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2023年11期

高超声速飞机专辑 | 国外高超声速飞机发展分析

摘要：高超声速飞机突破现有飞机的速度与高度包线，具有可重复使用、宽速域飞行的技术优势，是未来飞行器技术发展的重大方向之一。国外正加快高超声速导弹向飞机平台的技术转化，已设立多个高超声速飞机研究项目，研究进展较快。本文总结了国外高超声速飞机的研发历程与研究项目整体情况，梳理了在研重点型号的概念方案和研究进展，分析了国外高超声速飞机的主要发展趋势。研究认为，面对国外高超声速飞机加速研制的态势，我国应

高超声速飞机专辑 | 美国可重复使用再入飞行器Model 176设计特点分析

摘要：可重复使用再入飞行器技术是航天领域的竞争热点，已成为世界航天强国发展战略中的重点。早在20世纪50—60年代，人类就已经开始了对重复使用运输系统相关技术的探索。本文介绍了20世纪50—60年代美国研究机构提出的多种可重复使用再入飞行器，重点分析了设计性能最为优越的Model 176的气动和结构方案。分析结果表明，Model 176采用可变机翼构型，在高超声速段升阻比达到3.5，亚声速段升阻

高超声速飞机专辑 | 国外高超声速飞机动力发展研究

摘要：常规水平起降、可重复使用的高超声速飞机是未来军民用航空器的重要发展方向之一。本文针对高超声速飞机的使用需求和动力技术发展难题，概述了美国、欧盟、英国高超声速飞机动力的发展现状，提出了我国高超声速飞机动力发展的建议，为制定我国高超声速飞机动力发展战略提供参考和借鉴。关键词：高超声速；涡轮发动机；组合动力；战略规划中图分类号：V231.2 文献标识码：A DOI：10.19452

高超声速飞机专辑 | 乘波体特性研究现状及展望

摘要：乘波体特性研究是开展乘波飞行器设计的基础。本文对乘波体相关特性的研究现状进行了分析，重点总结了乘波体几何特性、气动特性、气动热特性等静态特性和横航向稳定性、纵向稳定性以及弹性效应对稳定性的影响等动态特性的研究进展；在此基础上，对乘波体特性研究中还存在的困难和问题进行了分析，并对未来进一步的研究重点进行了展望。研究表明，乘波体的几何特性决定了其适用于高超声速飞行器的前体设计；乘波飞行器适用于

高超声速飞机专辑 | 不同流动状态下舵面气动热弹性分析

摘要：颤振分析是高超声速飞行器设计中的关键技术之一。本文通过Fluent和ANSYS分别求解流场和结构场，研究了舵面模型在不同流动状态下的颤振问题。结果表明，对于本文模型，气动热使结构模态频率下降和产生热应变；在湍流下，舵面的颤振速度区间相比常温下降26.9%，在层流下，也有13.4%的下降；在相同马赫数不同动压下，动压较低时的舵面颤振位移响应趋于收敛。以上结果可为双楔形翼在高超声速飞行器中的应

高超声速飞机专辑 | 高超声速飞机机载作动系统发展分析

摘要：吸气式高超声速飞机面临严酷的高动压、大热流飞行环境，要求机载系统既要兼具高功率、高效能与高耐热能力，又要满足严苛的体积、重量（质量）与能量约束，给飞控作动系统设计带来了极大的技术挑战。本文通过对高超声速飞机任务和平台动力特点的分析，系统地论述了其飞控作动系统面临的挑战，包括能源、结构和热管理等问题。基于已有高速飞机的公开资料，对作动技术发展现状进行了梳理，结合热管理与机载能源的发展趋势，展

高超声速飞机专辑 | 美国高超声速技术飞行试验平台发展展望

摘要：本文基于美国在研高超声速技术研究项目，分析了未来5年美国开展高超声速技术飞行试验的需求，梳理总结了当前美国高超声速飞行试验平台的发展现状以及所面临的挑战，并对飞行试验平台的发展方向进行了研判。分析认为，未来5年美国在高超声速技术领域将面临巨大的飞行试验需求，开展飞行试验主要依靠空基发射平台或地基发射平台，地基发射平台主要发展探空火箭，空基发射平台则采用成熟飞机改装和新研专用载机平台相结合的

高超声速飞机专辑 | 美国国防部高速系统试验（HSST）项目技术进展研究

摘要：美国国防部高速系统试验（HSST）项目是迄今美国国防部唯一专门针对高速/高超声速试验科学技术开展的专项预研项目，对于高超声速试验基础设施建设及试验能力形成至关重要。本文简述了HSST项目的提出背景，总结了该项目的重点技术领域和重要技术进展情况。在该项目的支持下，美国已经掌握了一系列高超声速试验技术，研制成功了一些重要的高超声速试验设施，如高超声速气动热与推进清洁空气试验台（HAPCAT）、

综述 | 飞行器新结构技术展望

摘要：随着飞行器设计需求的提升，飞行器结构不断向结构功能一体化、智能化等方向发展，飞行器新结构技术是飞行器结构发展需求的体现。本文从飞行器结构设计技术发展的维度出发，着重对近几十年来出现的飞行器结构创新概念及理念进行了汇总和整理，形成了对航空航天飞行器结构技术发展趋势的研判，分别从轻质/多功能结构、智能结构、变形/变体结构、仿生材料/结构和防隔热承载一体化结构5个方面展开介绍和分析，最后给出对航

研究 | 基于最优分配的复合式高速无人直升机纵向控制设计与验证

摘要：高速直升机因其独特构型造成过渡段操纵复杂，控制系统设计难度大。本文针对复合式共轴双旋翼高速无人直升机，设计了全飞行模式控制，为高速直升机的安全飞行提供理论基础。采取分块建模思路，搭建了无人直升机数学模型，设计了过渡模式的操纵策略。采用经典控制理论设计了低速模式和高速模式纵向飞行控制律，低速模式时，为提高位置响应的快速性，直接采用并行控制结构，将位置指令引入姿态通道；高速模式时，在俯仰通道引

研究 | 基于数据驱动的航空装备生产系统PHM方法与应用系统设计

摘要：随着航空装备生产系统复杂度、集成度的不断提高，传统航空装备制造企业的综合保障能力和水平已无法满足现役航空装备生产需求。为了有效优化航空装备制造企业生产效能，实现生产系统状态监测、故障诊断、寿命预测及智能运维，基于数据驱动的故障预测和健康管理（PHM）技术得到广泛关注和应用。目前，PHM相关研究工作主要聚焦于数据体系的管理维护，较少涉及应用系统架构设计。本文结合大数据分析的CRISP-DM模

航空科学基金 | 翼身融合布局与传统布局飞机结冰特性对比分析

摘要：翼身融合（BWB）布局是提升未来民机综合性能的重要布局方式，其结冰飞行安全问题逐渐受到人们重视。针对翼身融合布局飞机与常规布局飞机的结冰问题，本文通过数值模拟的方法来开展结冰特性研究。本文提出基于Navier-Stokes方程对空气流场进行求解，并应用欧拉法计算水滴撞击特性，之后采用Shallow-Water结冰热力学模型的结冰计算方法。首先，通过将翼身融合布局飞机和传统布局飞机的计算结果

航空科学基金 | 可用于红外隐身的纳米石墨薄膜热辐射调制器的研究

摘要：碳材料以重量轻、比表面积大、机械强度高、导电性好等特性在隐身技术领域有巨大的应用潜力。本文基于化学气相沉积方法，通过优化生长温度、降温速率和氢气流量制备出厚度为500～700nm、表面褶皱且具有高结晶度的石墨薄膜。进一步通过构建夹层结构的中红外热辐射调制器，研究了离子插入对纳米石墨薄膜红外热辐射性能的影响，发现在0～4V电压调控范围，通过电控制离子液体插入，石墨薄膜的红外发射率可以从0.3

航空科学基金 | 基于深度迁移强化学习的无人机投放自主引导机动控制算法

摘要：针对无人机精确投放引导问题，本文提出基于深度迁移强化学习的无人机投放自主引导机动控制算法，分别建立基于马尔可夫决策过程的引导机动决策模型、引导机动评估模型等，并设计基于迁移学习和课程学习的引导机动策略训练方法，拟合基于深度学习的引导机动策略和评估网络，最后开展仿真训练和验证试验。仿真结果表明，该算法实现了无人机在任意姿态和位置条件下，能够自主规避区域威胁并自主引导至目标投放点，成功完成投放

航空科学基金 | 基于声学信号与视觉转换器的滚动轴承故障诊断方法研究

摘要：航空机载设备的可靠性对航空运输安全至关重要。针对航空机载设备上的滚动轴承故障，本文提出一种声学信号与视觉转换器（ViT）相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先，将采样获得的滚动轴承声信号通过短时傅里叶变换转换为时频图。其次，将时频图按时序分割，作为ViT的输入。ViT通过多注意力机制提取图像块中的信息并输出数据。最后，输出数据通过多层感知机实现对不同类别的滚动轴承故障识别。试验表明，相较于传统

航空科学基金 | 基于显著图数据增强的飞行器识别与检测算法

摘要：数据增强技术能够有效解决民用航空等领域机器学习模型训练数据严重不足的问题，对于提升智能模型的性能至关重要。为此，针对航空领域飞行器识别和检测的典型应用场景，本文提出基于显著图的数据增强方法，在不同种类的飞行器数据集上分别进行分类和检测试验。试验结果表明，在飞行器目标检测数据集上，利用本文提出的数据增强方法可以提升飞行器目标检测精度。关键词：航空人工智能；机器学习；深度学习；飞行器

航空科学基金 | 战斗机追踪任务中听觉告警信息呈现对注意力的影响研究

摘要：合理的听觉告警信息呈现对飞行安全至关重要。本文聚焦于战斗机追踪任务下听觉通道告警信息对注意力表现的影响，并探讨信息呈现方式、注意力理论机制及其关系，基于认知特性、注意力分配转移理论以及现有的信息显示标准规范和编码进行了工效学试验。通过绩效分析和主观评价，获得了追踪任务执行精度、告警任务的反应速度以及用户负荷情况等研究结果。研究表明，在特定声音强度和预警间隔水平下，听觉信息对视觉任务的注意力