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面对称高速飞行器横航向控制特性风洞试验研究
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作者 付增良 张石玉 +5 位作者 周家检 梁彬 赵俊波 周平 孙玮琪 张宇航 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期53-60,I0002,共9页
面对称高速飞行器在大攻角机动过程中存在气动耦合性强、稳定性弱及非线性、非定常特征显著的问题,这给飞行器气动特性研究、控制系统设计和地面验证提出了新的挑战。本文针对新型高速飞行器控制特性评估需求,以面对称高速飞行器模型为... 面对称高速飞行器在大攻角机动过程中存在气动耦合性强、稳定性弱及非线性、非定常特征显著的问题,这给飞行器气动特性研究、控制系统设计和地面验证提出了新的挑战。本文针对新型高速飞行器控制特性评估需求,以面对称高速飞行器模型为研究对象,在1 m量级高速风洞进行了虚拟飞行试验,设计了低阻尼滚转-偏航两自由度运动机构、小型化舵控装置和高性能无线测控系统,成功完成了多种控制策略下的倾斜转弯(bank-to-turn,BTT)机动试验,实现了控制特性评估与控制律对比、验证,为飞行器气动和飞控设计提供了可靠的试验依据和验证平台。 展开更多
关键词 风洞虚拟飞行试验 控制特性评估 控制律 高速飞行器
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铁皮石斛的化学成分及药理作用研究进展 被引量:6
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作者 张石玉 龚小见 +5 位作者 周欣 穆应素 陈华国 梁康 周美 赵超 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期257-278,共22页
铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科石斛属多年生草本植物铁皮石斛的干燥茎,药用历史悠久,在我国南部地区广泛分布。研究表明铁皮石斛不同部位(叶、茎、花)富含黄酮、联苄、生物碱、苯丙素、萜、菲与核苷类化合物,... 铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科石斛属多年生草本植物铁皮石斛的干燥茎,药用历史悠久,在我国南部地区广泛分布。研究表明铁皮石斛不同部位(叶、茎、花)富含黄酮、联苄、生物碱、苯丙素、萜、菲与核苷类化合物,具有显著的抗氧化、抗肿瘤、降血糖、缓解便秘、预防骨质疏松、护肝保肾等药理活性,在治疗恶性肿瘤、胃肠道疾病、糖尿病、白内障、关节炎、血栓闭塞性脉管炎及慢性咽炎等疾病有很好的疗效,特别是对于胃癌、肝癌、干眼症以及糖尿病等疾病的缓解作用比较显著。本文将铁皮石斛中报道的261种化合物、药理作用研究现状进行综述,以期为铁皮石斛后续研究开发参考。 展开更多
关键词 铁皮石斛 化学成分 药理作用 临床应用
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类F-16飞行器风洞虚拟飞行试验研究 被引量:8
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作者 张石玉 赵俊波 +2 位作者 付增良 梁彬 周家检 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期49-54,86,共7页
为研究高性能战斗机在大迎角机动飞行时复杂的非定常流动现象和运动-控制耦合现象,研制了三自由度风洞虚拟飞行试验系统,开展了类F-16飞行器模型风洞虚拟飞行试验。在小迎角试验中完成模型短周期运动模态模拟和控制律验证,在大迎角试验... 为研究高性能战斗机在大迎角机动飞行时复杂的非定常流动现象和运动-控制耦合现象,研制了三自由度风洞虚拟飞行试验系统,开展了类F-16飞行器模型风洞虚拟飞行试验。在小迎角试验中完成模型短周期运动模态模拟和控制律验证,在大迎角试验中测量到俯仰运动失稳现象,在负迎角试验中测量到横航向耦合失稳现象。研究表明:在横航向耦合失稳时,采用副翼增稳滚转通道难以恢复横航向稳定性,且可能发生运动-控制耦合振荡,而通过升降舵机动改变迎角可有效恢复横航向稳定性。 展开更多
关键词 F-16 3-DOF 虚拟飞行试验 非定常气动力 大迎角 横航向稳定性
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燃气作动筒式折叠弹翼展开过程分析 被引量:12
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作者 张石玉 唐金兰 +1 位作者 任华 屠小昌 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期481-485,共5页
为模拟某巡航导弹齿轮-齿条传动作动筒式弹翼展开过程,采用Cook高压气体状态方程计算作动筒内弹道性能,并耦合运动几何关系求解弹翼展开行程。分析得出,弹翼展开过程分为4个阶段,主要影响阶段为展开停滞阶段,并揭示出影响停滞阶段的主... 为模拟某巡航导弹齿轮-齿条传动作动筒式弹翼展开过程,采用Cook高压气体状态方程计算作动筒内弹道性能,并耦合运动几何关系求解弹翼展开行程。分析得出,弹翼展开过程分为4个阶段,主要影响阶段为展开停滞阶段,并揭示出影响停滞阶段的主要因素。最后,采用C++Builder编制工程实用软件,与试验结果对比表明,该软件可模拟弹翼展开过程,有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 折叠翼 作动筒 状态方程 内弹道 C++BUILDER
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钝锥动态转捩风洞试验 被引量:2
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作者 张石玉 赵俊波 +3 位作者 付增良 周平 周家检 梁彬 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期61-66,共6页
钝锥飞行器俯仰振动时,非对称边界层转捩区前后移动相对于俯仰角运动的滞后将产生显著的非定常气动效应,导致飞行器俯仰动稳定性降低,严重时甚至会导致运动失稳。将基于气浮轴承的动态试验技术与转捩红外测量技术相结合,建立了钝锥动态... 钝锥飞行器俯仰振动时,非对称边界层转捩区前后移动相对于俯仰角运动的滞后将产生显著的非定常气动效应,导致飞行器俯仰动稳定性降低,严重时甚至会导致运动失稳。将基于气浮轴承的动态试验技术与转捩红外测量技术相结合,建立了钝锥动态转捩风洞试验技术。该技术采用气浮轴承提供俯仰运动自由且阻尼极低的支撑环境,采用红外热像仪实时测量飞行器表面整体转捩状态。开展了9°钝锥标模动态转捩试验,研究模型绕俯仰轴转动时边界层转捩区前后移动的非定常气动作用与飞行器运动的耦合效应。测量试验观察到了动态转捩试验迎角振荡现象,并发现了转捩区前后移动相对于迎角振荡的滞后现象,获得了转捩滞后时间。 展开更多
关键词 钝锥 动态 边界层转捩 风洞试验 耦合
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参数辨识技术在再入弹头自由滚转风洞试验中的应用 被引量:2
6
作者 张石玉 赵俊波 +2 位作者 梁彬 付增良 高清 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期113-117,共5页
对再入弹头的小滚转气动力矩及小气动阻尼力矩的测量是其动态风洞试验的重点和难点。基于气浮轴承技术,设计了一套自由滚转风动试验系统,开展了带控制翼再入机动弹头的自由滚转风洞试验。建立了正弦函数形式的小滚转气动力矩模型。运用... 对再入弹头的小滚转气动力矩及小气动阻尼力矩的测量是其动态风洞试验的重点和难点。基于气浮轴承技术,设计了一套自由滚转风动试验系统,开展了带控制翼再入机动弹头的自由滚转风洞试验。建立了正弦函数形式的小滚转气动力矩模型。运用自适应的扩展卡尔曼滤波算法(adaptive EKF,AEKF)辨识气动参数。气动参数重构数据表明辨识结果的可信度较高。辨识结果显示,小滚转气动力矩随滚转角速度的降低而减小,滚转阻尼力矩随滚转角速度的降低而增大。 展开更多
关键词 再入飞行器 气浮轴承 小气动力矩 动稳定性导数 参数辨识技术
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临近空间低速飞行器风速仪研制及其在低温低压风洞中的标定试验 被引量:3
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作者 张石玉 付增良 +2 位作者 赵俊波 高清 钱儿 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第2期81-85,103,共6页
本文介绍了一种新型临近空间低速飞行器风速测量装置。风速仪基于旋转测压旋杆、增加测压旋杆两端测压探头动压的原理设计,在临近空间环境和超低动压条件下具有较高的风速测量精度。在中国电子科技集团公司第二十一研究所的临近空间环... 本文介绍了一种新型临近空间低速飞行器风速测量装置。风速仪基于旋转测压旋杆、增加测压旋杆两端测压探头动压的原理设计,在临近空间环境和超低动压条件下具有较高的风速测量精度。在中国电子科技集团公司第二十一研究所的临近空间环境模拟风洞中开展了低温低压低风速测量标定试验,试验来流速度范围为5~14m/s。试验结果表明,测量的动压信号与正/余弦函数拟合结果一致性较高,压差测量值的相对量可信度较高。此外,压差幅值信号与来流风速成线性关系,通过线性拟合的方法获得风速仪的测量标定模型。 展开更多
关键词 临近空间 风速测量 临近空间环境模拟风洞 风洞试验
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高超声速气动热辨识技术实验研究 被引量:4
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作者 张石玉 马元宏 赵学军 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期33-37,共5页
为估计高超声速飞行中的气动热流,采用热流辨识技术研究了平板表面的气动热流。首先采用仿真数据对辨识方法进行验证,结果表明,在测量噪声较低时热流辨识结果误差较小。此后,开展了平板的高超声速气动热风洞实验,通过内埋热电偶测量平... 为估计高超声速飞行中的气动热流,采用热流辨识技术研究了平板表面的气动热流。首先采用仿真数据对辨识方法进行验证,结果表明,在测量噪声较低时热流辨识结果误差较小。此后,开展了平板的高超声速气动热风洞实验,通过内埋热电偶测量平板内部温度,采用热流辨识法获得平板表面的气动热流,采用辅助测点对比验证了内埋测点辨识结果的可信度。最后将辨识结果与平板边界层热流理论估算结果进行对比,分析了两者产生误差的原因。本文的研究为热流辨识技术的实际应用奠定了基础。 展开更多
关键词 传热逆问题 热流辨识 高超声速气动热 风洞试验
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采用内部测温估计表面热流在高超声速风洞试验中的应用(英文) 被引量:1
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作者 张石玉 赵学军 陈则霖 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期61-67,共7页
表面热流预估方法利用试验件内部的温度来预估其表面热流。该方法的最大优点是测量温度的热电偶是内埋在试验件内部,不与外界的高温气流直接接触。该方法为高超声速飞行器飞行实验估计表面热流提供一种可行的途径。为了验证该方法在预... 表面热流预估方法利用试验件内部的温度来预估其表面热流。该方法的最大优点是测量温度的热电偶是内埋在试验件内部,不与外界的高温气流直接接触。该方法为高超声速飞行器飞行实验估计表面热流提供一种可行的途径。为了验证该方法在预测外界流场特性方面的能力,在航天空气动力技术研究院(CAAA)的FD-03风洞中开展了一系列高超声速气动热风洞试验。试验中采用一块铝合金试验板,部分试验采用光滑平板,其余试验在试验平板的表面添加拌线以干扰外界流场。而后采用热流估计方法预估试验板的表面热流。预估结果表明,如由拌线产生的激波等外流场的强烈变化将在估计的热流结果中得到清晰的显示。 展开更多
关键词 热传导逆问题 表面热流 估计 气动热 风洞试验
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无尾升力式飞行器Weissman判据图仿真 被引量:2
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作者 张石玉 赵俊波 +2 位作者 张青青 赵力宁 高清 《气体物理》 2021年第6期13-19,共7页
针对无尾升力式飞行器横航向气动耦合严重的问题,开展了Weissman判据在此类飞行器稳定性设计中的应用研究.采用调整布局的方法获得飞行器布局集,采用基于Newton理论的工程方法获得对应的气动数据集.运用飞行动力学仿真手段分析了飞行器... 针对无尾升力式飞行器横航向气动耦合严重的问题,开展了Weissman判据在此类飞行器稳定性设计中的应用研究.采用调整布局的方法获得飞行器布局集,采用基于Newton理论的工程方法获得对应的气动数据集.运用飞行动力学仿真手段分析了飞行器在无控和副翼控制时的横航向飞行稳定性.结合仿真结果和Weissman判据分区规则获得飞行器Weissman判据图.研究表明,无尾升力式飞行器的关键设计点气动稳定性位于Weissman判据图的B区.文章的方法可用于再入机动飞行器的耦合稳定性设计. 展开更多
关键词 Weissman图 横侧向稳定性 再入机动飞行器 升力体 稳定性准则
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机动式再入弹头小滚转气动力风洞试验技术 被引量:8
11
作者 赵俊波 梁彬 +2 位作者 付增良 张石玉 高清 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期53-58,共6页
基于气浮轴承的自由滚转式小滚转力矩测量系统的风洞试验技术,针对传统的惯性再入武器向再入机动武器发展需求,利用多孔光栅及高灵敏度光电传感器测量带小突起(如边条,小配平翼)的非轴对称模型自由滚转状态下的角速度随时间的变化过程... 基于气浮轴承的自由滚转式小滚转力矩测量系统的风洞试验技术,针对传统的惯性再入武器向再入机动武器发展需求,利用多孔光栅及高灵敏度光电传感器测量带小突起(如边条,小配平翼)的非轴对称模型自由滚转状态下的角速度随时间的变化过程。采用理论验证、最小二乘拟合、动力学仿真计算等方法,建立相应滚转力矩气动力模型进行试验数据处理和分析。风洞试验结果显示,数据大小合理,规律性好,同时可获得试验模型在滚转运动中的滚转气动力随时间的变化曲线,以及任意滚转角位置的小滚转静力矩,能够满足机动式再入弹头小滚转气动力测量试验的发展需求。 展开更多
关键词 机动式再入弹头 烧蚀 小滚转气动力 风洞试验 动力学仿真
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再入弹头小不对称俯仰气动特性测量技术研究 被引量:3
12
作者 赵俊波 付增良 +2 位作者 梁彬 张石玉 高清 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期55-59,共5页
再入弹头小不对称俯仰力矩的精确测量一直是风洞试验领域的一个难题。设计了轴承铰接式自由振动系统,以同时测量模型的动稳定性导数和静力矩系数。滚动轴承提供系统在俯仰通道的自由度,同时在弹性梁断裂时保护模型不受破坏;可拆卸弹性... 再入弹头小不对称俯仰力矩的精确测量一直是风洞试验领域的一个难题。设计了轴承铰接式自由振动系统,以同时测量模型的动稳定性导数和静力矩系数。滚动轴承提供系统在俯仰通道的自由度,同时在弹性梁断裂时保护模型不受破坏;可拆卸弹性梁可根据试验要求更改结构尺寸,调整系统振动频率及应变片输出信号的质量。利用本系统在Φ500mm高超声速风洞进行了模型风洞试验,试验结果重复性及试验稳定性好,静态力矩系数测量结果达到10-6量级,证明了系统的精确性与可靠性。 展开更多
关键词 风洞试验 再入弹头 动稳定性导数 静力矩 俯仰自由振动
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Φ1m高超声速风洞小滚转力矩测量技术 被引量:2
13
作者 赵俊波 梁彬 +2 位作者 付增良 张旭 张石玉 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期260-267,共8页
为了满足再入飞行器的不断发展需求,准确测量再入过程中烧蚀作用所产生的小量级滚转力矩,本文在近年来小口径高超声速风洞中再入飞行器小滚转力矩测量技术研究工作基础上,创新改进以气浮轴承为核心建立的低阻尼自由滚转测量试验技术,利... 为了满足再入飞行器的不断发展需求,准确测量再入过程中烧蚀作用所产生的小量级滚转力矩,本文在近年来小口径高超声速风洞中再入飞行器小滚转力矩测量技术研究工作基础上,创新改进以气浮轴承为核心建立的低阻尼自由滚转测量试验技术,利用传统试验数据处理方法结合飞行动力学仿真等多种设计和数据分析手段,最终实现大口径高超声速风洞高马赫数、大迎角条件下多个状态点的再入飞行器试验模型滚转气动力矩精细化测量。风洞试验结果表明,试验系统工作稳定可靠,试验数据完善、合理,能够为再入飞行器的相关设计工作提供重要依据。 展开更多
关键词 再入飞行器 小滚转力矩 气浮轴承 测量技术
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飞行器滚转阻尼导数测量试验技术研究 被引量:1
14
作者 梁彬 赵俊波 +2 位作者 付增良 高清 张石玉 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期61-66,共6页
介绍了中国航天空气动力技术研究院针对滚转阻尼导数试验中不同试验要求,为航空航天飞行器开展的多项滚转阻尼导数风洞试验技术研究。针对不同模型,分别采用一体式弹性铰自由振动试验技术、组合式弹性铰自由振动试验技术和基于气浮轴承... 介绍了中国航天空气动力技术研究院针对滚转阻尼导数试验中不同试验要求,为航空航天飞行器开展的多项滚转阻尼导数风洞试验技术研究。针对不同模型,分别采用一体式弹性铰自由振动试验技术、组合式弹性铰自由振动试验技术和基于气浮轴承的自由滚转试验技术进行了多项试验,对机械阻尼特性、试验频率和抗载荷能力等关键性能进行了综合分析和研究。风洞试验结果表明:合理利用各项试验技术进行试验,试验数据大小合理、规律性好;各试验技术能够满足不同的试验振动频率范围,并且体现出了机械阻尼量级的规律性变化。针对不同飞行器外形进行风洞试验时,应结合试验要求和多方面因素选取合适的试验技术和试验方案。 展开更多
关键词 飞行器 滚转阻尼导数 风洞试验技术 弹性铰链 气浮轴承
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升力体外形布局参数对横侧向耦合稳定性的影响分析 被引量:6
15
作者 张青青 张石玉 +1 位作者 赵俊波 赵力宁 《气体物理》 2021年第6期20-28,共9页
针对高速飞行器存在横侧向耦合易失控问题,建立了基于部件组合思想的CST几何外形参数化建模方法,以升力体外形为例,采用拉丁超立方试验设计方法和高速气动特性快速分析方法,分析了升力体主要布局参数对横侧向耦合稳定性参数开环动态偏... 针对高速飞行器存在横侧向耦合易失控问题,建立了基于部件组合思想的CST几何外形参数化建模方法,以升力体外形为例,采用拉丁超立方试验设计方法和高速气动特性快速分析方法,分析了升力体主要布局参数对横侧向耦合稳定性参数开环动态偏离稳定判据(C_(nβ,dyn))和闭环横向控制偏离判据(LCDP)的影响规律.升力体外形主导布局参数对横向操纵滚转反逆参数LCDP是二次非线性影响,横侧向稳定性的主导布局参数随着攻角变化有明显变化.文章为耦合稳定性影响规律研究建立了有效的分析方法,研究结论可为高超声速升力体式飞行器总体抗失控设计提供规律建议. 展开更多
关键词 横侧向稳定性 外形参数化 类型形状函数法 升力体 高超声速
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圆锥标模高超声速俯仰自由振动试验与分析 被引量:2
16
作者 赵俊波 付增良 +2 位作者 高清 张石玉 梁彬 《气体物理》 2018年第2期57-63,共7页
为解决自由振动式动导数试验技术在大尺度高超声速风洞中,高气动载荷环境与低频率模拟要求之间的突出矛盾,进一步提高高超声速飞行器较低气动阻尼的测量精度,发展了基于组合式动导数天平的Ф1 m量级高超声速风洞自由振动试验技术.设计... 为解决自由振动式动导数试验技术在大尺度高超声速风洞中,高气动载荷环境与低频率模拟要求之间的突出矛盾,进一步提高高超声速飞行器较低气动阻尼的测量精度,发展了基于组合式动导数天平的Ф1 m量级高超声速风洞自由振动试验技术.设计组合式动导数天平,轴承组件承载模型轴向和法向气动力,弹性应变梁提供系统恢复力矩,并可根据减缩频率的要求调整系统自由振动频率,有效提高了天平承载能力,拓展了试验频率模拟范围.在中国空气动力研究与发展中心Ф1 m高超声速风洞,利用本系统进行了10°半锥角不同钝度圆锥标模俯仰动导数校测试验,所测俯仰动导数与文献结果最大相对误差在6%以内,验证了试验系统和测试结果具有较好的稳定性与重复性. 展开更多
关键词 高超声速风洞 动导数试验 组合式动导数天平 振动频率 10°半锥角标模
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滚转组合式轴承弹性铰链研究及应用
17
作者 赵俊波 高清 +3 位作者 付增良 付天厚 梁彬 张石玉 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期97-100,共4页
为满足升力体高超声速飞行器大气动载荷、低振动频率滚转动态特性的测量要求,研制了滚转组合式轴承弹性铰链机构。设计将轴承和弹性铰链并联,由轴承抵抗大的气动载荷,由弹性铰链精确测量模型滚转角的变化,解决了一体式铰链面临的承载能... 为满足升力体高超声速飞行器大气动载荷、低振动频率滚转动态特性的测量要求,研制了滚转组合式轴承弹性铰链机构。设计将轴承和弹性铰链并联,由轴承抵抗大的气动载荷,由弹性铰链精确测量模型滚转角的变化,解决了一体式铰链面临的承载能力和振动频率的矛盾。将该机构先后应用于升力体高超声速飞行器的滚转动态特性试验和战术导弹亚跨声速低振动频率的滚转阻尼试验,均获得良好的试验结果。 展开更多
关键词 滚转阻尼 轴承 弹性铰链 升力体 战术导弹 风洞试验
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初始角度对平板自由下落运动的影响
18
作者 梁彬 张石玉 付增良 《气体物理》 2021年第6期73-82,共10页
平板的自由下落是一个经典的流体力学-动力学耦合问题,且具有明显的非线性特性.针对二维平板自由下落的非线性特性,文章通过耦合求解N-S方程和运动方程,以期认识其非线性特征.从不同初始角度对平板自由下落状态和轨迹的影响出发,分析了... 平板的自由下落是一个经典的流体力学-动力学耦合问题,且具有明显的非线性特性.针对二维平板自由下落的非线性特性,文章通过耦合求解N-S方程和运动方程,以期认识其非线性特征.从不同初始角度对平板自由下落状态和轨迹的影响出发,分析了运动状态的相轨线和频谱特性,以及其中的非线性系统特征.研究发现,在平板自由下落初期,不同初始角度下平板呈现不同的运动状态和轨迹,常为非周期性摆动或小幅翻滚运动.在自由下落后期,平板自由下落最终呈现周期性摆动或翻滚运动,运动模态归为一致,初始角度对该模态没有影响. 展开更多
关键词 自由下落平板 初始角度 非线性系统 摆动运动 翻滚运动
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面对称无尾高超声速飞行器三通道耦合失稳判据 被引量:1
19
作者 吕达 张维桐 +3 位作者 张鲁民 赵俊波 张石玉 苏浩秦 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期74-83,I0001,共11页
针对新一代面对称高超声速飞行器通常采用的无尾布局、小控制面设计而导致的飞行器稳定性大幅降低以及通道间控制耦合严重的问题,基于飞行器的六自由度动力学方程,利用线化小扰动理论,通过推导引入了飞行器三通道开环和闭环的气动稳定... 针对新一代面对称高超声速飞行器通常采用的无尾布局、小控制面设计而导致的飞行器稳定性大幅降低以及通道间控制耦合严重的问题,基于飞行器的六自由度动力学方程,利用线化小扰动理论,通过推导引入了飞行器三通道开环和闭环的气动稳定性耦合判据,其判据中包括了传统的气动静导数和动导数,组成了新的三通道耦合稳定性判据体系。相比现有判据,本研究新引入了俯仰和滚转通道静稳定性耦合判据,以及三通道的动稳定性耦合判据,并用数值仿真验证了本文引入的判据在判断无尾布局高超声速飞行器稳定特性中的有效性,为该类飞行器提供了快速有效的稳定性分析工具。 展开更多
关键词 高超声速 无尾布局 三通道 动稳定 耦合判据 非线性
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