2.4m跨声速风洞虚拟飞行试验技术研究 被引量：20

1

作者 赵忠良 吴军强 +3 位作者 李浩 周为群 毛代勇 杨海泳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期504-512,共9页

风洞虚拟飞行试验(WTBVFT)技术是在风洞环境中对飞行器机动运动最逼真模拟的物理过程,它不仅可以更加有效模拟飞行器的机动运动过程、获取气动/运动耦合特性和揭示气动/运动耦合机理,而且能够实现气动/飞行力学集成的相容性研究。鉴于此... 风洞虚拟飞行试验(WTBVFT)技术是在风洞环境中对飞行器机动运动最逼真模拟的物理过程,它不仅可以更加有效模拟飞行器的机动运动过程、获取气动/运动耦合特性和揭示气动/运动耦合机理,而且能够实现气动/飞行力学集成的相容性研究。鉴于此,简要介绍了2.4 m跨声速WTBVFT技术,包括:相似准则和模拟方法、试验模型支撑技术、气动/运动参数测试技术和操纵控制技术等,并开展了典型导弹模型开环控制、姿态角闭环控制、加速度闭环控制、俯仰/滚转耦合与解耦控制以及靶试弹道验证等WTBVFT。研究结果表明:WTBVFT系统运动灵活,气动参数和运动参数测量结果准确可靠,能够有效模拟导弹实际飞行过程,具备闭环控制与耦合运动解耦控制的试验模拟能力,初步形成了气动/飞行力学一体化试验研究能力。同时,该研究也为开展控制方法优化与验证、数据修正与应用以及发展复杂构型的WTBVFT奠定了技术基础。 展开更多

关键词 飞行器 导弹 气动/运动耦合 虚拟飞行试验 风洞试验 闭环控制

原文传递

多因素耦合复杂飞行情形风险定量评估方法 被引量：10

2

作者 刘东亮 徐浩军 张久星 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期509-516,共8页

多不利因素耦合诱发飞行事故具有隐蔽性强、因素关联复杂及状态"不可逆"性等特点,对其进行定量建模及风险评估研究难度较大。为此建立了典型装备故障和恶劣环境两类不利因素的定量数学模型。基于飞机六自由度全量运动方程、... 多不利因素耦合诱发飞行事故具有隐蔽性强、因素关联复杂及状态"不可逆"性等特点,对其进行定量建模及风险评估研究难度较大。为此建立了典型装备故障和恶劣环境两类不利因素的定量数学模型。基于飞机六自由度全量运动方程、不利因素数学模型和人在环的操纵方式,应用MATLAB/Simulink、C语言和Flightgear软件开发了用于多因素耦合飞行情形研究的虚拟试飞安全性分析系统。建立了基于改进粒子群算法的极值分布风险评估模型,通过广义极值分布参数优化自动找到最为符合的极值分布模型。提出了随机自适应进化粒子群优化算法(RAE-PSO)对拟合过程进行优化,提高了评估精度和收敛速度。建立了多因素耦合复杂飞行情形的综合评估模型,以GJB 626A-2006中的试飞风险科目为例进行风险评估与结果分析,验证了方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 飞行安全 虚拟试飞 建模与仿真 多因素耦合 粒子群算法 风险评估

原文传递

类F-16飞行器风洞虚拟飞行试验研究 被引量：7

3

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

下载PDF 职称材料

高超声速飞行器总体性能虚拟飞行试验验证系统 被引量：6

4

作者 铁鸣 吴旭生 +2 位作者 毕敬 范文慧 王玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2004-2010,共7页

高超声速飞行器具有重要战略价值,但难以进行全程和整个飞行包络的真实飞行试验,基于仿真技术进行虚拟飞行试验是其总体性能分析与验证的必要手段。针对高超声速飞行器在飞行过程中总体、控制、气动、结构、动力、载荷、防热与热环境、... 高超声速飞行器具有重要战略价值,但难以进行全程和整个飞行包络的真实飞行试验,基于仿真技术进行虚拟飞行试验是其总体性能分析与验证的必要手段。针对高超声速飞行器在飞行过程中总体、控制、气动、结构、动力、载荷、防热与热环境、飞行器运动学与动力学等多学科、多物理场强耦合特性,提出了高超声速飞行器高性能多物理场耦合虚拟飞行试验平台体系结构,建立了高超声速飞行器多物理场耦合虚拟仿真试验模型,开发了基于高性能异构计算系统的多学科综合虚拟飞行试验系统,为实现高超声速飞行器的总体设计提供了可靠、实用的验证途径。 展开更多

关键词 虚拟飞行试验 高超声速飞行器 总体性能 高性能计算 多物理场耦合

下载PDF 职称材料

非定常气动力建模研究与虚拟飞行试验验证 被引量：4

5

作者 陈翔 展京霞 +2 位作者 陈科 魏中成 曹原 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期65-72,共8页

非定常气动力建模涉及空气动力学、飞行力学、飞行控制等多个领域,是完善飞机大迎角气动数据库的关键。传统的气动数据库模型为动导数模型,由静态气动力、旋转天平、动导数等数据构成,无法精细表征过失速机动状态下的非定常效应。循环... 非定常气动力建模涉及空气动力学、飞行力学、飞行控制等多个领域,是完善飞机大迎角气动数据库的关键。传统的气动数据库模型为动导数模型,由静态气动力、旋转天平、动导数等数据构成,无法精细表征过失速机动状态下的非定常效应。循环神经网络(RNN)结构是一种处理和预测序列数据的神经网络结构,在人工智能领域运用广泛,与非定常气动力一样都具有时间序列依赖的特点。重点研究了循环神经网络在非定常气动力建模中的应用,利用单自由度俯仰振荡的风洞试验数据进行建模。使用强迫运动试验与虚拟飞行试验2种方法对非定常模型进行验证:在强迫运动试验中,通过直接对比气动力曲线,对具有实战意义的眼镜蛇机动进行了验证;在虚拟飞行试验中,通过对比试验与建模仿真的运动参数曲线,验证了气动力模型的准确性。2种验证方法均表明循环神经网络模型比传统动导数模型更接近试验结果。 展开更多

关键词 非定常气动力 气动力模型 气动力数据库 循环神经网络 虚拟飞行试验

下载PDF 职称材料

一种翼身融合布局飞行器的偏离特性分析 被引量：5

6

作者 付军泉 史志伟 +3 位作者 陈杰 周梦贝 吴大卫 潘立军 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期32-37,共6页

为研究某翼身融合布局飞行器的偏离特性,在南京航空航天大学回流式低湍流度开口风洞中进行了飞机模型的大迎角静态测力试验。通过对试验结果的充分挖掘,利用横航向静稳定性判据、侧滑偏离判据、横向控制偏离参数以及Weissman组合判据进... 为研究某翼身融合布局飞行器的偏离特性,在南京航空航天大学回流式低湍流度开口风洞中进行了飞机模型的大迎角静态测力试验。通过对试验结果的充分挖掘,利用横航向静稳定性判据、侧滑偏离判据、横向控制偏离参数以及Weissman组合判据进行分析,获得了飞机的大致初始偏离迎角和偏离区域,并对飞机的尾旋敏感区进行了预测。同时,利用风洞虚拟飞行试验技术进行三自由度释放验证。结果表明:该翼身融合布局飞行器的横向静稳定性较差,在很小的迎角下就可能出现非指令滚转运动,这也是造成偏离发散的主要原因;而虚拟飞行试验对偏离现象有较好的复现,与通过稳定性判据得到的偏离特性具有较好的对应关系,验证了虚拟飞行试验在偏离特性研究上的可靠性。 展开更多

关键词 翼身融合 偏离特性 虚拟飞行试验 稳定性判据

下载PDF 职称材料

2.4m×2.4m跨声速风洞虚拟飞行试验天平研制 被引量：4

7

作者 向光伟 谢斌 +2 位作者 赵忠良 王超 王杰 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期65-69,共5页

要解决先进飞行器的气动/运动非线性耦合问题,就需要建立气动/飞行力学一体化的虚拟飞行试验平台,用于获取飞行器机动飞行过程中的非定常气动力特性,弄清气动/运动非线性耦合机理。2.4m×2.4m跨声速风洞(以下简称2.4m风洞)虚拟飞行... 要解决先进飞行器的气动/运动非线性耦合问题,就需要建立气动/飞行力学一体化的虚拟飞行试验平台,用于获取飞行器机动飞行过程中的非定常气动力特性,弄清气动/运动非线性耦合机理。2.4m×2.4m跨声速风洞(以下简称2.4m风洞)虚拟飞行试验天平研制技术是虚拟飞行试验机理性研究的关键技术之一。由于试验模型为两段的细长结构,天平设计空间受到限制,并且载荷极不匹配。风洞试验研究要求天平不仅要实现分段模型气动力的测量,还要实现两段模型的同步小摩擦滚转运动,传统天平无法满足试验要求。新设计的天平采用一种带有轴承和心轴的环式"双天平"新结构,较好解决了载荷匹配问题以及测量与运动之间的矛盾。天平设计利用有限元软件ANSYS进行应变和应力分析与优化,并设计了耦合式电桥。天平静校和风洞试验数据表明,该天平满足风洞虚拟飞行试验机理性研究的要求。 展开更多

关键词 虚拟飞行试验 天平研制 有限元分析

下载PDF 职称材料

中央肋对接平尾结构非对称载荷测量技术

8

作者 高腾龙 孟敏 +2 位作者 何发东 蒋献 陈致名 《力学与实践》 北大核心 2023年第3期551-558,共8页

针对中央肋对接平尾结构,使用直接测量法和提出的唯象拟合法对其非对称弯矩载荷进行测量。通过先后开展虚拟试验和地面载荷校准试验,分别建立了两种测量方法的非对称载荷模型,并对其适用性和准确性进行研究。地面试验和飞行试验结果显示... 针对中央肋对接平尾结构,使用直接测量法和提出的唯象拟合法对其非对称弯矩载荷进行测量。通过先后开展虚拟试验和地面载荷校准试验,分别建立了两种测量方法的非对称载荷模型,并对其适用性和准确性进行研究。地面试验和飞行试验结果显示,唯象拟合法能够有效地完成平尾结构的非对称载荷测量,地面试验验模误差最大值为1.57%;直接测量法由于中央对称面附近连接有对接肋和平尾接头等导致局部传力比较复杂,测量精度较差,地面试验验模误差达到8.11%。 展开更多

关键词 非对称载荷 抖振 虚拟试验 载荷校准试验 飞行试验

下载PDF 职称材料

窄条翼导弹俯仰机动中滚转失稳及其控制过程 被引量：2

9

作者 王晓冰 赵忠良 +2 位作者 李浩 达兴亚 陶洋 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2517-2524,共8页

窄条翼布局导弹通常具有复杂的横向气动特性,在大迎角飞行及快速机动中很容易诱发出现滚转非指令偏离和连续振荡,可能导致飞行失控,影响落点精度。为了研究窄条翼导弹俯仰快速机动对滚转失稳的诱发过程及滚转失稳对俯仰机动控制效果的影... 窄条翼布局导弹通常具有复杂的横向气动特性,在大迎角飞行及快速机动中很容易诱发出现滚转非指令偏离和连续振荡,可能导致飞行失控,影响落点精度。为了研究窄条翼导弹俯仰快速机动对滚转失稳的诱发过程及滚转失稳对俯仰机动控制效果的影响,并验证三通道解耦控制方法的有效性,针对典型俯仰机动过程,分别利用2.4m跨声速风洞虚拟飞行试验平台和耦合气动/运动/控制的一体化数值计算方法开展了相关研究。结果表明,风洞试验和数值模拟均成功预测了俯仰拉起和保持过程中的滚转自激失稳运动及其引起的纵、横向耦合运动,针对该机动过程,三通道解耦控制方法能够有效抑制滚转运动,保持姿态稳定。 展开更多

关键词 窄条翼导弹 滚转失稳 虚拟飞行 风洞试验 数值模拟 闭环控制

原文传递

2.4m跨声速风洞虚拟飞行试验支撑装置研制

10

作者 毛代勇 师建元 +2 位作者 张林 赵忠良 熊瑞平 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第6期14-19,共6页

风洞虚拟飞行试验是开展气动/飞行力学一体化研究的有效手段,也是连接地面模拟与飞行试验的桥梁和纽带,为了实现风洞虚拟飞行试验真实模拟飞行器机动运动的要求,需要研制一种模型支撑机构研究风洞虚拟飞行试验技术。文中以2.4 m跨声速... 风洞虚拟飞行试验是开展气动/飞行力学一体化研究的有效手段,也是连接地面模拟与飞行试验的桥梁和纽带,为了实现风洞虚拟飞行试验真实模拟飞行器机动运动的要求,需要研制一种模型支撑机构研究风洞虚拟飞行试验技术。文中以2.4 m跨声速风洞虚拟飞行试验为背景,设计了风洞虚拟飞行试验支撑装置,并对其进行了力学建模,根据得到的数学模型对结构静力学特性和动力学特性进行了仿真分析,同时也利用CFD技术对其进行了支撑干扰分析。仿真分析结果和试验结果均表明风洞虚拟飞行试验支撑装置设计合理,具有较好的强度特性、刚度特性和较小的支撑干扰,满足风洞虚拟飞行试验研究要求,为该类试验的风洞支撑问题提供了一个可行的技术方案。 展开更多

关键词 虚拟飞行 跨声速风洞 数学模型 静力学特性 动力学特性 支撑干扰

下载PDF 职称材料

基于风洞虚飞实验的双向飞翼纵向控制研究

11

作者 周梦贝 史志伟 +2 位作者 陈杰 朱佳晨 鄢逸伦 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2021年第3期88-94,共7页

双向飞翼飞行器作为针对空天飞行器宽速域飞行要求所提出的新概念飞行器,其独特的几何外形和模态转换方式为解决宽速域高升阻比设计矛盾提供了新的研究思路。首先,设计了一种双向飞翼飞行器,并开展风洞静态测力实验和虚飞实验,通过实验... 双向飞翼飞行器作为针对空天飞行器宽速域飞行要求所提出的新概念飞行器,其独特的几何外形和模态转换方式为解决宽速域高升阻比设计矛盾提供了新的研究思路。首先,设计了一种双向飞翼飞行器,并开展风洞静态测力实验和虚飞实验,通过实验发现此类飞行器纵向静不稳定裕度过大,而纵向控制舵面不能提供足够的纵向控制能力,从而导致飞行器的纵向可控姿态角处于一个偏小的范围内。针对该问题,采用舵面吹气主动流动控制技术分别对低速及高速两个模态下纵向姿态的控制效能进行研究。研究结果表明,舵面吹气控制能有效提高两个模态下升降舵对纵向姿态的控制效能,同时提高纵向姿态角可控范围。 展开更多

关键词 双向飞翼 虚飞实验 吹气控制 风洞实验

原文传递

压力自动校准系统的设计与实现 被引量：4

12

作者 吕鹏涛 张娟 孙娟萍 《现代电子技术》 2012年第14期123-125,共3页

针对目前飞行试验过程中压力校准出现的问题,利用虚拟仪器技术设计了压力自动校准系统,详细介绍了系统的设计原理、硬件组成、工作原理、控制流程等;并以VS 2008为软件开发平台,采用C#编程语言,实现了压力自动校准系统。通过实际应用表... 针对目前飞行试验过程中压力校准出现的问题,利用虚拟仪器技术设计了压力自动校准系统,详细介绍了系统的设计原理、硬件组成、工作原理、控制流程等;并以VS 2008为软件开发平台,采用C#编程语言,实现了压力自动校准系统。通过实际应用表明,该系统操作简便,校准精度高,系统运行稳定可靠。 展开更多

关键词 虚拟仪器 网络数据采集 静态压力 自动校准 飞行试验

下载PDF 职称材料

空空导弹靶试仿真技术分析

13

作者 王海青 詹强 +1 位作者 李硕 解向军 《飞机设计》 2017年第3期75-80,共6页

分布式靶试系统是军事仿真领域内的一个新的应用方向,它的实现将对新型导弹研制和试验起节约成本、缩短周期的作用,有着不可估量的经济效应。文中分析了靶试样品的抽检特点,针对分布式虚拟靶试系统,探讨了高层体系结构框架下的分布式仿... 分布式靶试系统是军事仿真领域内的一个新的应用方向,它的实现将对新型导弹研制和试验起节约成本、缩短周期的作用,有着不可估量的经济效应。文中分析了靶试样品的抽检特点,针对分布式虚拟靶试系统,探讨了高层体系结构框架下的分布式仿真系统开发流程。 展开更多

关键词 可靠性指标 分布式靶试系统 开发流程

原文传递