上层建筑形式及布局对舰船空气流场的影响 被引量：26

1

作者 洪伟宏 姜治芳 王涛 《中国舰船研究》 2009年第2期53-58,68,共7页

舰船上层建筑是诱发舰船舰面空气湍流的主要因素,对于具有全通飞行甲板的舰船,其岛式上层建筑的外形及布置则出现了多样化的趋势,对迎风方向后方的气流场形态势必会产生影响。为了解上层建筑外形及布局形式的变化对舰船空气流场,尤其是... 舰船上层建筑是诱发舰船舰面空气湍流的主要因素,对于具有全通飞行甲板的舰船,其岛式上层建筑的外形及布置则出现了多样化的趋势,对迎风方向后方的气流场形态势必会产生影响。为了解上层建筑外形及布局形式的变化对舰船空气流场,尤其是对舰载机起降影响的初步规律,通过定常同等试验工况条件下,建立多种形式的上层建筑以及变化研究模型上层建筑纵向的布置位置的数值三维模型,对5种模型分别进行数值模拟计算,分析和观察由此产生的气流场变化,对计算结果进行取值分析。通过各模型及原型舰模型间气流场特性的对比,所得出的有关结论与目前实际的舰船产品所采用的布置形式决策是一致的。 展开更多

关键词 空气流场 上层建筑布置 影响评估 舰船

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舰船空气尾流场对直升机着舰的影响研究 被引量：27

2

作者 赵维义 王占勇 《海军航空工程学院学报》 2007年第4期435-438,共4页

舰船空气尾流场是直升机舰上起降时的主要环境条件,对直升机的操稳性能及飞行安全有很大的影响.通过某型舰模风洞试验的PIV结果,介绍了舰船空气尾流场特性,如:等速度场和截面流线图、舰船机库脱体涡等,分析了下冲气流、涡流区及开/关机... 舰船空气尾流场是直升机舰上起降时的主要环境条件,对直升机的操稳性能及飞行安全有很大的影响.通过某型舰模风洞试验的PIV结果,介绍了舰船空气尾流场特性,如:等速度场和截面流线图、舰船机库脱体涡等,分析了下冲气流、涡流区及开/关机库大门等对直升机着舰的影响,对保障直升机飞行安全有重要价值. 展开更多

关键词 舰船 尾流场 直升机 着舰

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PIV测量舰船空气尾流场 被引量：11

3

作者 赵维义 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期31-35,共5页

应用粒子图像测速技术(PIV)获得了舰船空气尾流场特性,介绍了试验模型及PIV设备的安装方法和试验方案。试验表明:舰船机库及上层建筑物对飞行甲板上方区域的流场影响较大,使尾流场形成了死水区、U形脱体涡及下冲气流等,对直升机舰上起... 应用粒子图像测速技术(PIV)获得了舰船空气尾流场特性,介绍了试验模型及PIV设备的安装方法和试验方案。试验表明:舰船机库及上层建筑物对飞行甲板上方区域的流场影响较大,使尾流场形成了死水区、U形脱体涡及下冲气流等,对直升机舰上起降以及临近舰船作业时的操稳性能有很大影响。根据试验结果,合理选择直升机的进场方向及舰船航向或打开机库大门有利于直升机舰上起降安全。 展开更多

关键词 PIV 测量 舰船 尾流场

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舰船尾流场实船测量技术浅析

4

作者 闫成金 张晓谞 +1 位作者 李启军 贺少华 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第8期70-74,共5页

舰船尾流场是影响舰载直升机安全起降的关键环境条件,其实船测量技术的发展一直备受关注。本文从分析国内外舰船尾流场实船测量研究现状入手,梳理出拉烟形态显示、方向动压探针阵列测量、超声波测风、激光测风雷达、量子测风雷达等5种... 舰船尾流场是影响舰载直升机安全起降的关键环境条件,其实船测量技术的发展一直备受关注。本文从分析国内外舰船尾流场实船测量研究现状入手,梳理出拉烟形态显示、方向动压探针阵列测量、超声波测风、激光测风雷达、量子测风雷达等5种典型尾流场实船测量技术,并依据主要性能指标对这5种技术进行对比分析,最后对舰船尾流场实船测量技术发展进行总结与展望。 展开更多

关键词 舰船 尾流场 实船测量

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排烟烟流影响下的海洋平台气流场形态仿真

5

作者 张文国 陆超 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第6期65-70,共6页

海洋平台的气流场特性与平台露天作业和直升机起降作业区域安全密切相关。随着现代海洋平台向深水化、大型化发展,海洋平台的气流场及烟流特性应受到充分重视。使用标准k-ε湍流模型对海洋平台周边空气来流和排烟烟流进行多风向角仿真计... 海洋平台的气流场特性与平台露天作业和直升机起降作业区域安全密切相关。随着现代海洋平台向深水化、大型化发展,海洋平台的气流场及烟流特性应受到充分重视。使用标准k-ε湍流模型对海洋平台周边空气来流和排烟烟流进行多风向角仿真计算,初步考虑烟流随定常空气来流的扩散作用,以45°风向角间隔确定工况展开仿真计算。获得定常来流条件下的海洋平台周边气流场及烟流扩散形态,以及各工况下排烟烟流随来流变化的仿真形态,分析烟流分布的定性特征,初步形成海洋平台气流场形态仿真的可行性流程方法。 展开更多

关键词 海洋平台 气流场 烟流

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舰船舰面空气流场的CFD数值模拟探讨 被引量：15

6

作者 曲飞 陆超 +1 位作者 姜治芳 王涛 《中国舰船研究》 2009年第5期23-27,共5页

CFD技术已经广泛应用于舰船水流场的分析计算研究领域,而在舰船空气流场研究中的应用趋势正在逐步增强,目前国内在该领域的研究工作还处于起步阶段。从现代舰船气流场的研究发展现状、舰船空气流场CFD数值计算方法的选用以及实例数值计... CFD技术已经广泛应用于舰船水流场的分析计算研究领域,而在舰船空气流场研究中的应用趋势正在逐步增强,目前国内在该领域的研究工作还处于起步阶段。从现代舰船气流场的研究发展现状、舰船空气流场CFD数值计算方法的选用以及实例数值计算,探讨了数值模拟舰船气流场的可行性,并通过将计算实例的数值计算结果与其对应状态的风洞试验结果进行对比分析,验证了计算结果的合理性,结果显示,利用CFD工具在定常条件下对舰船空气流场的模拟计算方法是可行的。 展开更多

关键词 舰船空气流场 数值模拟 粘性流场 风洞试验

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考虑扰流的舰载机终端进场线性模型 被引量：6

7

作者 夏桂华 董然 +1 位作者 许江涛 李新飞 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期970-983,共14页

回收舰载机需要精确的终端路径和姿态控制,舰载机线性小扰动模型是这一阶段系统分析和控制器设计的必要工具,它需要足够准确地描述在主要操纵输入和进场路径大气紊流作用下舰载机的动态特性。首先使用代数线性化方法建立舰载机终端进场... 回收舰载机需要精确的终端路径和姿态控制,舰载机线性小扰动模型是这一阶段系统分析和控制器设计的必要工具,它需要足够准确地描述在主要操纵输入和进场路径大气紊流作用下舰载机的动态特性。首先使用代数线性化方法建立舰载机终端进场纵向运动的小扰动模型,仿真证明该模型能精确描述无风条件下进场舰载机对控制指令的响应,但通常的建模气流扰动影响的方法不能正确反映舰尾大气紊流对舰载机进场速度的干扰。针对该问题,重点研究了垂向风引起的进场舰载机轨迹方向上的力瞬变,提出了量化舰载机地速扰动的表达式以优化线性模型参数。最后,通过完成舰载机动力学模型在不同风场下的开环仿真以及在舰尾流场中的终端进场闭环仿真,验证了改进的线性模型的有效性,表明它适用于复杂流场下着舰控制系统的性能分析和设计。 展开更多

关键词 终端进场 扰动线性化 舰尾气流场 地速扰动 垂直突风 力瞬变

原文传递

舰载直升机着舰动力学分析 被引量：6

8

作者 傅百先 赵维义 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1996年第1期23-29,共7页

直升机的舰上起降是研究机－舰动态配合的主要内容，它是直升机起降安全和充分发挥其潜力的有力保证、为此从直升机舰上起降的特点出发，分析了舰船运动特性、空气尾流场变化规律。对直升机着舰及其着舰后的甲板运动动力学进行了研究。... 直升机的舰上起降是研究机－舰动态配合的主要内容，它是直升机起降安全和充分发挥其潜力的有力保证、为此从直升机舰上起降的特点出发，分析了舰船运动特性、空气尾流场变化规律。对直升机着舰及其着舰后的甲板运动动力学进行了研究。最后简要地介绍了“风限图”的情况。 展开更多

关键词 舰载机 直升机 舰船 流场 动力学 着舰动力学

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基于线性自抗扰控制的纵向舰载机直接升力全自动着舰控制

9

作者 吴启龙 朱齐丹 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期142-152,共11页

舰载机的最终着舰过程受到强烈的舰尾流的干扰,为了抑制舰尾流扰动,本文提出一种基于径向基函数神经网络(radial basis functions neural network,RBFNN)结合线性自抗扰控制(liner active disturbance rejection control,LADRC)的创新... 舰载机的最终着舰过程受到强烈的舰尾流的干扰,为了抑制舰尾流扰动,本文提出一种基于径向基函数神经网络(radial basis functions neural network,RBFNN)结合线性自抗扰控制(liner active disturbance rejection control,LADRC)的创新设计方法,确保舰载机直接升力控制自动着舰系统的鲁棒性。LADRC将阵风扰动和系统不确定项作为总扰动,通过线性扩展状态观测器(liner extended state observer,LESO)对总扰动进行估计,并通过线性反馈控制律进行补偿,然后根据系统状态利用RBFNN在线调整LADRC控制器的参数,并构建Lyapunov函数以证明闭环系统的稳定性。舰载机跟踪理想下滑道的仿真结果表明,RBF-LADRC的抗干扰性、鲁棒性和跟踪精度均优于与之对比的控制方法。 展开更多

关键词 稳定性分析 直接升力控制 径向基函数神经网络 线性自抗扰控制 自动着舰 姿态控制 舰尾流 轨迹跟踪

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舰载机自动着舰模糊控制系统设计 被引量：4

10

作者 张智 李佳桐 +1 位作者 邹盛涛 邱兵 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第9期75-79,共5页

对于舰载机全自动进场着舰优化过程,由于在舰载机线性小扰动模型整定的控制系统中,参数不能随飞行状态的改变而调整,系统鲁棒性不强。为解决上述问题,针对自动驾驶仪和自动油门两个环节设计了模糊控制器,构成自动着舰模糊控制系统。模... 对于舰载机全自动进场着舰优化过程,由于在舰载机线性小扰动模型整定的控制系统中,参数不能随飞行状态的改变而调整,系统鲁棒性不强。为解决上述问题,针对自动驾驶仪和自动油门两个环节设计了模糊控制器,构成自动着舰模糊控制系统。模糊控制器的输入是下沉率,迎角、法向过载反馈信号,而其结构参数可根据所设计的模糊规则集实时调整。对设计的模糊控制系统进行仿真后发现,与传统H-dot指令模式的自动着舰控制系统相比,模糊控制系统能明显地改善系统超调,并且对舰尾气流扰动有良好的抑制作用。 展开更多

关键词 自动着舰系统 模糊控制器 舰尾流 超调量

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基于动态递归神经网络的自动着舰系统设计 被引量：3

11

作者 朱齐丹 杨智博 +1 位作者 鲁鹏 马宇 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期36-41,共6页

为解决舰载机在终端进场过程中受航母运动和舰尾流扰流等不确定性因素影响,很难实现对航迹的精确控制,容易导致舰载机复飞和着舰事故这一问题,基于动态递归神经网络设计了自适应滑模控制器,并将其应用于舰载机纵向自动着舰系统.首先该... 为解决舰载机在终端进场过程中受航母运动和舰尾流扰流等不确定性因素影响,很难实现对航迹的精确控制,容易导致舰载机复飞和着舰事故这一问题,基于动态递归神经网络设计了自适应滑模控制器,并将其应用于舰载机纵向自动着舰系统.首先该控制方法采用动态递归神经网络实现未知非线性函数的逼近,可以及时有效地处理终端进场过程中由不确定环境因素引起的偏差扰动,保证舰载机沿理想下滑道安全进场;然后通过滑模面和自适应律的设计保证了控制器的稳定性和鲁棒性.通过仿真结果证明了该设计可以实现对理想下滑道的快速精确跟踪,减小了舰载机着舰偏差,提高了控制精度,最终实现了舰载机安全进场着舰. 展开更多

关键词 动态递归神经网络 自适应滑模控制 航母运动 舰尾流扰流 自动着舰系统

原文传递

基于CVG的滑跃甲板尾流抑制 被引量：1

12

作者 杨穆清 张良 马东立 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期89-100,I0002,共13页

滑跃甲板对于提高舰载机起飞性能有重要意义,但是滑跃甲板会加剧舰尾流的湍流度,造成甲板上方和下滑线附近气流高度不稳定,影响舰载机起降安全。本文采用RANS/LES混合的DES方法,对平直甲板和滑跃甲板尾流进行数值模拟。结果表明,滑跃甲... 滑跃甲板对于提高舰载机起飞性能有重要意义,但是滑跃甲板会加剧舰尾流的湍流度,造成甲板上方和下滑线附近气流高度不稳定,影响舰载机起降安全。本文采用RANS/LES混合的DES方法,对平直甲板和滑跃甲板尾流进行数值模拟。结果表明,滑跃甲板后方存在巨大的分离区,对甲板上表面和着舰下滑线附近气流产生很大的影响,导致甲板附近x方向风速度降低,提高了对舰载机起飞和降落速度的要求。同时,速度波动幅值增大,对舰载机精准航迹控制有不利影响。为有效抑制滑跃甲板造成的舰尾流影响,提出了一种基于柱状涡流发生器(cylindrical vortex generators,CVG)的滑跃甲板尾流抑制方法,可有效降低滑跃甲板产生的影响。柱状涡流发生器可以有效减弱滑跃甲板导致的前甲板分离区,使得甲板流场更加稳定。相比无CVG时,有CVG时甲板x方向风速更高,风速波动功率谱密度(PSD)降低20~40 dB,恢复到与平直甲板相当的程度,可有效提高舰载机的起降安全性。 展开更多

关键词 滑跃甲板 舰尾流 柱状涡流发生器 甲板风 功率谱密度

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舰载机进舰过程舰尾流仿真建模 被引量：5

13

作者 陶杨 侯志强 贾忠湖 《兵工自动化》 2010年第10期9-12,共4页

复杂的海洋大气环境会导致舰船在航行过程中产生舰尾流,为保证飞机安全着舰,对舰载机进舰过程舰尾流进行仿真建模。分析舰船在航行过程中产生的舰尾流,结合美军标中关于舰尾流的相关说明,通过对其各个分量建模并进行模拟,建立较完整的... 复杂的海洋大气环境会导致舰船在航行过程中产生舰尾流,为保证飞机安全着舰,对舰载机进舰过程舰尾流进行仿真建模。分析舰船在航行过程中产生的舰尾流,结合美军标中关于舰尾流的相关说明,通过对其各个分量建模并进行模拟,建立较完整的舰尾流扰流模型。通过计算机仿真,得出总的舰尾流在水平方向和垂直方向产生的扰动速度。该研究可为后续舰载飞机着舰控制系统的设计提供参考。 展开更多

关键词 舰载机 舰尾流 大气紊流 扰动速度

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飞机触舰后逃逸复飞性能分析 被引量：3

14

作者 段萍萍 聂宏 魏小辉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1225-1231,共7页

针对舰载飞机着舰回收过程的复杂性和危险性,建立了飞机六自由度逃逸复飞数学模型,分析了飞机触舰后逃逸复飞的动态性能。该模型考虑了起落架缓冲变形运动及轮胎载荷特性。数值模拟了舰尾紊流和地面效应,采用变步长龙格库塔算法求解了... 针对舰载飞机着舰回收过程的复杂性和危险性,建立了飞机六自由度逃逸复飞数学模型,分析了飞机触舰后逃逸复飞的动态性能。该模型考虑了起落架缓冲变形运动及轮胎载荷特性。数值模拟了舰尾紊流和地面效应,采用变步长龙格库塔算法求解了机体的动力学响应,分析了航母运动、舰尾流、地面效应对飞机纵向和横向逃逸性能的影响,并阐释了其动力学成因。分析结果表明:航母横摇和艏摇运动对横向逃逸轨迹影响最大,侧向滑动达到5 m;舰尾流使飞机触舰提前,缩短了飞机的逃逸滑跑距离,抬高了纵向逃逸轨迹。当甲板风为23.1 m/s(45 kn)时,飞机的离舰高度增加了约14 m;与主观感受不同,地面效应对飞机逃逸性能无明显有利影响。 展开更多

关键词 舰载飞机 航母运动 舰尾流 逃逸轨迹 地面效应

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舰尾流扰动下无人机着舰纵向控制律设计 被引量：3

15

作者 彭争 聂宏 +1 位作者 李春涛 张明 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第8期69-74,共6页

针对舰尾流导致无人机着舰误差较大的问题,采用动态逆与自适应控制方法,设计了一种自动着舰控制律。该控制律能够克服模型的不确定性和外界干扰,实现良好的俯仰角速率和迎角跟踪效果,并通过投影算子保证了自适应参数的有界性。而基于动... 针对舰尾流导致无人机着舰误差较大的问题,采用动态逆与自适应控制方法,设计了一种自动着舰控制律。该控制律能够克服模型的不确定性和外界干扰,实现良好的俯仰角速率和迎角跟踪效果,并通过投影算子保证了自适应参数的有界性。而基于动态逆的轨迹跟踪控制器用于实现精确的轨迹控制,减小着舰的跟踪误差。仿真结果表明:所提控制方法具有较高的跟踪精度和良好的鲁棒性,能够适应舰尾流下的无人机着舰纵向控制要求。 展开更多

关键词 舰尾流 动态逆 自适应 着舰

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抑制尾流扰动的舰载机纵向自动着舰预测控制 被引量：2

16

作者 王立鹏 王立辉 +1 位作者 张智 朱齐丹 《计算机仿真》 北大核心 2019年第3期50-55,60,共7页

针对舰载机着舰过程中舰尾流扰动引发的航迹跟踪精度下降问题,设计了有效抑制舰尾流的纵向自动着舰引导律。以F/A-18舰载机为研究对象,根据其气动参数建立含扰动变量的非线性着舰模型,建立着舰平衡点处的线性小扰动模型,对模型的系统及... 针对舰载机着舰过程中舰尾流扰动引发的航迹跟踪精度下降问题,设计了有效抑制舰尾流的纵向自动着舰引导律。以F/A-18舰载机为研究对象,根据其气动参数建立含扰动变量的非线性着舰模型,建立着舰平衡点处的线性小扰动模型,对模型的系统及扰动矩阵扩展化处理,采用正不变集和二次有界系统的相关理论,阐述抑制舰尾流扰动理论和算法的实现过程,推导相应的线性矩阵不等式,得出有效抑制有界扰动的自动着舰预测控制算法。将自动着舰引导律作用于半物理仿真平台的非线性着舰模型上,验证了抑制扰流和自动着舰有效性。 展开更多

关键词 舰载机 舰尾流 自动着舰 二次有界 正不变集

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舰尾流对飞机下滑姿态的影响 被引量：1

17

作者 于嘉晖 陶杨 +1 位作者 翟鸿君 付霖宇 《中国电子科学研究院学报》 2012年第5期521-523,528,共4页

舰船在海面上航行会在其尾部产生强烈的大气扰动,其中最主要的就是舰尾流,它的存在对飞机的着舰有着重要的影响。在美军标相关说明的基础上得出了舰船舰尾流模型,并分析了舰尾流对飞机下滑过程的影响,从而建立了含有尾流影响的飞机下滑... 舰船在海面上航行会在其尾部产生强烈的大气扰动,其中最主要的就是舰尾流,它的存在对飞机的着舰有着重要的影响。在美军标相关说明的基础上得出了舰船舰尾流模型,并分析了舰尾流对飞机下滑过程的影响,从而建立了含有尾流影响的飞机下滑过程的六自由度运动方程,求解了在这过程中的飞行姿态。仿真结果表明,舰尾流对飞机在下滑过程中的姿态影响较明显。该方程的建立,对控制着舰飞机的飞行,维持平衡的飞行状态有很重要的作用。 展开更多

关键词 舰尾流 下滑 着舰 姿态角

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直升机动态着舰流场下的旋翼气动载荷分析 被引量：1

18

作者 陈华健 徐国华 史勇杰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期232-239,共8页

直升机着舰流场复杂多变,严重影响着旋翼的气动环境,进而影响直升机着舰安全。本文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术建立了一个直升机动态着舰的数值模拟方法,并以此研究直升机着舰过程中的气动载荷变化。该方法... 直升机着舰流场复杂多变,严重影响着旋翼的气动环境,进而影响直升机着舰安全。本文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术建立了一个直升机动态着舰的数值模拟方法,并以此研究直升机着舰过程中的气动载荷变化。该方法以N-S方程作为控制方程,并选取k-ω湍流模型来提高对涡流场的捕捉精度,采用动量源方法模拟旋翼。应用所建立的方法,着重分析了直升机侧弦进场、垂直降落过程中的耦合流场特征和气动载荷变化。结果表明:直升机侧弦进场时旋翼会与甲板舷涡以及舰船艉部的涡回流区发生较强的涡干扰,导致拉力显著降低,在舰面效应的影响下易产生一个附加的滚转力矩,影响直升机姿态稳定;垂直降落时在上述干扰的综合作用下,旋翼拉力呈现出先减小、后增大的特点,各气动载荷在接近甲板时会出现剧烈的波动,加大了着舰风险。 展开更多

关键词 直升机 舰船 动态着舰 艉流场 气动载荷

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近舰区舰艉流数值仿真研究 被引量：1

19

作者 孙颢 《电子科技》 2016年第10期76-78,82,共4页

舰船在航行过程中会受到海洋大气环境的影响,导致在舰船艉部会产生舰艉流。在舰载机着舰的过程中,舰艉流的存在会对舰载机产生较大影响,导致舰载机着舰安全性和飞行品质的降低。文中研究了舰载机进舰过程中舰艉流的影响,结合美军标MIL-F... 舰船在航行过程中会受到海洋大气环境的影响,导致在舰船艉部会产生舰艉流。在舰载机着舰的过程中,舰艉流的存在会对舰载机产生较大影响,导致舰载机着舰安全性和飞行品质的降低。文中研究了舰载机进舰过程中舰艉流的影响,结合美军标MIL-F-8785C中关于舰艉流的相关说明,在Matlab环境中建立舰艉流模型并仿真舰艉流速度的空间分布,最终得到舰艉流在水平方向和垂直方向产生的总扰动速度。该仿真结果需要实测数据进一步确认。 展开更多

关键词 舰艉流 大气紊流 Dryden模型

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舰尾流对舰载机着舰轨迹和动态响应的影响研究 被引量：18

20

作者 胡国才 王奇 +1 位作者 刘湘一 郭卫刚 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第6期18-21,25,共5页

建立了飞机着舰下滑穿越舰尾流的六自由度飞行动力学模型。引入舰尾流数学模型,对下滑着舰过程进行了动态仿真。结果表明,舰尾流的周期性分量、稳态分量和随机大气紊流分量是飞机迎角和姿态变化的主要因素,最终导致实际着舰点偏离理想... 建立了飞机着舰下滑穿越舰尾流的六自由度飞行动力学模型。引入舰尾流数学模型,对下滑着舰过程进行了动态仿真。结果表明,舰尾流的周期性分量、稳态分量和随机大气紊流分量是飞机迎角和姿态变化的主要因素,最终导致实际着舰点偏离理想着舰点。 展开更多

关键词 舰载机 着舰轨迹 舰尾流 数值仿真

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