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2023年12期

综述 | 国外高速直升机的现状与发展趋势分析

摘要：高速直升机不仅满足了现代军事战争在直升机技术方面提出的新要求，而且由于其具有高速、高载重等优点，在应急救援等民用领域具有可观的市场需求前景。本文围绕高速直升机中的复合式、倾转式和停转式三大类型，系统地介绍并分析当前国内外高速直升机发展现状，结合各构型高速直升机的性能优势与使用局限性对高速直升机未来智能、无人、环保、极区四大发展方向做了系统性分析与总结，结合未来发展趋势分析并指出了未来可行的

研究 | 氢燃料通用航空器发展及飞行安全问题探讨

摘要：氢能是未来绿色航空的必然方向和重要分支，随着双碳战略的深入推进，氢燃料通用航空器发展及飞行安全问题引发了广泛关注。本文首先概述了氢燃料通用航空器的发展，介绍了部分氢能源发展战略规划，解释了氢燃料通用航空器的基本概念，并针对氢燃料电池和氢燃烧推进技术分别阐述了其基本原理、应用与发展。其次，结合典型氢燃料飞机平台案例介绍了氢燃料在航空领域的应用现状；从氢能特性出发，围绕燃氢发动机使用过程中的安

研究 | 超疏水表面的过冷水滴捕获规律研究

摘要：飞机在飞行过程中经常面临结冰危险，具有迫切的防冰需求，高效节能的超疏水电热复合防冰蒙皮具有广阔的应用前景，但目前设计流程中尚未考虑超疏水表面过冷水滴收集特性。为充分发挥超疏水表面对飞机防冰系统的作用，本文设计了一套液滴直径与流量可精准控制的喷雾装置，确定了过冷水滴捕获率试验的方案，并结合传热及表面特性相关理论总结了不同试验条件下表面捕获率变化规律。试验结果表明，在一定环境条件中，超疏水表面

航空科学基金 | 基于声扰动方程的气动噪声传播积分计算方法

摘要：传统声比拟思想假设声传播介质均匀，所获得的远场噪声积分方法无法考虑近场流动非均匀性引起的声折射效应，声场预测结果往往存在较大的数值误差。为解决上述问题，本文采用声扰动方程描述声波运动，并利用声学互易原理，在频域内构建关联近场声源与远场声压的伴随格林函数，从而将非均匀介质折射效应纳入伴随格林函数。基于伴随格林函数和声扰动方程源项的数值结果，利用积分方程计算气动噪声的空间传播。结合上述方法对二

航空科学基金 | 基于深度神经网络的含运动边界非定常流场预测方法研究

摘要：针对飞行器设计过程中对流固耦合系统快速预测的需求，探索基于数据驱动的非定常流场建模策略，缩短流场演化求解耗时，从而加快流固耦合系统模拟速度。流固耦合系统中流场演化求解部分等价于含运动边界的非定常流场演化。本文提出了一种基于神经网络的流场预测模型，来学习并预测运动边界附近的非定常流场演化过程。此神经网络可以基于当前流场状态及边界运动信息预测出下一个时刻的流场状态。通过不同振动频率及振幅下的运

航空科学基金 | 超声冲击强化工艺对钛合金表面质量及磨损性能影响研究

摘要：钛合金较差的耐磨性严重限制了其在航空航天领域的应用。为了研究Ti-6Al-4V（TC4）钛合金在超声冲击强化后耐磨性提高的机理，通过Ti-6Al-4V（TC4）钛合金超声冲击强化试验，探究超声冲击处理的工艺参数（刀具直径、气浮台压力、冲击道次、刀头形状、进给步距）对钛合金表面质量及性能的影响规律及敏感性，发现当采用球头刀具、气浮台压力为0.45MPa、进给步距为0.3mm时，超声冲击强化对

航空科学基金 | 航空发动机燃油管路概率疲劳极限测试方法

摘要：确定管路结构的疲劳极限对避免航空发动机燃油管路系统疲劳失效具有重要意义。本文分别开展了空管和充压管路（13.5MPa）的旋转弯曲疲劳试验，采用两路应变方法监测偏心旋转过程中由惯性引起的动态应力，基于Gerber模型对内压导致的非对称循环载荷进行了应力修正，获得了两种工况下管路疲劳失效形式的差异。通过升降法数据配对，确定了空管和充压管路的疲劳极限和标准差。在升降法数据的基础上，补充若干高应力

航空科学基金 | 航空永磁电驱动系统比例谐振型自抗扰速度控制器设计

摘要：襟缝翼机电作动器是飞机高升力系统中的关键运动部件，其速度控制对襟缝翼的姿态调节十分重要。然而，襟缝翼机电作动器易受到翼面周期性或非周期性气动载荷干扰，传统的比例积分型速度控制器性能实现受限。为此，本文提出一种基于比例谐振自抗扰控制器（ADRC），在抑制非周期性干扰基础上还可抑制特定次周期性干扰。周期性干扰通过采用比例谐振控制的扩展状态观测器来估计。通过试验，比较了比例积分型控制器、传统线性

航空科学基金 | 基于滑模观测器的飞翼无人机输出反馈控制

摘要：飞翼无人机因其特殊气动布局而具有机动能力强、隐身性能好等优势，但特殊布局和复杂飞行环境也给控制系统设计带来通道耦合及多源干扰影响问题，飞翼无人机抗扰控制已成为制约其发展的关键问题。本文研究了多源干扰影响下的飞翼无人机纵向指令跟踪控制问题。首先，将高度和速度跟踪控制问题转化为跟踪误差的镇定问题；其次，将高度和速度通道之间的耦合及多源干扰影响视作集总干扰，然后引入高阶滑模观测器（HSMO）技术

航空科学基金 | 基于视觉的空投系统姿态获取及解算技术研究

摘要：空降空投技术是空军装备发展的基础，为使远距离投放的空降装备平稳着陆，需获取货台模块的姿态数据，以实时调整降落姿态避免着陆侧翻事故。本文设计开发了一种基于视觉的方法来解算空投货台姿态，以准确地估计空投货台在空投降落过程中的姿态。空投系统的降落距离分为远地160m和近地20m两个阶段。设计了不同尺度的标志作为不同降落阶段的视觉参考，有效地提高了空投货台的自主降落高度。当空投货台初始降落高度为1

航空科学基金 | 航空重力测量重复测线数据处理技术研究

摘要：航空动态重力测量是快速获取地球重力场信息的有效手段，从广泛噪声中高精度提取重力信息的数据处理技术是重力测量的关键环节。本文首先分析了测量噪声的来源及误差特性，且明确了现阶段常用的有限冲激响应（FIR）低通滤波器可以有效滤除高频噪声。其次，针对动态特性误差和偶然误差，提出基于经验模态分解（EMD）的误差分离方法。再次，提出了适用于多条重复测线的系统平差方法，有效抑制了低频系统误差的影响。最后

航空科学基金 | 典型机场目标的毁伤效果研究

摘要：本文分析典型弹药战斗部打击机场目标的毁伤情况，对提高空对地弹药打击机场目标的毁伤效能具有重要意义。选取与作战飞机相关的三类典型目标（飞机掩蔽库目标、停机坪上的预警机目标及机场跑道目标），构建三类目标的毁伤评估模型，分析典型弹药战斗部参数对毁伤效果的影响。飞机掩蔽库目标分为外部掩蔽库目标及内部战斗机目标，研究给定毁伤等级下落角对侵爆战斗部毁伤效果的影响。停机坪上的预警机目标以高精度预警机为

航空科学基金 | 面向空中小目标检测任务的YOLOv7改进模型

摘要：针对空中小目标检测任务，本文进行了基于改进的YOLOv7模型的空中小目标检测算法的研究，解决了当前空中小目标检测算法推理速度慢和检测精度不足的问题。首先，建立了涵盖多种目标尺度、姿态和天气条件的飞机目标基准数据集；其次，在 YOLOv7基准模型的基础上，提出了一种基于广义特征金字塔网络和Wasserstein度量的目标检测方法；最后，在公开数据集与自建数据集上对该方法与其他主流算法进行了对

航空科学基金 | 基于深度强化学习的无人机航路规划算法研究

摘要：航路规划是无人机在复杂战场环境中完成作战任务的关键技术之一。本文提出了一种基于PER-D3QN的无人机航路规划算法，通过网络模型设计、状态空间设计、动作空间设计和收益函数设计实现无人机在战场环境下的航路规划。PER-D3QN算法将目标网络模型、竞争网络模型和优先级经验重现策略进行结合，有效地解决了深度强化学习方法存在的过拟合问题和网络优化不稳定问题。最后，通过仿真试验验证了所提算法相较于D

航空科学基金 | 基于CNLS-MMD的孪生混合网络四旋翼飞行器故障诊断方法

摘要：四旋翼飞行器在众多领域中应用广泛，由于工作环境复杂多变，四旋翼飞行器极易出现结构损伤性故障，给飞行器的安全性带来巨大的挑战，因此开展四旋翼飞行器结构损伤性故障的相关研究对提高四旋翼飞行器可靠性具有重要意义。针对四旋翼飞行器在实际应用中结构损伤性小样本故障数据诊断率低的问题，本文提出了一种在小样本条件下基于卷积神经网络和长短时记忆网络的孪生混合网络（CNLS-MMD）四旋翼飞行器故障诊断方法