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匹配旋转爆震发动机的高超声速吸气式飞行器内外流一体化设计
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作者 孟凡硕 何小龙 +3 位作者 金波 俞宗汉 靳梓康 雷岳迪 《推进技术》 北大核心 2025年第4期80-90,共11页
旋转爆震发动机(RDE)对进气系统提出了高流量、高抗反压、宽速域起动等设计挑战。为兼顾上述性能,基于内乘波式进气道(IWI)高流量捕获、高压缩效率等优势,提出了一种融合机体/IWI/RDE的总体气动布局,采用前缘进气实现内外流过渡,采用环... 旋转爆震发动机(RDE)对进气系统提出了高流量、高抗反压、宽速域起动等设计挑战。为兼顾上述性能,基于内乘波式进气道(IWI)高流量捕获、高压缩效率等优势,提出了一种融合机体/IWI/RDE的总体气动布局,采用前缘进气实现内外流过渡,采用环型隔离段实现进气道与RDE进口间的流场过渡。结果显示:(1)基于IWI的高效进气特性,进气道设计态(Ma_(∞)=6.0,H=27 km)总压恢复系数0.639,流量捕获系数0.984,喉道马赫数3.16,最大承受反压约为110倍来流静压;(2)为克服IWI因三维压缩效应强而导致起动性能弱的难点,提出了侧向吻切面收缩比重构方法,通过对进气道侧向压缩的弱化,使进气道最低起动马赫数降低了约5.6%;(3)为兼顾内外流性能,采用了预压缩式机翼的设计方法,将最高升阻比(4.39)的攻角从7°调整至4°,实现内外流在同一攻角左右均达到最佳气动特性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 旋转爆震发动机 数值模拟 内乘波式进气道 内外流一体化设计
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基于学习进阶的中高职一体化课程设计研究——以汽车发动机构造与检修课为例 被引量:7
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作者 朱福根 陈琳 +2 位作者 刘美灵 许洁 李艳 《中国职业技术教育》 北大核心 2024年第14期71-79,共9页
中高职一体化是一种推进中高职衔接、加强中高职贯通的培养模式。对现有中高职一体化研究现状分析,初步探明由于缺乏理论指导,当前中高职一体化课程存在课程内容重复、教学方式单一、学生学习积极性差等问题。以OECD学习框架2030、学习... 中高职一体化是一种推进中高职衔接、加强中高职贯通的培养模式。对现有中高职一体化研究现状分析,初步探明由于缺乏理论指导,当前中高职一体化课程存在课程内容重复、教学方式单一、学生学习积极性差等问题。以OECD学习框架2030、学习进阶理论、社会分工理论为基础构建了基于学习进阶的中高职一体化课程设计模型。选取汽车检测与维修技术专业核心课程“汽车发动机构造与检修”,从学习进阶理论的五大要素进阶终点、进阶维度、成就水平、学业表现和评测工具进行中高职一体化课程设计,提出实施建议,以期实现中高职一体化由形式上的合作走向内涵式融合发展。 展开更多
关键词 职业教育 中高职一体化 学习进阶 课程设计 汽车发动机构造与检修
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典型转子发动机散热翅片结构优化设计及仿真研究
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作者 韩宾 刘志鹏 +2 位作者 王一诺 张兆星 张琦 《航空制造技术》 北大核心 2025年第12期42-50,共9页
在工作过程中,转子发动机的缸体内部温度高、分布不均匀,易引起热应力、热疲劳等问题,影响发动机使用寿命。为了提高转子发动机工作时的安全性,延长其使用寿命,针对高温区温度过高的主要问题,基于转子发动机换热理论提出了加长翅片、栅... 在工作过程中,转子发动机的缸体内部温度高、分布不均匀,易引起热应力、热疲劳等问题,影响发动机使用寿命。为了提高转子发动机工作时的安全性,延长其使用寿命,针对高温区温度过高的主要问题,基于转子发动机换热理论提出了加长翅片、栅格结构、铜铝一体化3种优化方法。在验证仿真正确性的前提下,使用Fluent模拟了不同模型的换热过程。仿真结果表明,所提3种方案均能提高转子发动机散热性能,相比于未优化模型,加长翅片模型的表面积提高124.4%,散热效果提升4.9%,栅格模型的表面积提高158.5%,散热效果提升8.3%,铜铝一体化模型在结构和材料的协同作用下,散热能力提升15.2%。试验表明,合理优化翅片结构及材料能够提高转子发动机的散热效果。 展开更多
关键词 转子发动机 栅格结构 有限元仿真 结构设计 铜铝一体化
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机动飞机/发动机设计参数的一体化选择 被引量:9
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作者 张津 陈大光 +2 位作者 汪家芸 朱一锟 朱之丽 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期18-23,共6页
发展了一种机动飞机/发动机设计参数的一体化选择方法和软件。根据机动飞机的飞行任务要求,确定设计目标和约束,其中包括飞机性能约束和发动机部件设计约束,并以此对飞机的主要设计参数和发动机循环参数进行一体化优选。该软件由飞... 发展了一种机动飞机/发动机设计参数的一体化选择方法和软件。根据机动飞机的飞行任务要求,确定设计目标和约束,其中包括飞机性能约束和发动机部件设计约束,并以此对飞机的主要设计参数和发动机循环参数进行一体化优选。该软件由飞机几何、飞机质量、飞机气动性能、发动机非安装和安装性能、发动机质量和外廓尺寸、飞机性能、优化等模块组成。此软件已应用于已有机动飞机/发动机的改型方案论证和未来高机动飞机/发动机方案的分析研究,本文给出部分计算实例。使用此软件的经验表明,计算结果合理,计算精度和所需时间适合于飞机/发动机系统方案论证和初步设计。 展开更多
关键词 航空发动机 发动机设计 一体化设计 参数最优化
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基于飞机/发动机性能一体化的发动机控制规律优化设计方法研究 被引量:3
5
作者 宋文艳 孟乒乒 柴政 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2660-2669,共10页
针对发动机控制规律的选取对飞机/发动机性能一体化设计的影响,基于飞机/发动机性能一体化设计方法,开展了发动机控制规律优化设计方法研究。从先进战斗机飞行任务出发,开展了飞机/发动机性能一体化设计方法研究,进行约束分析和任务分析... 针对发动机控制规律的选取对飞机/发动机性能一体化设计的影响,基于飞机/发动机性能一体化设计方法,开展了发动机控制规律优化设计方法研究。从先进战斗机飞行任务出发,开展了飞机/发动机性能一体化设计方法研究,进行约束分析和任务分析,以起飞总重最低为目标优选飞机/发动机设计方案,验证了设计方法的合理性。采用飞机/发动机性能一体化设计方法,分别研究了不同节流比和不同控制规律设计对飞机/发动机性能一体化设计的影响。研究表明:在飞机/发动机性能一体化设计过程中,采用合理的发动机最大状态控制规律同时选取恰当的发动机节流比,可以有效扩大约束可行域,同时能够降低发动机的燃油消耗量,降低飞机起飞总重。 展开更多
关键词 飞机 发动机性能一体化 控制规律 升阻特性 非安装性能 安装性能
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飞航导弹/涡扇发动机一体化设计-优化设计 被引量:8
6
作者 陈玉春 刘振德 +2 位作者 王晓东 史亚红 屠秋野 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期303-306,共4页
利用飞机/涡扇发动机一体化设计的思路,建立了飞航导弹/涡扇发动机一体化设计的优化设计模型并给出了算例和分析。根据飞航导弹的要求对涡扇发动机进行了循环参数优化选择并预测了未来涡扇发动机的发展趋势。在考虑导弹空重、有效载荷... 利用飞机/涡扇发动机一体化设计的思路,建立了飞航导弹/涡扇发动机一体化设计的优化设计模型并给出了算例和分析。根据飞航导弹的要求对涡扇发动机进行了循环参数优化选择并预测了未来涡扇发动机的发展趋势。在考虑导弹空重、有效载荷和气动特性的情况下,预测了未来先进飞航导弹的性能。建立的飞航导弹/涡扇发动机一体化优化设计模型还能够用于已有飞航导弹的任务剖面的优化设计,具有很好的工程实用价值。 展开更多
关键词 飞航式导弹 涡轮风扇发动机 一体化设计 优化设计
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飞航导弹/涡扇发动机一体化设计-约束分析与任务分析 被引量:14
7
作者 陈玉春 刘振德 +2 位作者 史亚红 屠秋野 王晓东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期216-220,共5页
利用飞机/涡扇发动机一体化设计的思路,建立了飞航导弹/涡扇发动机一体化设计的约束分析和任务分析模型并给出了算例和分析。简述了飞航导弹任务剖面、约束条件的给定、导弹的重量组成以及涡扇发动机模型。利用客机/货机升阻特性的预测... 利用飞机/涡扇发动机一体化设计的思路,建立了飞航导弹/涡扇发动机一体化设计的约束分析和任务分析模型并给出了算例和分析。简述了飞航导弹任务剖面、约束条件的给定、导弹的重量组成以及涡扇发动机模型。利用客机/货机升阻特性的预测方法对亚声速飞航导弹的升阻特性进行预测,并给出了合理的修正。利用经验的预测方法对亚声速飞航导弹的空重比进行预测。对飞航导弹的约束分析计算结果和任务分析计算结果表明,建立的飞航导弹/涡扇发动机一体化约束分析与任务分析模型是合理可行的,具有很好的工程实用价值。 展开更多
关键词 飞航式导弹 涡扇发动机 一体化设计 约束分析^+ 任务分析^+
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固体火箭冲压发动机导弹一体化遗传算法优化设计 被引量:9
8
作者 罗文彩 陈小前 +1 位作者 罗世彬 王振国 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期1-4,共4页
遗传算法能以很高的概率找到全局最优解 ,适合工程优化设计要求。研究以固体火箭冲压发动机为动力的导弹的总体方案设计 ,探讨采用遗传算法实现冲压发动机导弹一体化优化设计 ,给出满足战术技术指标的最优总体方案和冲压发动机方案。算... 遗传算法能以很高的概率找到全局最优解 ,适合工程优化设计要求。研究以固体火箭冲压发动机为动力的导弹的总体方案设计 ,探讨采用遗传算法实现冲压发动机导弹一体化优化设计 ,给出满足战术技术指标的最优总体方案和冲压发动机方案。算例表明 ,遗传算法是用于固体火箭冲压发动机导弹一体化优化设计的很好的优化算法。通过一体化优化设计 ,可以提高冲压发动机和导弹的总体性能。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 一体化设计 优化 遗传算法 导弹
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运输类飞机/发动机干扰流场纵、横向一体化数值分析 被引量:6
9
作者 李杰 李凤蔚 +1 位作者 陈志敏 鄂秦 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期343-346,共4页
发展了一种计及粘性效应的运输类飞机 /发动机气动干扰纵、横向影响的一体化数值分析方法。采用多块网格技术及求解椭圆型偏微分方程方法生成贴体、与边界正交的多块对接网格。对全机 /发动机复杂外形的纵、横向绕流流场进行分区求解。... 发展了一种计及粘性效应的运输类飞机 /发动机气动干扰纵、横向影响的一体化数值分析方法。采用多块网格技术及求解椭圆型偏微分方程方法生成贴体、与边界正交的多块对接网格。对全机 /发动机复杂外形的纵、横向绕流流场进行分区求解。利用 Euler方程和可压缩湍流边界层积分方程 ,研究翼面有粘与无粘强干扰流动。计算结果表明 ,无论对带翼吊还是尾吊发动机的全机构型 ,均获得了与实验值吻合良好的结果。 展开更多
关键词 运输类飞机 发动机 干扰流场 一体化数值分析 多块网络技术 流场分区求解方法 空气动力性能
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超燃冲压发动机一体化设计与优化方法研究 被引量:6
10
作者 徐大军 孙冰 +2 位作者 徐旭 王元光 陈兵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期360-362,共3页
建立了超燃冲压发动机一体化设计的优化模型,研究了超燃冲压发动机在总体性能要求与约束条件下,进气道、燃烧室(含隔离段)、尾喷管之间的性能匹配和参数优化。针对将计算流体力学(CFD)方法应用到优化设计过程中所带来的运算量巨大的问题... 建立了超燃冲压发动机一体化设计的优化模型,研究了超燃冲压发动机在总体性能要求与约束条件下,进气道、燃烧室(含隔离段)、尾喷管之间的性能匹配和参数优化。针对将计算流体力学(CFD)方法应用到优化设计过程中所带来的运算量巨大的问题,引入了基于PVM(并行虚拟机)的遗传算法,为包含有复杂流场计算过程的优化设计问题提出了一条易于实现并经济、可靠的解决途径。 展开更多
关键词 优化 超音速燃烧 冲压喷气发动机 一体化设计 数值仿真
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固体火箭燃气超燃冲压发动机概念分析(Ⅰ)——全流道一体化设计 被引量:7
11
作者 刘洋 高勇刚 +2 位作者 余晓京 霍东兴 杨玉新 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期403-413,共11页
针对中心支板式固体火箭燃气超燃冲压发动机,从大气模型、进气道、燃烧室及尾喷管四个模块出发完成了其一体化流道设计。针对所设计的发动机设计点及非设计点,采用全流道一体化数值模拟的方法对发动机设计的合理性进行了验证。研究结果... 针对中心支板式固体火箭燃气超燃冲压发动机,从大气模型、进气道、燃烧室及尾喷管四个模块出发完成了其一体化流道设计。针对所设计的发动机设计点及非设计点,采用全流道一体化数值模拟的方法对发动机设计的合理性进行了验证。研究结果表明,发动机设计点及非设计点进气道均已启动,燃烧室及后体工作状态良好,验证了发动机设计的合理性;碳颗粒的燃烧效率限制了发动机整体的燃烧效率水平及发动机性能,发动机设计点整体的燃烧效率为49%,比冲仅有3674.61 m/s,提升碳颗粒的燃烧效率作为固体火箭燃气超燃冲压发动机性能提升的关键点;由于燃烧室长度可能较短,构型较为简单,这对于发动机的一体化设计是不利的,如果能合理布置燃烧室构型,则对固体火箭燃气超燃冲压发动机的二次补燃效率及发动机性能的提升有所帮助。 展开更多
关键词 固体火箭燃气超燃冲压发动机 一体化设计 支板火箭 数值模拟
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固体火箭冲压发动机一体化CAD系统设计 被引量:5
12
作者 鲍福廷 徐东来 曹军伟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期19-24,共6页
针对固体火箭冲压发动机的特点 ,研制了固体火箭冲压发动机 CAD软件 ,该软件系统包括了燃气发生器设计、助推补燃室设计、进气道设计、发动机性能计算和飞行弹道的计算。使用该系统可进行固体火箭冲压发动机总体方案论证 ,预估发动机的... 针对固体火箭冲压发动机的特点 ,研制了固体火箭冲压发动机 CAD软件 ,该软件系统包括了燃气发生器设计、助推补燃室设计、进气道设计、发动机性能计算和飞行弹道的计算。使用该系统可进行固体火箭冲压发动机总体方案论证 ,预估发动机的主要结构尺寸和发动机的整体性能。本文以一假想的空 -空弹用固冲发动机方案设计为例 ,介绍固冲发动机设计步骤和软件系统的特点。 展开更多
关键词 固体推进剂 火箭发动机 冲压喷气发动机 计算机辅助设计 一体化 CAD 系统设计
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飞/发性能一体化技术在航空发动机设计中的应用 被引量:18
13
作者 梁彩云 谢业平 +1 位作者 李泳凡 施磊 《航空发动机》 2015年第3期1-5,共5页
分析了国内外飞/发性能一体化设计技术的发展,中国现处于飞机和发动机双方通过协调确定各自技术状态阶段,尚未开展系统一体化设计。详细阐述了前机身、进气道与发动机在流场、流量及隐身性能,发动机尾喷管与飞机后机身在安装性能、隐身... 分析了国内外飞/发性能一体化设计技术的发展,中国现处于飞机和发动机双方通过协调确定各自技术状态阶段,尚未开展系统一体化设计。详细阐述了前机身、进气道与发动机在流场、流量及隐身性能,发动机尾喷管与飞机后机身在安装性能、隐身性能,飞机功率提取、环控引气与飞/发性能、稳定性等一体化设计技术的研究内容。详细分析了在航空发动机研制中应用飞/发性能一体化技术的主要关注点,并指出了飞/发一体化设计技术推广应用的方向。 展开更多
关键词 飞/发一体化 性能 匹配设计 航空发动机
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重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构一体化拓扑优化设计 被引量:8
14
作者 谷小军 徐珉轲 +6 位作者 张薇 常园园 韦畅 朱继宏 顾名坤 陈晖 张卫红 《火箭推进》 CAS 2022年第2期27-35,共9页
运载火箭发动机机架与舱段传力结构主要负责将发动机的推力载荷有效传递至箭体壳段,是火箭结构系统中的关键部位。为充分考虑重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构之间的耦合影响,寻找合理的传力路径并实现结构高效承载,对其开展了联... 运载火箭发动机机架与舱段传力结构主要负责将发动机的推力载荷有效传递至箭体壳段,是火箭结构系统中的关键部位。为充分考虑重型运载火箭发动机机架与舱段传力结构之间的耦合影响,寻找合理的传力路径并实现结构高效承载,对其开展了联合最优传力路径分析及结构优化设计。考虑变形、质量、设计空间、制造约束等设计要求,以整体刚度最大化为目标,建立了火箭发动机机架与舱段传力结构的优化模型,开展了一体化优化设计工作;讨论了发动机机架与舱段传力结构间的连接区域参数对整体结构设计的影响,给出了相关设计建议。 展开更多
关键词 发动机机架 舱段传力结构 重型火箭 拓扑优化 一体化设计
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冲压发动机导弹轨迹/总体参数一体化优化设计 被引量:4
15
作者 沙建科 施雨阳 +1 位作者 万自明 徐敏 《现代防御技术》 北大核心 2014年第3期37-42,共6页
对以冲压发动机为动力导弹的轨迹/总体参数一体化优化设计问题进行了研究。建立了一体化优化的相关数学模型,提出采用高斯伪谱法将一体化优化中的轨迹最优控制问题参数化,然后用序列二次规划方法求解该一体化优化问题。仿真结果表明,经... 对以冲压发动机为动力导弹的轨迹/总体参数一体化优化设计问题进行了研究。建立了一体化优化的相关数学模型,提出采用高斯伪谱法将一体化优化中的轨迹最优控制问题参数化,然后用序列二次规划方法求解该一体化优化问题。仿真结果表明,经过一体化优化设计,起飞质量比不考虑轨迹优化的方案减少了4.06%。总体参数优化结合轨迹优化最大程度地挖掘了导弹总体设计的潜力,提高了总体性能。其结果可为冲压发动机导弹总体优化设计研究提供理论参考。 展开更多
关键词 总体参数 轨迹优化 一体化设计 冲压发动机导弹
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高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计研究 被引量:11
16
作者 车竞 唐硕 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期41-44,49,共5页
开展了高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计方法的研究。以多目标遗传算法为优化方法,采用一维流动模型计算性能指标,对机身下壁面前体和后体型线进行了优化设计,得到了Pareto最优前沿面。计算结果表明该方法可大大提高机身/... 开展了高超声速飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计方法的研究。以多目标遗传算法为优化方法,采用一维流动模型计算性能指标,对机身下壁面前体和后体型线进行了优化设计,得到了Pareto最优前沿面。计算结果表明该方法可大大提高机身/发动机的匹配水平,获得高性能的设计方案。该方法可进一步推广应用于包含更加精确的流动模型的优化设计当中。 展开更多
关键词 高超声速 超燃冲压发动机 一体化设计 多目标遗传算法
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基于多方法协作优化方法的非壅塞式固体火箭冲压发动机导弹一体化优化设计 被引量:6
17
作者 罗文彩 罗世彬 王振国 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期14-18,共5页
固体火箭冲压发动机和导弹性能相互之间紧密耦合。从导弹总体方案设计阶段引入一体化设计思想,能充分发挥和协调好固体火箭冲压发动机和导弹的性能,提高了导弹的总体设计水平。采用基于遗传算法、Powell法和模式搜索法的多方法协作优化... 固体火箭冲压发动机和导弹性能相互之间紧密耦合。从导弹总体方案设计阶段引入一体化设计思想,能充分发挥和协调好固体火箭冲压发动机和导弹的性能,提高了导弹的总体设计水平。采用基于遗传算法、Powell法和模式搜索法的多方法协作优化方法进行了以非壅塞式固体火箭冲压发动机为动力的导弹总体一体化优化设计。算例表明,采用该多方法协作优化方法进行一体化优化设计,可以协调导弹的总体参数,提高导弹的总体性能。 展开更多
关键词 非壅塞式固体火箭冲压发动机 一体化设计 多方法协作优化方法
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喷水预冷却发动机与导弹一体化设计 被引量:2
18
作者 商旭升 王远 吴朝晖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期721-727,共7页
以一种高声速导弹作为应用对象,计算了喷水预冷却发动机的安装特性,建立了导弹/喷水预冷却发动机一体化设计的约束分析和任务分析模型,给出了高超声速导弹的升阻特性的确定方法,结合任务剖面、导弹的重量组成以及发动机模型,取爬升率为1... 以一种高声速导弹作为应用对象,计算了喷水预冷却发动机的安装特性,建立了导弹/喷水预冷却发动机一体化设计的约束分析和任务分析模型,给出了高超声速导弹的升阻特性的确定方法,结合任务剖面、导弹的重量组成以及发动机模型,取爬升率为100m/s,80m/s和50m/s对导弹的爬升和加速任务段进行约束分析,选择巡航马赫数为4.0,5.0和6.0三种情况进行了导弹任务分析。计算结果表明,建立的导弹/发动机一体化约束分析与任务分析模型合理,当巡航马赫数小于5.0时,虽然装备喷水预冷却发动机与亚燃冲压发动机的导弹相比爬升率和加速度较低,但是导弹射程却有较大幅度的提高,因而在高声速导弹的应用是可行的。 展开更多
关键词 导弹 射流预冷却发动机 一体化设计 约束分析 任务分析
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固体冲压发动机+BTT导弹一体化设计问题讨论 被引量:3
19
作者 刘杰 杨小良 赵鹏 《航空兵器》 2002年第6期17-20,共4页
介绍了固体冲压发动机的主要性能,分析了BTT控制的起因、优点以及要解决的问题,最后通过讨论导弹总体设计和发动机设计的相互制约和相互影响,研究了固体冲压发动机+BTT控制的空空导弹一体化设计问题。
关键词 一体化设计 固体冲压发动机 BTT控制 空对空导弹 倾斜转变控制
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整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计专家系统 被引量:2
20
作者 何洪庆 黄生洪 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第z1期70-76,共7页
根据整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计领域的研究特点、现状 ,首次提出了以专家系统、数据库技术为核心的软件解决方案。在此基础上研究了辅助参数决定 ,自动查询数据库 ,监控计算等专家系统应用的具体环节 ,并提供了计算... 根据整体式固体火箭冲压发动机与导弹一体化优化设计领域的研究特点、现状 ,首次提出了以专家系统、数据库技术为核心的软件解决方案。在此基础上研究了辅助参数决定 ,自动查询数据库 ,监控计算等专家系统应用的具体环节 ,并提供了计算的实例和结果。 展开更多
关键词 固体火箭冲压发动机 导弹一体化 优化设计 专家系统 数据库 多线程编程
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