科学与理论

  • 组合动力空天飞行若干科技关键问题

    魏毅寅;

    组合动力运载器具有低成本、高可靠、快响应、强机动的优势,近年来已经成为未来重复使用航天运输系统的重要方向。针对组合动力运载器,从原理层面分析了技术特点,并与传统火箭动力运载器进行了对比;系统地回顾了国内外组合动力运载器的发展历程与研究现状;结合组合动力运载器飞行剖面,分析了组合动力空天飞行面临的难点问题和技术挑战,探讨了未来关键技术与综合保障体系可能的发展方向,参考国外发展经验与国内技术水平,提出了适合我国国情的技术验证路线,可为组合动力运载器的发展提供参考。

    2022年01期 No.445 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 2080K]
  • 近轴对称内收缩流动中的激波汇聚问题

    姬隽泽;李祝飞;司东现;杨基明;

    针对内转式进气道等内收缩流动偏离轴对称状态时所面临的激波汇聚问题,梳理并总结了近年来提出的近轴对称内收缩流动及其相关研究。通过提炼使内收缩流动偏离轴对称状态的几何因素和来流因素,以椭圆形内锥以及非轴向来流中圆形内锥为典型代表,回顾了近轴对称内收缩流动的提出过程。剖析了近轴对称内收缩流动中激波的初始非均匀性以及激波的汇聚与反射等三维激波特性,并梳理了通过“空间降维”将该三维激波汇聚问题等价为二维非均匀内收缩运动激波问题的方法。进一步介绍了结合几何激波动力学发展出的分析该二维等价问题的波面-扰动追踪法及其应用,并展望了未来的研究方向,以期提升对近轴对称内收缩流动中激波汇聚问题的认识。

    2022年01期 No.445 13-26+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2493K]
  • 高阶弯曲激波理论及其典型应用研究

    施崇广;汤祎麒;程剑锐;张涛;朱呈祥;尤延铖;

    高超声速飞行器高度一体化的气动反设计需求使得传统的直线型激波理论已经难以适用,从理论、方法和应用三个层面对开展的高阶弯曲激波理论相关研究进行了介绍。在理论方面,将弯曲激波理论向高阶领域拓展,为超声速流场的设计与分析奠定了理论基础;在方法方面,基于流线-特征线坐标系提出了弯曲流线特征线法,实现了全流场气动参数及其梯度的高精度、高效率求解;在应用方面,采用弯曲激波理论对高超声速内流中的典型流动进行了建模与分析,实现了复杂弯曲激波流动的高精度描述。具体包括,建立了弯曲激波马赫反射的理论模型,双波马赫反射的理论模型,弯曲入射激波/边界层干扰的理论模型。研究高阶弯曲激波理论体系对深入了解超声速流动的物理本质具有重要意义,也为未来高超声速内外流的气动反设计提供了理论及方法支撑。

    2022年01期 No.445 27-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2037K]

技术与方法

  • 复杂环境影响下空天飞行器智能决策与控制方法发展分析

    张秀云;李智禹;宗群;陈钰;任梦圆;李逸群;张啸晋;

    空天飞行器在维护国家安全、应对潜在空间冲突、获取太空战略资源等方面具有极其重要的地位,重点面向空天往返飞行器安全运行的重大需求,对空天飞行器的威胁轨迹预测、行为决策、轨迹优化及姿态控制方法进行了综述分析。在空天飞行器威胁轨迹预测方法上,分别从基于模型、基于概率统计和基于神经网络的轨迹预测方法进行了综述;在空天飞行器行为决策方法上,分别从传统决策方法和智能决策方法两个方面展开了综述,重点分析并展望了如何通过行为决策增强空天飞行器的安全性;在空天飞行器轨迹优化方法上,分别从伪谱法、智能优化方法和凸优化方法等方面进行了综述,并对其未来发展趋势进行了展望;在空天飞行器姿态控制方法上,分别从姿态稳定控制方法、容错控制方法及控制分配方法等方面对其进行了综述,并对其特点和未来发展趋势进行了分析。

    2022年01期 No.445 39-53+82页 [查看摘要][在线阅读][下载 608K]
  • 高超声速滑翔飞行器再入制导方法及热点问题研究综述

    郭杰;郑金库;王浩凝;唐胜景;

    高超声速滑翔飞行器是一类具有重要战略价值的临近空间飞行器,其再入段制导是当前研究的重点问题之一。梳理了高超声速滑翔飞行器再入制导方法的发展历程,综述了标称轨迹制导方法、预测校正制导方法、闭环最优制导方法的原理和研究现状,并对其特点和局限进行了分析。针对再入协同制导、再入鲁棒轨迹优化、再入变体制导、再入智能制导等当前再入制导领域的热点研究问题和相关关键技术进行了分析和阐述。对当前再入制导方法的研究进行了总结,并对其未来发展方向进行了展望。

    2022年01期 No.445 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 565K]
  • 空天领域气凝胶研究与应用进展

    裴雨辰;张晚林;李文静;刘圆圆;雷朝帅;张恩爽;张昊;

    气凝胶是一种纳米多孔结构材料,具有超低密度、超低热导率等众多优异特性,在空天飞行器的领域中得到了广泛应用。目前尚无文献综述总结近年来空天领域气凝胶的最新研究进展,特别是国内在此领域的重要突破,针对这一问题,对国内外以空天应用为背景的气凝胶材料的最新研究情况和应用前景进行了全面介绍。首先对气凝胶的制备和性能进行了简要概述,重点对空天领域用耐高温、超低密度、透波等数种高性能气凝胶的研究情况进行了总结,对气凝胶在空天领域的应用现状和前景进行了介绍,最后评述了空天领域气凝胶存在的问题和未来的发展方向,对于推动空天领域气凝胶材料的发展具有一定的意义。

    2022年01期 No.445 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2109K]

开发与应用

  • 临近空间环境研用并行“双螺旋”发展模式研究

    庄剑;崔飞;

    临近空间作为战略基础前沿和重大科学问题的突破口,呈现出重大基础研究与自主技术创新双引擎驱动发展的新特征。系统地梳理了国内外临近空间环境探测、大气模型、数值预报的发展现状,分析了临近空间大气环境对飞行器设计与运用的影响。研究表明:临近空间环境参量在不同时空尺度的变化将会给飞行器的气动力热、结构响应、燃烧效率与稳定性、目标特性预测、导航控制等性能带来显著影响,极大影响飞行器的飞行性能与使用效能;飞行器在临近空间飞行所面临的真实环境远比设计过程中采用标准大气模型复杂得多。通过分析典型案例,针对基础研究与工程应用交联较少、现有基础研究模式对工程应用支撑相对不足的现状,提出了应建立基础研究驱动与工程应用牵引并行的“双螺旋”发展模式,加强环境领域基础研究和工程应用的耦合迭代,并结合我国临近空间环境基础研究的发展目标、面临问题和挑战,从方针战略、创新能力、创新环境等方面提出了建议。

    2022年01期 No.445 74-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 2371K]
  • 临近空间太阳能无人机应用现状与展望

    石文;李广佳;仪志胜;贠龑;

    随着临近空间太阳能无人机领域的发展,其平台和应用技术都取得了长远的进步。针对临近空间太阳能无人机的应用问题,从国内外临近空间太阳能无人机系统发展现状、特点及应用领域出发,研究了目前航空器及卫星的遥感类和通信类应用,分析了适用于临近空间太阳能无人机的应用场景及发展趋势,总结了临近空间太阳能无人机应用特点和潜力,并提出了未来发展方向和展望。可为国内临近空间太阳能无人机应用发展提供参考。临近空间太阳能无人机功能类似卫星,飞行原理与航空器相近,具有性价比高、节能环保、高空长时间连续作业、灵活机动、功能应用丰富的优势,能够完成遥感和通信方面多种应用,应用前景非常广泛。

    2022年01期 No.445 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1183K]

  • 《空天技术》征稿启事

    <正>《空天技术》(原刊名《飞航导弹》)由中国航天科工集团有限公司主管、北京海鹰科技情报研究所主办,是双月刊,中文核心期刊,中国科技核心期刊,被《中国核心期刊(遴选)数据库》《中国学术期刊(光盘版)》《世界期刊影响力指数(WJCI)报告(2020科技版)》收录。

    2022年01期 No.445 97页 [查看摘要][在线阅读][下载 692K]
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