定位、先进性确定、核心机方案设计等方面介绍了某先进通用核心机的研发历程,并阐述了由其派生发展的飞机用涡轴、涡桨、涡扇航空发动机以及车用燃气轮机产品的研制。通过实践表明了先进通用核心机派生发展的可能性及由此带来的降低风险、缩短周期、节约经费等方面的优势。 展开更多
关键词 先进通用核心机 派生发展 技术及经济优势 航空发动机 系列化
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γ⁃TiAl与Ti_(2)AlNb线性摩擦焊接头微观组织 被引量:1
13
作者 杜随更 胡弘毅 丁珂 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期258-265,共8页
为促进γ-TiAl叶片与Ti_(2)AlNb轮盘异种材料整体叶盘线性摩擦焊接制造技术的发展,进行了全片层γ-TiAl与Ti_(2)AlNb的线性摩擦焊接,采用扫描电镜(SEM)、EBSD及拉伸试验方法对焊态及焊后热处理态焊接接头的微观组织及力学性能进行了分... 为促进γ-TiAl叶片与Ti_(2)AlNb轮盘异种材料整体叶盘线性摩擦焊接制造技术的发展,进行了全片层γ-TiAl与Ti_(2)AlNb的线性摩擦焊接,采用扫描电镜(SEM)、EBSD及拉伸试验方法对焊态及焊后热处理态焊接接头的微观组织及力学性能进行了分析。结果表明,焊合区及近区的相构成自TiAl侧至Ti_(2)AlNb侧在焊态下为γ相-α_(2)相-B2相;经过800℃/2 h AC焊后热处理后转变为γ相-α_(2)相+B2相-O+B2相;γ-TiAl侧热力影响区(TMAZ)发生了片层弯折变形,Ti_(2)AlNb侧TMAZ发生了晶粒细化及再结晶。经焊后热处理接头室温及650℃抗拉强度分别达到277 MPa和478 MPa。 展开更多
关键词 摩擦焊 TIAL Ti_(2)AlNb 微观组织 整体叶盘
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基于改进粒子群算法的直升机动力涡轮转子系统优化方法 被引量:1
14
作者 王四季 张羽薇 +4 位作者 黄开明 吕彪 赵海凤 王虎 廖明夫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期235-251,共17页
针对直升机动力涡轮转子变转速工作范围增大、临界转速难布局、转子弯曲模态振动控制困难的问题,提出一种基于改进粒子群算法的动力涡轮转子系统优化方法。采用有限元法,建立变转速涡轴发动机转子系统动力学模型,分析动力涡轮转子的动... 针对直升机动力涡轮转子变转速工作范围增大、临界转速难布局、转子弯曲模态振动控制困难的问题,提出一种基于改进粒子群算法的动力涡轮转子系统优化方法。采用有限元法,建立变转速涡轴发动机转子系统动力学模型,分析动力涡轮转子的动力学特性。基于改进粒子群优化算法,提出直升机动力涡轮转子系统的动力学优化设计目标,系统性地建立变转速动力涡轮转子系统优化设计流程。搭建了模拟转子实验系统,完成优化前后的对比测试实验。实验结果表明,优化方案下转子振动幅值相比原方案下降73.5%,能够实现的稳定变转速工作范围由77.5%~100%最高工作转速扩大为55%~100%最高工作转速,验证了所建立的动力学优化设计方法的有效性,为发动机动力涡轮转子系统设计提供了参考。 展开更多
关键词 直升机 变转速动力涡轮 改进粒子群优化算法 有限元法 动力学优化设计
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场景抽象语义综合模型及其在红外弱小目标检测中的应用
15
作者 李少毅 张雅淇 +4 位作者 程岳 杨曦 张良 林健 孟中杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期167-183,共17页
多任务、跨域复杂环境下弱小目标准确、稳定检测在红外预警、搜索与跟踪、精确制导等领域具有重要作用。针对当前算法过于依赖人工设计策略与先验知识,以提取目标信息为目的,对于场景信息的挖掘和利用不充分,性能受限且环境适应性不足... 多任务、跨域复杂环境下弱小目标准确、稳定检测在红外预警、搜索与跟踪、精确制导等领域具有重要作用。针对当前算法过于依赖人工设计策略与先验知识,以提取目标信息为目的,对于场景信息的挖掘和利用不充分,性能受限且环境适应性不足等问题,提出了基于场景抽象语义综合的弱小目标检测方法。首先,利用交叉注意力、孪生网络、扩展语义图和自学习双通道的方法设计了4种场景抽象语义综合模型。接着,基于4种语义综合模型设计了基于场景语义综合的弱小目标检测网络,将场景类别语义信息引入到红外弱小目标检测过程实现多类复杂背景下红外弱小目标检测。最后,实验结果表明提出的基于自学习双通道语义综合的弱小目标检测算法精确度到达84.24%,召回率达到89.68%。 展开更多
关键词 场景语义 语义综合 图像处理 深度学习 红外弱小目标检测
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倾转旋翼机风洞试验综述 被引量:2
16
作者 张卫国 唐敏 +5 位作者 武杰 彭先敏 章贵川 聂博文 王亮权 李超群 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期21-50,I0001,共31页
倾转旋翼机是下一代旋翼类飞行器发展的重点方向,其综合了旋翼机和固定翼飞机的优点,但也带来了更加复杂的空气动力学、结构动力学、飞行力学以及气弹耦合问题。风洞试验是认识和研究倾转旋翼机关键气动、结构和飞行问题的重要技术手段... 倾转旋翼机是下一代旋翼类飞行器发展的重点方向,其综合了旋翼机和固定翼飞机的优点,但也带来了更加复杂的空气动力学、结构动力学、飞行力学以及气弹耦合问题。风洞试验是认识和研究倾转旋翼机关键气动、结构和飞行问题的重要技术手段,针对国内外倾转旋翼机发展过程中的大量风洞试验进行了综合研究,给出了倾转旋翼机旋翼及其翼型、旋翼/机翼气动干扰、旋翼/机翼气弹稳定性、虚拟飞行等多种类型的试验模拟准则、设备设施、典型结果及主要结论,并结合国内倾转旋翼机的研发需求,提出了国内倾转旋翼机风洞试验技术的发展建议。 展开更多
关键词 倾转旋翼机 风洞试验 气动性能 气弹耦合特性 风洞自由飞试验
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基于超声导波的积冰量辨识及定位方法 被引量:2
17
作者 张晏鑫 张鸿健 +3 位作者 熊建军 赵照 冉林 易贤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期48-62,共15页
为实现飞机结冰区域化定量探测能力,提出了一种基于Lamb波的冰层定位和定量辨识方法。首先,建立了压电耦合的波动力学仿真模型,通过三维有限元数值计算分析了Lamb波在铝板、冰层中的传播特性及模态转换过程,选取S0/B1模态作为结冰监测模... 为实现飞机结冰区域化定量探测能力,提出了一种基于Lamb波的冰层定位和定量辨识方法。首先,建立了压电耦合的波动力学仿真模型,通过三维有限元数值计算分析了Lamb波在铝板、冰层中的传播特性及模态转换过程,选取S0/B1模态作为结冰监测模态,并建立了一种基于小波变换的信号分析方法以提取S0/B1模态波的时间延迟特征量。进一步,研究分析了不同冰层结构尺寸对Lamb波信号的影响规律。结果表明,随着冰层长度(波导传播方向上的积冰量)的增大,B1模态波的时延比线性增大;冰层宽度(波导传播展向垂直方向上的积冰量)对B1模态波时延存在一个影响区域,在影响区域内(冰层宽度不大于40 mm),时延比与冰层宽度成线性关系;冰层厚度与B1模态波时延比总体上具有正相关变化趋势,冰层厚度在1.5 mm以内时,其与时延比之间具有较好的线性关系。基于此,建立了Lamb波压电阵列定位成像的数值计算模型,并提出了一种自适应阈值概率重构算法,进一步采用时延比来表征探测区域内的积冰程度,最终验证了冰层的定位成像、结冰定量辨识的可行性,提升了超声导波结冰在线快速评估的能力,为超声导波结冰区域化定量探测奠定了基础。 展开更多
关键词 超声导波 LAMB波 结冰探测 积冰量 定位成像
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基于混合动作的空战分层强化学习决策算法 被引量:3
18
作者 李佐龙 朱纪洪 +2 位作者 匡敏驰 张杰 任洁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期156-173,共18页
智能空战是世界主要军事强国的研究热点。为解决超视距空战博弈机动决策问题,提出了基于深度强化学习的超视距空战分层决策算法。在该决策算法中,使用适合于超视距空战的机动动作集,对飞机的航迹和姿态进行控制。为了扩大模型的动作空间... 智能空战是世界主要军事强国的研究热点。为解决超视距空战博弈机动决策问题,提出了基于深度强化学习的超视距空战分层决策算法。在该决策算法中,使用适合于超视距空战的机动动作集,对飞机的航迹和姿态进行控制。为了扩大模型的动作空间,提升模型的决策能力,将空战的动作空间进行分层,建模为多维离散的动作空间。针对空战中稀疏奖励的问题,设计了一套综合考虑位置优势、武器发射和武器威胁等要素的奖励函数,用于引导智能体向最优策略收敛。搭建了完整的数字孪生空战仿真环境和空战专家系统,在仿真环境中训练决策算法,并通过与专家系统的对抗,对决策算法进行评估。实验结果表明:决策算法具备超视距空战自主决策的能力,能够根据战场态势,进行灵活的机动决策,在与专家系统对抗的过程中具有一定的优势。 展开更多
关键词 超视距空战 智能决策 深度强化学习 近端策略优化 机动动作 分层决策
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观测不确定性下变分贝叶斯高效模型修正 被引量:2
19
作者 陶言和 郭勤涛 +2 位作者 周瑾 马嘉倩 李效法 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第19期187-201,共15页
考虑试验观测数据不确定性,针对以随机响应为目标的复杂仿真模型不确定性修正问题,提出一种以自回归模型提取信号特征,马氏距离构造近似似然函数,并由变分贝叶斯-蒙特卡洛进行参数后验识别的模型修正方法。对经过平稳性检验的随机信号... 考虑试验观测数据不确定性,针对以随机响应为目标的复杂仿真模型不确定性修正问题,提出一种以自回归模型提取信号特征,马氏距离构造近似似然函数,并由变分贝叶斯-蒙特卡洛进行参数后验识别的模型修正方法。对经过平稳性检验的随机信号进行自回归分析,得到模型特征向量实现信息降维;考虑试验观测数据混合不确定性并用概率盒法表征,以数值模拟数据与试验观测数据的特征向量之间的马氏距离构造近似对数似然;基于变分贝叶斯-蒙特卡洛方法求解边际似然,经过很少的迭代次数即可收敛,最终识别出参数的后验分布。在螺栓连接结构仿真案例和某民用飞机机翼模型工程案例中,修正后的模型具有很高精度,且在一定的观测不确定性水平下依然具有良好的修正效果,验证了所提方法对工程结构不确定性模型修正问题的有效性。 展开更多
关键词 模型修正 不确定性量化 变分贝叶斯 自回归模型 马氏距离
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面向结构静力试验监测的高精度数字孪生方法 被引量:11
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作者 田阔 孙志勇 李增聪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期283-294,共12页
试验验证和数值仿真是评估结构强度的两种典型方法,然而基于离散传感器的试验验证方法难以保证结构应力监测覆盖度,数值仿真方法又因为对物理实体的简化和理想化处理而导致应力结果精度不足,如何综合利用两种强度评估方法的优势并进行... 试验验证和数值仿真是评估结构强度的两种典型方法,然而基于离散传感器的试验验证方法难以保证结构应力监测覆盖度,数值仿真方法又因为对物理实体的简化和理想化处理而导致应力结果精度不足,如何综合利用两种强度评估方法的优势并进行数据融合以实现结构应力场监测是一个具有挑战性的问题。提出一种面向结构静力试验监测的数字孪生(DT-SSTM)方法,可获得高精度的结构静力试验数字孪生模型,以实现结构应力场的实时监测与强度评估。DT-SSTM方法包括离线、在线2个阶段。离线阶段,采用梯度提升树(GBDT)算法对仿真数据进行训练,建立预训练模型。在线阶段,基于集成学习理论,采用Stacking算法对试验数据响应值与预训练模型响应值之间的残差进行训练并建立残差模型。通过叠加预训练模型与残差模型实现多源数据融合,建立高精度的数字孪生模型。最后,开展了开口矩形壁板轴向拉伸试验来验证DT-SSTM方法的有效性。结果表明,DT-SSTM方法能够建立高精度的结构静力试验数字孪生模型,且相比同类数据融合方法具有更高的全局、局部预测精度以及融合效率,为结构应力场实时监测提供了一种新颖的解决方案。 展开更多
关键词 数字孪生 壁板结构 数据融合 应力场监测 集成学习
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