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直升机/舰船耦合流场的数值模拟 被引量：14
1
作者 苏大成 史勇杰 +1 位作者 徐国华 宗昆 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期75-86,共12页
发展了一套基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的直升机/舰船耦合流场数值模拟方法,采用ROEMUSCL格式对交接面通量进行重构,并采用k-ε湍流模型以提高对涡流场的捕捉精度,直升机旋翼等旋转部件的模拟使用动量源模型。然后,以具有典型... 发展了一套基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的直升机/舰船耦合流场数值模拟方法,采用ROEMUSCL格式对交接面通量进行重构,并采用k-ε湍流模型以提高对涡流场的捕捉精度,直升机旋翼等旋转部件的模拟使用动量源模型。然后,以具有典型驱护舰结构的LPD-17及ROBIN直升机的组合为研究对象,从涡量场、速度场及压力场等方面分析了直升机、舰船耦合情形下的流场特征。研究表明,当来流速度V_∞≥4m/s时,舰船流场进入雷诺数自准区,流场速度无因次化量基本保持不变;直升机着舰时,旋翼会与舰船艉部的涡回流区以及甲板两侧的舷涡发生较强的"涡-涡干扰",在上述干扰以及舰面效应的共同作用下,旋翼拉力产生显著的振荡,并呈现出先减小、后增大的变化特征;当着舰位置向舰尾移动时,艉部回流区的影响减弱,旋翼拉力振荡幅度相应减小。最后,对全机状态下的耦合流场进行了模拟,结果显示机身和尾桨对舰艉流场的主要结构影响较小,可用旋翼/舰船耦合流场来进行直升机安全着舰分析,这将显著缩短计算时间。 展开更多
关键词 直升机 舰船 舰艉流 动量源方法 着舰飞行
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改进神经网络动态逆着舰控制方法 被引量：8
2
作者 周俊 江驹 +1 位作者 余朝军 肖东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1649-1654,共6页
针对舰载机着舰过程中存在建模误差和舰艉流干扰问题,本文提出一种基于改进神经网络的动态逆控制方法,用以提高着舰控制器的精度和速度。通过在动态逆控制中引入神经网络,对模型误差进行动态补偿,以满足控制器对精度的要求。对神经网络... 针对舰载机着舰过程中存在建模误差和舰艉流干扰问题,本文提出一种基于改进神经网络的动态逆控制方法,用以提高着舰控制器的精度和速度。通过在动态逆控制中引入神经网络,对模型误差进行动态补偿,以满足控制器对精度的要求。对神经网络进行改进,引入自适应学习率,提高了网络的收敛速度。仿真结果表明:改进的神经网络动态逆方法对建模误差有较好的抑制作用,收敛速度大大提高,稳态误差趋于零;对舰艉气流有很好的抑制作用,有效维持舰载机着舰姿态和速度,保证舰载机安全着舰。 展开更多
关键词 舰载机 着舰 建模误差 舰艉流 神经网络 自适应 动态逆
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舰载机进场动力补偿系统设计 被引量：7
3
作者 钟涛 《应用科技》 CAS 2013年第2期40-43,共4页
舰载机事故主要发生在着舰过程,而其主要原因是由于舰载机低速着舰时航迹控制不稳定引起的,进场动力补偿系统就是为了解决这一不稳定现象而产生的推力自动控制系统.为了克服舰载机低速不稳定问题,提高航迹控制精度,并减轻飞行员在着舰... 舰载机事故主要发生在着舰过程,而其主要原因是由于舰载机低速着舰时航迹控制不稳定引起的,进场动力补偿系统就是为了解决这一不稳定现象而产生的推力自动控制系统.为了克服舰载机低速不稳定问题,提高航迹控制精度,并减轻飞行员在着舰阶段的工作负荷,飞机系统中需要引入速度恒定进场动力补偿系统.采用F/A-18A舰载机参数建立舰载机纵向运动小扰动线性化模型,分析模型飞行品质,并引入飞机姿态控制系统来解决俯仰控制不稳定的现象并使飞机满足一级飞行品质,之后采用衰减曲线法设计PID参数完成对速度恒定进场动力补偿系统的设计,解决航迹角无法跟踪俯仰角这一航迹控制不稳定问题,最后又引入舰尾流的垂直稳态分量验证了系统的抗扰动能力. 展开更多
关键词 舰载机 进场动力补偿系统 飞行控制 PID 舰艉流
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针对舰艉流抑制的ACLS纵向控制律优化设计 被引量：6
4
作者 张智 李佳桐 +1 位作者 董然 原新 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期802-811,共10页
舰艉气流扰动是造成舰载机着舰误差的一个主要因素,因而自动着舰系统需要具有较强的对抗扰流能力。本文借鉴美国F/A-18A飞机自动着舰控制器基本构型,对算例舰载机完成了纵向着舰控制系统优化设计。针对舰艉流随机性分量,利用遗传算法对... 舰艉气流扰动是造成舰载机着舰误差的一个主要因素,因而自动着舰系统需要具有较强的对抗扰流能力。本文借鉴美国F/A-18A飞机自动着舰控制器基本构型,对算例舰载机完成了纵向着舰控制系统优化设计。针对舰艉流随机性分量,利用遗传算法对控制回路参数进行离线寻优,寻优过程兼顾了系统时域性能指标和频域安全边界约束;针对舰艉流稳态分量,在固定参数寻优结果的基础上加入内回路补偿指令以实现控制系统对完整舰艉流的最优抑制;通过仿真验证优化后的控制系统。结果表明,所提出的优化方案可行有效,优化后的自动着舰系统具有更好的指令响应特性以及更强的鲁棒性,提高了舰载机着舰精度。 展开更多
关键词 舰载机 舰艉流 自动着舰系统 遗传算法 频域安全边界 指令补偿
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主动射流控制对直升机着舰飞行的影响分析 被引量：3
5
作者 李光印 徐国华 +1 位作者 史勇杰 苏大成 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期68-79,共12页
为改善直升机舰面起降过程中起降安全性,基于单向耦合策略建立了一套适用于直升机/舰船动态界面(dynamic interface)研究的数值模拟方法,针对不同主动射流方案对侧风状态下直升机着舰过程中的影响进行了分析。首先,采用分离涡模拟(DES)... 为改善直升机舰面起降过程中起降安全性,基于单向耦合策略建立了一套适用于直升机/舰船动态界面(dynamic interface)研究的数值模拟方法,针对不同主动射流方案对侧风状态下直升机着舰过程中的影响进行了分析。首先,采用分离涡模拟(DES)方法获得不同射流方案下的艉流场数据,随后,将艉流场数据通过单向耦合的方式与直升机飞行动力学模型耦合,得到直升机在着舰过程受到的气动载荷与操纵量变化。从非定常载荷水平与操纵特性的角度,分析不同主动射流方案对舰船艉流场的非定常特征的影响。结果表明:射流装置安装在机库迎风侧水平边缘及垂直边缘均可以有效抑制直升机着舰过程中的非定常载荷水平。其中,垂直边缘射流方案能够实现舰艉流非定常特征与空间特征的解耦,保持直升机操纵余量不会降低;水平边缘射流方案则会增大艉流场侧洗分量,降低脚蹬操纵余量。而随着射流速度增加,垂直边缘射流方案控制效果会不断降低;水平边缘射流方案控制效果会先增高后降低。 展开更多
关键词 舰载直升机 射流控制 舰艉流 非定常载荷水平 操纵余量
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近舰区舰艉流数值仿真研究 被引量：1
6
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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