任务分配是无人机完成军事任务的重要保证,是任务规划的重要组成部分,一直是无人机作战系统的重要研究课题,本文对国内外无人机任务分配进行了综述。首先介绍了无人机任务分配的基本概念,然后分别从集中式分配、分布式分配和分层次分布式分配等研究方法对无人机任务分配进行了综述,最后分析了无人机任务分配的关键技术以及未来的发展趋势,分别从异构多类型无人机的协同任务分配、不确定条件下的任务规划、基于动力学模型的轨迹、静态博弈、动态博弈、动态实时任务规划、多要素综合任务分配等方面说明了还需要进一步研究与解决的关键问题。
飞机舱内环控系统的风扇噪声是飞机舱内主要噪声源之一。本文基于某环控系统风扇的噪声实测结果,在声学平面波与线性化假设的前提下,开展了风扇排气消声器的设计,并基于声电类比原理和微穿孔板吸声理论的解析方法,完成了消声期降噪评估算法的编制和校核,对排气消声器的声学性能进行计算分析。该方法具有计算量小、评估准确快捷等优点,对指导风扇消声器的工程优化设计具有重要借鉴意义。
研究LNG作为通用飞机航空燃料的可行性,对LNG的特点、发展趋势及作为航空燃料存在的问题进行了分析。采用了横向比较的方法,将LNG与航空汽油进行了比较和计算分析,并设计了一种以LNG为燃料的通用飞机动力系统。结果表明,在燃料特性上与航空汽油相比,LNG具有密度低、热值高、低温储存气态使用及可燃极限宽和燃烧污染物排放低等优点;在经济性上,LNG的燃料成本仅为航空汽油的一半,是一种极富潜力的航空燃料;所提出的通用飞机动力系统在技术上是可行的,同时具有环保性和经济性优势,可以成为未来通用飞机的一种动力及燃料供应系统。
刷式密封是旋转机械的关键部件,由其引起的泄漏损失直接影响旋转机械的工作效率。本文首先分析了刷式密封的流固耦合特性,应用双向流固耦合与动网格技术,建立刷式密封瞬态三维流固耦合求解模型。在实验验证流固耦合求解模型准确性的基础上,分析刷式密封的泄漏流动特性,研究刷式密封几何参数等因素对其泄漏特性的影响规律。研究结果表明,刷式密封泄漏量随着后挡板保护高度的增大而增加;随着刷丝束与后挡板之间轴向间隙的增大,泄漏量先增大,然后趋于稳定不变;随着刷丝排数的增加,泄漏量先迅速下降,然后下降速度趋缓;本文研究结果为刷式密封结构设计提供理论依据。
在飞行器起飞或者发射过程中,由于飞行器速度是变化的,因此气动力特性是非定常的。通过NACA4412翼型以固定加速度加速飞行过程来研究飞行器气动力与加速度的关系以及攻角变化对这种关系的影响。计算结果显示,同样速度下,升力系数随加速度增大减小,阻力系数随加速度增大而增大,速度越大,受加速度的影响越小;加速度一定时,随着速度增加,升力系数增加,阻力系数减小;阻力中的附加惯性力影响突出,升力则相反,历史效应均随时间流逝而减少;攻角变化时,升阻力特性变化趋势与无攻角时一致;加速飞行有效改善了失速特性。
搅拌摩擦焊接(Friction Stir Welding,FSW)过程是一个受多参数影响的,温度变化、金属流动和组织转变等多因素互相作用的复杂过程。温度场、流场是FSW过程的主要组成部分,存在高度非线性的复杂耦合作用。本文基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics ,CFD)理论,模拟得到了FSW过程中温度场分布云图、不同工艺参数下的三维速度矢量图和材料流线分布图,结果表明,随着搅拌针旋转速度的增加,搅拌针附近区域材料流动更剧烈,焊接速度的提高对搅拌针及其附近区域材料的流动影响不大。FSW过程中,材料在搅拌针前方分流,在搅拌针后方焊合。分流与焊合位置均位于前进侧。随着距焊缝表面距离的提高,焊合难度增大,从而使FSW过程中未焊合缺陷产生的倾向性增大。
提出了一种微型飞行器旋翼的设计方法,该方法基于片条理论,根据给定的旋翼转速、拉力、旋翼直径、桨叶数和翼型,能够计算得出旋翼几何特性,包括桨叶弦长分布和扭转分布,代入几何参数进一步计算可以得到设计旋翼的性能。以某型号电机的常用工况设计旋翼(直径为9.45英寸)并通过3D打印制造样品进行静态实验,实验结果表明,该方法可以获得工程上实用的设计结果,设计旋翼的性能计算值与实验值相差5%-7%,并且其需求功率与某已优化旋翼相比降低2%,能为进一步的旋翼设计和优化提供基础。
飞机构型管理是一个复杂的系统性协作问题,涉及到协同研制中许多学科和部门,一直是型号研制和批生产中的技术难点。在分析构型管控与项目管理的映射关系上,应用项目管理的原理和方法,提出创建构型项目管理的一般流程。通过构型项形式化表达的定义,建立了相对独立的管理模块和构型计算的依据。通过定义工业活动结构,结合项目视图管理框架技术,实现在构型项管理、控制、纪实与审核过程中对构型数据变化的管控。在此基础上,建立了基于项目管理的构型管控模型。该技术已经在机翼构型规划项目过程中的得到了应用验证,该构型管控模型具有很好的效果。