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一体化飞行器面向控制的建模与弹道规划
被引量:
3
1
作者
黄俊
刘知贵
+2 位作者
刘志勤
王庆凤
张勇
《弹箭与制导学报》
北大核心
2020年第1期77-82,共6页
针对一体化飞行器在控制特性研究中面临的数据不足与多因素耦合问题,借鉴X-51A、PRORA-USV1的研制过程,提出一种增量方法,以较小代价获得足够的气动数据集,并建立面向控制的气动力模型。通过静稳定性分析,获得了与X-51A官方报告一致的结...
针对一体化飞行器在控制特性研究中面临的数据不足与多因素耦合问题,借鉴X-51A、PRORA-USV1的研制过程,提出一种增量方法,以较小代价获得足够的气动数据集,并建立面向控制的气动力模型。通过静稳定性分析,获得了与X-51A官方报告一致的结论(即,飞行器静不稳定),表明建立的气动力模型具备了该类飞行器气动特性。提出一种改进伪谱法计算出优化的最大航程滑翔弹道,仿真结果表明所建立的气动力模型完备、弹道规划方法有效。
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关键词
一体化飞行器
控制
面向控制建模
静稳定性分析
弹道规划
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职称材料
飞行器系统动作聚类一体化设计方法
2
作者
刘哲
韦常柱
+1 位作者
魏承
浦甲伦
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025年第8期2558-2569,共12页
针对飞行器系统设计过程中功能需求繁多且存在交叉导致设计结果存在大量功能冗余、设计空间难以充分利用的问题,提出一种飞行器系统动作聚类一体化设计方法。基于公理设计框架,通过模型化表征分系统、物理域部件的设计过程,深入分析功...
针对飞行器系统设计过程中功能需求繁多且存在交叉导致设计结果存在大量功能冗余、设计空间难以充分利用的问题,提出一种飞行器系统动作聚类一体化设计方法。基于公理设计框架,通过模型化表征分系统、物理域部件的设计过程,深入分析功能需求、系统行为、动作间的交互关系,对相似动作进行聚类得到若干动作子集,并通过分枝定界法得到动作集合对应的一体化物理域部件,以实现一体化设计,从而提升设计空间利用率。以入轨航天器顶层分系统架构一体化设计以及其中的动力分系统一体化设计为例,验证了方法的合理性。设计结果表明,所提方法能有效减少分系统及物理域部件数量,从而降低飞行器系统设计冗余。
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关键词
一体化飞行器
公理设计
动作聚类
分枝定界
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职称材料
一体化高超声速飞行器气动-推进性能评估
被引量:
12
3
作者
贺元元
倪鸿礼
乐嘉陵
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第2期63-67,共5页
吸气式高超声速飞行器的一个重要特点就是机体和推进系统的高度一体化设计。在这类高超声速飞行器的发展中,机体-推进系统内外流场相互干扰的评估以及飞行器气动-推进性能的研究是非常重要的。文中阐述了CFD和风洞试验结合评估一体化飞...
吸气式高超声速飞行器的一个重要特点就是机体和推进系统的高度一体化设计。在这类高超声速飞行器的发展中,机体-推进系统内外流场相互干扰的评估以及飞行器气动-推进性能的研究是非常重要的。文中阐述了CFD和风洞试验结合评估一体化飞行器气动-推进性能的近似方法,涉及一体化飞行器进气道和发动机的三个工作状态:进气道关闭、进气道打开发动机不工作以及进气道打开发动机工作。针对进气道关闭的工作状态,大量气动数据可由试验获得。但是,受模型尺寸和设备的限制,试验模拟进气道打开发动机不工作特别是进气道打开发动机工作的飞行状态是非常困难的。因此,首先根据进气道关闭和进气道打开发动机不工作两种情况下风洞试验数据与CFD计算结果的对比得到计算误差,在此基础上,结合内外流数值模拟,预测不同进气道和发动机工作状态下一体化飞行器的气动-推进性能。
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关键词
一体化
高超声速
飞行器
气动-推进性能
CFD
试验数据
计算误差
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职称材料
一体化高超声速飞行器攻角特性的数值研究
被引量:
7
4
作者
黄伟
王振国
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2009年第6期725-732,共8页
采用二维耦合隐式NS方程和标准kε-湍流模型,对采用Hark形头部的一体化高超声速飞行器在进气道关闭、发动机通流和发动机点火工况下的攻角特性进行了数值仿真研究.探索了可变攻角情况下,飞行器各部件对飞行器整体气动-推进性能的贡献程...
采用二维耦合隐式NS方程和标准kε-湍流模型,对采用Hark形头部的一体化高超声速飞行器在进气道关闭、发动机通流和发动机点火工况下的攻角特性进行了数值仿真研究.探索了可变攻角情况下,飞行器各部件对飞行器整体气动-推进性能的贡献程度.结果表明,在3种不同的工作状态下,飞行器都是纵向静稳定的,足够大的升阻比可以满足飞行器飞行要求,同时,对发动机型面及机身上壁面的改进有利于进一步满足飞行器对气动-推进性能的要求.
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关键词
一体化
高超声速
飞行器
攻角特性
部件分析
数值仿真
Hark形头部
气动-推进性能
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职称材料
风洞非均匀流场中的一体化高超声速飞行器缩比模型气动性能研究
被引量:
2
5
作者
贺元元
倪鸿礼
郑中华
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期44-47,共4页
准确预测气动推进性能是吸气式高超声速飞行器研究的重要挑战之一。针对CARDC吸气式高超声速实验室(AHL)自主设计的一体化高超声速飞行器风洞试验模型,通过数值模拟计算,研究了CARDC600mm脉冲燃烧风洞的流场,并与试验结果做了对比,确...
准确预测气动推进性能是吸气式高超声速飞行器研究的重要挑战之一。针对CARDC吸气式高超声速实验室(AHL)自主设计的一体化高超声速飞行器风洞试验模型,通过数值模拟计算,研究了CARDC600mm脉冲燃烧风洞的流场,并与试验结果做了对比,确定了试验模型在风洞中的合理安装位置,分析了带舵面飞行器在进气道打开、发动机不工作情况下的气动性能,对比研究了试验模型部分处于风洞流场非均匀区时,风洞结果对模型气动性能产生的影响,对比了数值计算结果和风洞试验结果。结果为利用风洞试验结果准确分析飞行器气动性能提供了重要依据。
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关键词
一体化
高超声速
飞行器
风洞
非均匀流场
数值计算
气动性能
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职称材料
超声速铲形进气道数值计算及试验研究
被引量:
1
6
作者
李宏东
朱璞
+3 位作者
王永卫
朱守梅
王健
刘汉斌
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期1162-1167,共6页
为了研究超声速铲形进气道的气动特性,针对固定几何超声速铲形进气道,利用数值仿真计算及风洞试验,获得了来流马赫数Ma∞=2.5,3.0,3.5,4.0,攻角α=-6°,-3°,0°,3°,6°,8°以及侧滑角β=3°,6°的临...
为了研究超声速铲形进气道的气动特性,针对固定几何超声速铲形进气道,利用数值仿真计算及风洞试验,获得了来流马赫数Ma∞=2.5,3.0,3.5,4.0,攻角α=-6°,-3°,0°,3°,6°,8°以及侧滑角β=3°,6°的临界性能。研究结果表明该超声速进气道具有良好的攻角特性,随着攻角的增加,总压恢复系数和流量系数增加;6°侧滑角以内进气道总压恢复系数和流量系数变化量很小。该进气道与飞行器前体一体化设计,能够很好地适应大空域、宽马赫数范围工作需求。
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关键词
飞行器
/进气道
一体化
冲压发动机
进气道
数值计算
风洞试验
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职称材料
题名
一体化飞行器面向控制的建模与弹道规划
被引量:
3
1
作者
黄俊
刘知贵
刘志勤
王庆凤
张勇
机构
中国工程物理研究院电子工程研究所
西南科技大学计算机科学与技术学院
西南科技大学信息工程学院
中国空气动力研究与发展中心高超中心
出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2020年第1期77-82,共6页
基金
四川省军民融合研究院开放基金(2017SCII0219,2017SCII0220)资助。
文摘
针对一体化飞行器在控制特性研究中面临的数据不足与多因素耦合问题,借鉴X-51A、PRORA-USV1的研制过程,提出一种增量方法,以较小代价获得足够的气动数据集,并建立面向控制的气动力模型。通过静稳定性分析,获得了与X-51A官方报告一致的结论(即,飞行器静不稳定),表明建立的气动力模型具备了该类飞行器气动特性。提出一种改进伪谱法计算出优化的最大航程滑翔弹道,仿真结果表明所建立的气动力模型完备、弹道规划方法有效。
关键词
一体化飞行器
控制
面向控制建模
静稳定性分析
弹道规划
Keywords
control of integrated vehicle
control-oriented modeling
static stability analysis
trajectory programming
分类号
TJ765 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
飞行器系统动作聚类一体化设计方法
2
作者
刘哲
韦常柱
魏承
浦甲伦
机构
哈尔滨工业大学航天学院
出处
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025年第8期2558-2569,共12页
文摘
针对飞行器系统设计过程中功能需求繁多且存在交叉导致设计结果存在大量功能冗余、设计空间难以充分利用的问题,提出一种飞行器系统动作聚类一体化设计方法。基于公理设计框架,通过模型化表征分系统、物理域部件的设计过程,深入分析功能需求、系统行为、动作间的交互关系,对相似动作进行聚类得到若干动作子集,并通过分枝定界法得到动作集合对应的一体化物理域部件,以实现一体化设计,从而提升设计空间利用率。以入轨航天器顶层分系统架构一体化设计以及其中的动力分系统一体化设计为例,验证了方法的合理性。设计结果表明,所提方法能有效减少分系统及物理域部件数量,从而降低飞行器系统设计冗余。
关键词
一体化飞行器
公理设计
动作聚类
分枝定界
Keywords
integrated aircraft
axiomatic design
action clustering
branch and bound
分类号
V57 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
一体化高超声速飞行器气动-推进性能评估
被引量:
12
3
作者
贺元元
倪鸿礼
乐嘉陵
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007年第2期63-67,共5页
基金
863项目
文摘
吸气式高超声速飞行器的一个重要特点就是机体和推进系统的高度一体化设计。在这类高超声速飞行器的发展中,机体-推进系统内外流场相互干扰的评估以及飞行器气动-推进性能的研究是非常重要的。文中阐述了CFD和风洞试验结合评估一体化飞行器气动-推进性能的近似方法,涉及一体化飞行器进气道和发动机的三个工作状态:进气道关闭、进气道打开发动机不工作以及进气道打开发动机工作。针对进气道关闭的工作状态,大量气动数据可由试验获得。但是,受模型尺寸和设备的限制,试验模拟进气道打开发动机不工作特别是进气道打开发动机工作的飞行状态是非常困难的。因此,首先根据进气道关闭和进气道打开发动机不工作两种情况下风洞试验数据与CFD计算结果的对比得到计算误差,在此基础上,结合内外流数值模拟,预测不同进气道和发动机工作状态下一体化飞行器的气动-推进性能。
关键词
一体化
高超声速
飞行器
气动-推进性能
CFD
试验数据
计算误差
Keywords
integrated hypersonic vehicle
aero-propulsive performance
CFD
experimental data
computational errors
分类号
V211.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
V511.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
一体化高超声速飞行器攻角特性的数值研究
被引量:
7
4
作者
黄伟
王振国
机构
国防科技大学航天与材料工程学院
出处
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2009年第6期725-732,共8页
基金
国防科技大学优秀研究生创新资助项目(B070101)
湖南省研究生科研创新资助项目(3206)
文摘
采用二维耦合隐式NS方程和标准kε-湍流模型,对采用Hark形头部的一体化高超声速飞行器在进气道关闭、发动机通流和发动机点火工况下的攻角特性进行了数值仿真研究.探索了可变攻角情况下,飞行器各部件对飞行器整体气动-推进性能的贡献程度.结果表明,在3种不同的工作状态下,飞行器都是纵向静稳定的,足够大的升阻比可以满足飞行器飞行要求,同时,对发动机型面及机身上壁面的改进有利于进一步满足飞行器对气动-推进性能的要求.
关键词
一体化
高超声速
飞行器
攻角特性
部件分析
数值仿真
Hark形头部
气动-推进性能
Keywords
integrated hypersonic vehicle
properties of attack angle
component analysis
computer simulation
Hark head configuration
aero-propulsive performance
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
风洞非均匀流场中的一体化高超声速飞行器缩比模型气动性能研究
被引量:
2
5
作者
贺元元
倪鸿礼
郑中华
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期44-47,共4页
文摘
准确预测气动推进性能是吸气式高超声速飞行器研究的重要挑战之一。针对CARDC吸气式高超声速实验室(AHL)自主设计的一体化高超声速飞行器风洞试验模型,通过数值模拟计算,研究了CARDC600mm脉冲燃烧风洞的流场,并与试验结果做了对比,确定了试验模型在风洞中的合理安装位置,分析了带舵面飞行器在进气道打开、发动机不工作情况下的气动性能,对比研究了试验模型部分处于风洞流场非均匀区时,风洞结果对模型气动性能产生的影响,对比了数值计算结果和风洞试验结果。结果为利用风洞试验结果准确分析飞行器气动性能提供了重要依据。
关键词
一体化
高超声速
飞行器
风洞
非均匀流场
数值计算
气动性能
Keywords
integrated hypersonic vehicle
nonuniform flow fields
wind tunnel
numerical simulation
aerodynamic performance
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
超声速铲形进气道数值计算及试验研究
被引量:
1
6
作者
李宏东
朱璞
王永卫
朱守梅
王健
刘汉斌
机构
北京动力机械研究所
北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室
二炮驻
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第9期1162-1167,共6页
文摘
为了研究超声速铲形进气道的气动特性,针对固定几何超声速铲形进气道,利用数值仿真计算及风洞试验,获得了来流马赫数Ma∞=2.5,3.0,3.5,4.0,攻角α=-6°,-3°,0°,3°,6°,8°以及侧滑角β=3°,6°的临界性能。研究结果表明该超声速进气道具有良好的攻角特性,随着攻角的增加,总压恢复系数和流量系数增加;6°侧滑角以内进气道总压恢复系数和流量系数变化量很小。该进气道与飞行器前体一体化设计,能够很好地适应大空域、宽马赫数范围工作需求。
关键词
飞行器
/进气道
一体化
冲压发动机
进气道
数值计算
风洞试验
Keywords
Vehicle-inlet integration
Ramjet engine
Inlet
Numerical computation
Wind tunnel test
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一体化飞行器面向控制的建模与弹道规划
黄俊
刘知贵
刘志勤
王庆凤
张勇
《弹箭与制导学报》
北大核心
2020
3
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职称材料
2
飞行器系统动作聚类一体化设计方法
刘哲
韦常柱
魏承
浦甲伦
《系统工程与电子技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
一体化高超声速飞行器气动-推进性能评估
贺元元
倪鸿礼
乐嘉陵
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2007
12
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职称材料
4
一体化高超声速飞行器攻角特性的数值研究
黄伟
王振国
《应用数学和力学》
EI
CSCD
北大核心
2009
7
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职称材料
5
风洞非均匀流场中的一体化高超声速飞行器缩比模型气动性能研究
贺元元
倪鸿礼
郑中华
《实验流体力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
2
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职称材料
6
超声速铲形进气道数值计算及试验研究
李宏东
朱璞
王永卫
朱守梅
王健
刘汉斌
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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职称材料
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