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吸气式高超声速飞行器动力学建模研究进展
  • ISSN号:1000-0992
  • 期刊名称:《力学进展》
  • 时间:0
  • 分类:V43[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北工业大学航天学院,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(10572115)资助~~
中文摘要:

高超声速飞行以及飞行器机身/超燃冲压发动机一体化设计的典型特点导致吸气式高超声速飞行器具有不同于常规飞行器的飞行动力学特性,而飞行器总体设计和控制系统设计都必须考虑这些新动力学特性的影响,因此为吸气式高超声速飞行器建立能够包含这些新特性的飞行动力学模型非常重要.本文对吸气式高超声速飞行器动力学建模的相关研究进行了总结:首先,简略地回顾了从超燃冲压发动机研究到飞行器系统研究发展历程;其次,详细阐述了宽飞行包线、高超声速效应、超燃冲压发动机约束、气动/推进耦合和气动弹性效应等吸气式高超声速飞行器的新动力学特性;然后,讨论了在选择坐标系、抽象飞行器外形、建立弹性机身模型、建立空气动力模型、建立超燃冲压发动机系统模型以及推导运动方程等每个具体步骤中需要考虑的问题和可用的方法;最后,评述了现有吸气式高超声速飞行器动力学模型,并指明了未来发展方向.

英文摘要:

The flight dynamic characteristics of Airbreathing Hypersonic Flight Vehicles(AHFV) are quite different from the traditional flight vehicles due to the hypersonic speed regime and the integrated design of waverider airframe and airbreathing sramjet.The process of designing the vehicle or its control system involves the novel dynamic characteristics of AHFVs,so it is crucial to establish a new class of vehicle-dynamic model that sought to identify critical issues in flight dynamics of AHFVs.A review is presented with the focus on the contributions to the development of this new model.First,a brief history of AHFVs from the scramjet research stage to system research stage is outlined.After that,the brand new flight dynamic characteristics of AHFVs are elaborated,including wide flight ranges,effects of hypersonic speed,constraint of scramjet, airframe/propulsion interaction,effects of aeroelasticity.Then followed by a discussion on problems and possible solutions encountered in modeling the flight dynamics of AHFVs,which can be divided into the following steps: selection of coordinate system,abstraction of the vehicle shape,modeling the elastic airframe,modeling the aerodynamics,modeling the scramjet system and derivation of the equations of motion.In the end,Some comments and future directions on modeling the flight dynamics of AHFVs are addressed.

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期刊信息
  • 《力学进展》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院力学研究所 中国力学学会
  • 主编:樊菁
  • 地址:北京市海淀区北四环西路15号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:lxjz@cstam.org.cn
  • 电话:010-62637035
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0992
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1774/O3
  • 邮发代号:82-331
  • 获奖情况:
  • 1996、2000年分别获中科院优秀期刊三等、二等奖,1998年列入数理力学类的第三名,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:13273