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2024年06期

综述 | 柔性变形翼结构设计、建模与分析研究进展

摘要：未来飞行器设计将面临空域、速域不断扩大、任务适应性要求不断提高的严峻挑战，变体飞行器可为提高飞行性能、扩大飞行包线提供新思路与新方法。采用柔性蒙皮配合相应的支撑结构成为克服传统变体飞行器缺点的主要解决方案。本文首先综述了柔性蒙皮、蜂窝支撑结构、新型智能材料在变体飞行器设计中的研究现状，然后对现有文献中柔性变形翼结构设计、建模与分析方法进行讨论。最后提出现有柔性变形翼结构设计、建模与分析方法

复合材料结构损伤与分析 | 基于复合材料夹芯结构的辐射/承载一体化天线设计与表征

摘要：传统天线安装在飞行器上会产生增大飞机雷达截面积（RCS）、影响气动性能等问题，严重影响飞行器性能，因此，天线与飞行器结构进行一体化设计是未来机载天线的发展趋势之一。本文通过将玻璃纤维复合材料（FR-4）格栅结构与微带天线进行复合，提出了一种辐射/承载一体化天线设计方案，设计了格栅夹芯天线和泡沫填充格栅天线。通过电磁仿真和测试表征了两种天线结构的辐射性能，其工作频段均在12.65～12.85

复合材料结构损伤与分析 | 考虑Ⅲ型断裂的复合材料加筋壁板界面损伤扩展

摘要：复合材料加筋壁板筋条-蒙皮界面损伤研究中Ⅲ型断裂能的作用往往被忽略，本文结合物理试验和数值方法对复合材料开剖面工形加筋壁板和闭剖面Ω形加筋壁板开展了后屈曲筋条-蒙皮界面损伤扩展研究。利用考虑法向压缩抑制界面剪切失效机制的新形界面损伤起始准则和考虑Ⅲ型断裂的Reeder界面损伤扩展准则对两种构形加筋壁板后屈曲历程进行数值模拟分析，对比两种构形壁板的屈曲模式、破坏形式以及筋条-蒙皮界面损伤扩展

复合材料结构损伤与分析 | 基于蔡氏模量的复合材料刚度分析方法

摘要：复合材料各向异性及层状堆栈的特点使其分析过程中相比金属材料需要更多的工程常数输入和刚度等效计算，给复合材料的设计分析带来了较大的难度和计算量，蔡氏模量的引入为复合材料层压结构简化分析提供了新的思路。本文梳理了蔡氏模量、平均主刚度、厚度归一化、Trace归一化等概念和方法，通过对不同材料性能的分级统计，定义了具有一定工程普适性的虚拟单向板和主毯式曲线，验证了差异显著的碳纤维复合材料归一化刚度

复合材料结构损伤与分析 | 沉头螺栓锪窝误差对复合材料连接结构承载性能影响分析

摘要：沉头螺栓作为现代飞机复合材料结构中的一种重要连接形式，其锪窝精度与装配质量直接影响结构服役性能。沉头螺栓因其能够保证连接结构表面齐平度，被广泛应用于飞机复合材料连接结构中。由于工艺和结构限制，锪窝角度误差和深度误差通常是不可避免的，并且对连接结构力学特性和承载能力造成影响。针对以上问题，本文开展了沉头螺栓锪窝几何误差对复合材料连接接头承载机理与强度影响研究。在角度误差、偏转方向误差以及深度

工程应用 | 展弦比对NACA0012弹性平直机翼颤振临界特性影响研究

摘要：展弦比是飞行器机翼设计的重要参数，研究其对机翼颤振临界特性的影响具有重要的工程应用价值。本文采用三维雷诺平均N-S方程和S-A湍流模型求解NACA0012弹性平直机翼的非定常气动力，结合由模态法建立的机翼结构动力学方程，发展了计算流体力学（CFD）/计算结构力学（CSD）颤振时域数值模拟方法。利用该方法研究了不同展弦比条件下机翼的颤振临界速度和频率。结果表明，由于展弦比较大且材质轻柔，机翼

工程应用 | 涡流发生器对半球形激光转塔跨声速流场影响数值研究

摘要：激光转塔的跨声速绕流场使得机载激光平台面临着严峻的气动光学挑战。为对激光转塔的跨声速流场被动控制提供基本的理论支撑，本文利用了改进亚格子尺度的改进延迟脱体涡模拟（IDDES）方法，针对细长圆柱的针状涡流发生器，对跨声速条件下半球形机载激光转塔的绕流场进行了流动控制数值研究。结果表明，针状涡流发生器引入了明显的二次流特征，削弱了来流能量，导致激光转塔顶部激波强度受到影响，进而影响了激光转塔尾

工程应用 | 一维立方非线性刚度周期结构色散特性研究

摘要：研究立方非线性刚度单胞阵列形成一维周期结构后的色散特性，对飞机壁板振动控制的研究具有一定的促进作用。首先构建一维线性刚度周期结构的动力学模型，基于布洛赫理论（Bloch theorem）推导了其色散方程，并对其色散特性和弹性波传播现象进行分析。进而建立含立方非线性刚度单胞的一维周期结构的动力学模型，利用摄动法推导该周期结构的色散方程，分析非线性刚度的软、硬和激励振幅对其色散特性以及弹性波传

工程应用 | 基于三维外形投影的蒙皮阵面资源预分配

摘要：蒙皮阵面与飞行器表面共形，可以实现全向目标探测。针对飞行器蒙皮阵面成千上万的阵元，基于天线方向图综合和子阵分割的阵面资源分配算法无法实时应对复杂多变的战场环境。本文利用等效全向辐射功率衡量目标探测所需的射频资源，采用阵面投影的方法将复杂的三维蒙皮阵面投影到二维球面，并通过顺序特征匹配方法判断多目标探测时是否存在共用阵面的情形。本文以西科斯基S-97“突袭者”直升机为试验对象进行仿真试验，仿

工程应用 | 排气系统内置全遮挡导流支板红外隐身方案研究

摘要：航空发动机排气系统是飞机尾向主要红外辐射源，对排气系统红外辐射的抑制是飞机红外隐身水平提升的关键。为解决末级涡轮转子红外辐射强且难抑制的突出问题，实现直流道发动机排气系统红外隐身水平的突破，本文提出一种涡轮后全遮挡导流支板概念结构，并通过数值仿真分析应用主动冷却与隐身材料措施的全遮挡导流支板红外隐身方案对排气系统的红外抑制效果。研究结果表明，本文设计的全遮挡导流支板使得末级涡轮的红外辐射贡

工程应用 | 双机频率域交替闪烁的协同相参信号处理方法

摘要：多机协同探测从空域方面扩展了雷达辐射波形的复杂度，频率域交替闪烁为空战场强对抗复杂电磁环境下空、时、频域高度隐蔽提供了多维手段。针对双机编队频率域交替闪烁探测模式下距离—多普勒二维相参处理，本文提出了一种交替方向乘子法（ADMM）框架下嵌套多点欠定系统聚焦求解（MFOCUSS）的相位误差估计和二维场景重构方法。仿真结果表明，该方法能够精确估计双机雷达系统频率源引入的固有相位误差，同时对大间

工程应用 | 基于强化学习的飞行器自主规避决策方法

摘要：考虑飞行器在执行任务过程中存在诸多不可预知的威胁或障碍，为保障飞行器的安全性，本文进行飞行器面向威胁目标的自主规避决策方法研究。首先综合考虑飞行器与威胁目标行为之间的相互影响，提出了基于深度长短期记忆（LSTM）神经网络的轨迹预测算法，实现对威胁目标未来轨迹的预测；然后结合预测信息构建拦截场景下规避机动的马尔可夫决策过程，设计了基于改进双延迟深度确定性策略梯度（P-TD3）的飞行器规避决策

工程应用 | 基于天牛须搜索算法和内点法的运输类飞机5×5谱编制方法

摘要：载荷谱作为运输类飞机疲劳分析和试验的输入，其编制具有重要意义。针对运输类飞机载荷谱编制需求，本文基于天牛须搜索算法和内点法，提出了一种编制5×5谱的方法。首先确定飞机的任务剖面，通过对飞机实测数据进行处理与统计获得过载累积超越数曲线，依据极值载荷对数正态分布准则，采用基于天牛须搜索算法和内点法耦合的5×5谱求解方法对各类飞行类型次数和载荷水平比进行迭代和选取；依据载荷谱形状相似准则，提出了

工程应用 | 基于多项式响应面MDOE的低速风洞试验方法研究

摘要：现有的基于各类统计模型的现代试验设计（MDOE）方法存在计算量大、建模较复杂导致整体风洞试验效率下降的不足。针对这一问题，本文提出一种将多项式响应面模型与现代试验设计相结合的优化设计方法。采用中心复合设计在自变量区间中划分试验点并进行风洞试验获取气动力，利用最小二乘法确定多项式待定系数，构建响应面模型，并进行方差分析及显著性检验，最后选取了5个传统单变量（OFAT）方法试验点检验响应面模型