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期刊信息/Journal information
航空学报
航空学报

孙晓峰

月刊

1000-6893

hkxb@buaa.edu.cn

010-82317058，82318016，82315020

100191

北京市海淀区学院路37号

航空学报/Journal Acta Aeronautica ET Astronautica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是中国航空学会主办的综合性航空航天学科学技术期刊，长期在我国航空航天类中文核心期刊排名第一。主要栏目有论文、综述、研究简报及简讯等。
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    风洞试验模型振动机理及主动控制研究进展

    寇西平曾开春马涛路波...
    164-186页
    查看更多>>摘要：风洞常规测力试验中经常会出现模型大幅度振动的问题,影响试验数据精度甚至威胁设备安全.深入认识模型振动的发生机理,结合有效的控制手段减小试验中的模型振动幅值,对风洞试验研究有重要意义.首先介绍了风洞模型振动的危害与减小模型振动的意义,分析了模型发生振动的机理,总结了常见的减小模型振动的方法及其研究进展,重点分析了主动振动控制方法涉及的内容与技术难点.已有的研究工作表明,在各种减缓模型振动的方法中,以压电堆作为作动器的主动控制方法最能符合工程实用要求,且减振效果较好.最后对大型风洞中模型振动控制需要研究的问题给出了若干建议.

    模型振动振动主动控制压电堆作动器控制算法风洞试验

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    面向任务阶段的加速寿命试验方案综合设计

    刘晓娣韩建立
    187-198页
    查看更多>>摘要：弹上电子部件会随弹经历多个任务阶段,在加速寿命试验中各阶段独立设计,不考虑任务阶段间的影响,会给试验结果带来很大偏差.对此,提出一种Weibull分布下面向任务阶段的加速寿命试验综合设计方法.基于弹上部件在不同任务阶段的敏感应力分析,构建分段加速寿命模型;采用分层混合设计方法确定试验总体剖面,解决不同阶段应力水平的组合问题;采用基于失效率的变应力加速寿命试验模型进行整体设计,以正常应力条件下产品中位寿命估计的渐近方差最小为优化准则,采用极大似然估计理论,构建试验综合设计的数学模型,实现非恒定形状参数的Weibull分布下分阶段加速寿命试验的综合设计.对某型弹上电子部件的两阶段加速寿命试验进行综合设计,分析表明采用该方法得到的试验方案考虑了前一阶段试验对后一阶段的影响,比各阶段独立设计所得方案的寿命估计精度高.

    加速寿命试验任务阶段整体设计失效率最大似然估计

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    复合材料飞机副油箱双尺度铺层设计

    刘琛何晨高文明王显峰...
    199-218页
    查看更多>>摘要：以飞机复材副油箱为研究对象,发展"整体-局部"双尺度铺层设计方法,对具有多尺度特征的封闭椭球体飞机副油箱整体与局部铺层进行了优化设计和分析.首先,基于副油箱特征结构,发展了副油箱结构力学分析方法,构建了具备防雷击功能的碳纳米管复合材料力学求解模型,综合分析蒙皮-筋条铺层结构在等效静强度和冲击工况下的载荷响应,并针对最佳铺层方案提出一种铺层顺序优化方法完成初步铺层优化;然后,考虑局部变厚度插层区的应力不均匀和层间/富树脂区损伤失效,采用内聚力单元和分层建模策略建立了变厚度试样细观力学模型,基于"子模型"和"壳-固"耦合技术,建立了副油箱局部变厚度结构求解模型,并提出了协同改善局部变厚度区受力的整体结构铺层设计方案;最终,根据整体-局部铺层优化后的设计方案,进行静力学、模态、冲击动力学分析,完成对副油箱整体结构的强度校核和验证.

    复合材料铺层设计飞机副油箱多尺度变厚度插层

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    航空儿童约束系统对3岁儿童保护效果及后排乘员影响试验

    石霄鹏李威良熊晨王亚锋...
    219-234页
    查看更多>>摘要：在航空运输中,2岁及以上儿童可以使用航空安全带进行约束,但航空安全带是为成年乘员设计的,对2岁及以上儿童的保护效果仍待研究.针对航空安全带、CARES和儿童座椅3种约束系统,通过滑台试验评估不同种类的约束系统对儿童的保护效果及后排乘员影响.结果表明:航空安全带保护效果较差,儿童假人头部会撞击前排椅背,颈、胸部具有损伤风险.CARES配合航空安全带使用,与航空座椅兼容性较高,头、颈、胸、腹部损伤数据均低于损伤判据.前向儿童座椅对儿童的保护效果优于航空安全带和CARES,但存在安装困难等问题;固定儿童座椅的安全带预紧力越大,对儿童的保护效果越好;后排乘员对前排儿童座椅的保护效果影响较小.另外,使用儿童座椅会提升航空座椅椅背刚度,增加后排乘员的头部损伤风险,而对颈部损伤影响较小.同时,使用儿童座椅对后排乘员头部损伤的影响与座椅间距有关.

    航空儿童安全儿童约束系统滑台试验损伤判据保护特性

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    考虑弹性影响的运载火箭自抗扰减载控制方法

    刘子博张冉薛文超李惠峰...
    235-252页
    查看更多>>摘要：运载火箭的减载控制通过减小攻角以降低气动载荷,然而,现有的减载自抗扰控制(ADRC)方法未充分考虑弹性影响,可能导致干扰估计精度下降,甚至降低控制系统的稳定性.为此,分析了弹性振动对干扰估计及观测器增益的影响,提出了一种抑制弹性振动的改进措施,通过隔离弹性运动与刚体运动,使扩张状态观测器(ESO)的量测输入与观测模型相匹配.基于此,推导了考虑弹性振动的自抗扰减载控制系统的开环传递函数,并给出一套参数整定规则,通过合理配置减载反馈控制带宽和扩张状态观测器带宽,在保证系统稳定裕度的基础上,简化了参数整定过程.仿真与实验结果表明,该方法提升了系统稳定性,同时实现了有效的干扰抑制和减载效果.最后,通过半实物仿真和火箭飞行试验验证了该算法的可行性.

    运载火箭姿态控制减载控制弹性振动干扰抑制自抗扰控制(ADRC)飞行试验

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    基于ALPFT参数估计的运动目标高分辨率成像

    贺靖谭鸽伟
    253-267页
    查看更多>>摘要：针对调频连续波合成孔径雷达(FMCW SAR)对地面恒加速运动目标的运动参数估计及高分辨率成像问题展开研究.首先,建立FMCW SAR系统下的运动目标回波模型,提出自适应局部多项式傅里叶变换(ALPFT)对高达四阶的多普勒相位进行估计.其次,通过广义Keystone变换和Hough变换对距离徙动项进行校正,同时完成运动目标的速度信息估计.最后,通过补偿高阶多普勒相位以及方位重采样操作,实现对非中心目标的剩余空变相位的补偿,使场景中所有运动目标聚焦效果良好.仿真结果验证了所提方法的可行性和有效性.

    调频连续波合成孔径雷达恒加速运动目标参数估计自适应局部多项式傅里叶变换广义Keystone变换Hough变换方位重采样

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    面向城市低空的多机型eVTOL安全间隔评估

    王兴隆王友杰
    268-283页
    查看更多>>摘要：未来城市低空或将面对大量电动垂直起降飞行器(electric Vertical Take-Off and Landing,eVTOL)的运行需求,将存在空域利用率低、碰撞风险高等潜在问题,保障飞行器运行的安全和高效需要合适的安全间隔标准.研究了城市低空下多机型eVTOL的安全间隔,为复合翼型eVTOL建立了经典Event纵向、侧向和垂直碰撞模型,为多旋翼型eVTOL建立了基于圆台体碰撞盒的改进Event模型.按照eVTOL的有效载荷与载客数,将eVTOL划分为轻型、中型和重型,选取主流机型进行分类统计并计算碰撞盒尺寸,考虑定位误差、借鉴所需导航性能(RNP)概念计算参数纵向、侧向和垂直重叠概率,并考虑航向角分布、俯仰角限制、速度误差分布等,建立仿真环境来计算相对速度这一参数.最后根据建立的碰撞模型计算不同类型eVTOL的侧向、纵向和垂直安全间隔,将轻型、中型和重型的安全目标水平分别设置为 10-7,10-8,10-9 次/飞行小时,最终得出不同类型eVTOL之间的最小间隔,其中轻型多旋翼、轻型复合翼、中型复合翼、重型复合翼之间的最小安全间隔分别是82、83、93、102 m.研究结果可以为eVTOL间隔标准制定提供参考.

    航空运输城市空中交通电动垂直起降飞行器安全间隔碰撞风险模型安全目标水平

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    舰载机保障作业自适应批量匹配决策方法

    刘广王华林友芳贺硕...
    284-300页
    查看更多>>摘要：衡量航空母舰作战性能的关键指标是舰载机出动架次率,其高低取决于舰载机的保障阵位匹配策略.现有工作主要采用序列匹配和批量匹配方法为舰载机匹配保障阵位,但均存在一定的局限性,难以兼顾保障作业阵位匹配的实时性和质量.面对复杂时变的作业环境,确定合理的保障作业匹配策略变得十分困难.因此,在批量匹配方法的基础上,提出了一种新的舰载机保障作业自适应批量匹配决策方法.首先,通过构建多维环境状态编码的强化学习方法求解较优的时间窗划分策略.然后,在每个时间窗内应用高效率的批量匹配算法,以求解保障作业与保障阵位的最佳匹配方案.基于公开的尼米兹号航母数据进行的多组模拟实验结果表明,本文方法能够有效应对保障环境的动态变化,在满足实时性需求的前提下能够快速求解出高质量的保障作业阵位分配方案.

    舰载机航空保障实时调度强化学习自适应决策

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    头尾交替对日连续偏航姿态控制策略

    王曦陈长青徐小平黄震...
    301-311页
    查看更多>>摘要：航天器在传统连续偏航模式下,绕偏航轴在一定角度范围内来回摆动,使航天器头部或尾部始终受到阳光直射,导致舱外设备的热设计需要花费额外的重量功耗代价.提出了头尾交替对日连续偏航的姿态控制策略,为航天器提供了受晒均匀的热环境,不仅简化了舱外设备的热设计,还有利于提高对温度范围波动敏感的设备在轨工作的可靠性.从发电量与推进剂消耗量两方面,比较了3种头尾交替对日连续偏航的姿态控制策略,将综合指标最优的余角偏航控制策略成功应用在了天舟一号货运飞船上.

    连续偏航姿态控制头尾交替对日货运飞船天舟一号

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    基于FDM技术的填充型阶梯结构宽频吸波体

    叶永盛刘沁锋贾瑞鹏丁迪...
    312-328页
    查看更多>>摘要：宽带吸收是吸波体向实际应用发展亟须解决的难题.基于熔融沉积成型(FDM)技术制备吸波体壳体,以自制的石墨烯(rGO)-Fe3O4/乙基纤维素(EC)复合微球为吸波剂,研究单元结构几何参数和材料层间分布对吸波性能的影响,通过归一化处理,分析等效阻抗匹配的变化特性.研究结果表明,该吸波体具有宽带吸收、极化无关特性和大角度吸收特性:该吸波体实物测试结果实现了 2～18 GHz频段内 99%带宽(2.1～18.0 GHz)的有效吸收(反射损耗低于-10 dB),两个反射损耗峰值的测试强度依次为-21.9、-24.1 dB,与CST仿真的2～18 GHz全频段有效吸收、峰值强度-20.6 dB和-20.1 dB的模拟结果相吻合;对于横电波(TE)极化而言,当入射角度为40°时仍然能维持15 GHz的有效吸收带宽,在50°时还能保持X、Ku波段的有效吸收.吸波体表现出的吸波性能归因于其合理的等效阻抗匹配调控,与此同时,其结构中梯度参数可显著增加电磁波的反射次数,充分利用了电磁波的衍射能力.

    吸波体石墨烯电磁波宽带吸收等效阻抗匹配

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