科学与理论

• 高超声速飞行器不确定性多学科设计优化综述

  王嘉钰;颜力;安凯;沈洋;黄伟;

  在高超声速飞行器实际飞行中某些不确定性因素的出现对整体优化设计的结果产生了较大的影响，因此，更符合工程设计要求的不确定性多学科设计优化逐渐成为了学者们研究的热点。目前，针对高超声速飞行器的多学科设计优化已取得了丰硕的研究成果，基于多学科设计优化相关领域研究现状，系统地整理了在高超声速飞行器中客观不确定性因素的影响之下，不确定性多学科设计优化之中的关键环节与技术，分学科对于不确定性分析进行介绍，详细阐述了不确定性多学科设计优化的分类以及代理模型技术的应用。同时，针对不确定性分析与代理模型两个关键环节，提出改进措施与发展展望。

  2022年06期 No.450 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1943K]
  

• 面向超机动飞行的迭代学习控制研究综述

  张凡;孟德元;惠宇;

  以普加乔夫-眼镜蛇机动为代表的超机动飞行是飞行器机动能力的一项关键衡量指标，对于近距空战格斗中的摆脱敌方攻击和改变敌我态势具有重要实战意义。然而，超机动飞行过程中的大迎角、过失速往往导致机翼气动效率严重不足、外界扰动的剧烈增加和气动特性的迅速变化，对控制器的设计和试验带来诸多挑战，如何实现有限时间内的预定轨迹完全跟踪便成为控制器设计的主要目标。分析并总结了超机动飞行的特点和超机动飞行控制的难点；介绍了迭代学习控制的研究进展，并详细综述了应用于超机动飞行的迭代学习控制方法所面临的非重复不确定性、初始状态偏差、学习约束和无模型等实际问题及解决思路；展望了迭代学习控制在超机动飞行中的应用前景和研究方向。针对具有有限时间、大迎角、过失速特点的超机动飞行，从迭代学习控制的角度给出解决方案，并实现学习过程的安全、有效和鲁棒，为超机动飞行技术的发展提供理论依据和工程参考。

  2022年06期 No.450 12-23+66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2670K]
  

技术与方法

• 高超声速乘波前体/进气道一体化设计综述

  罗世彬;孙雨航;刘俊;宋佳文;郑盛贤;

  前体/进气道一体化技术应用于高超声速飞行器上将使得飞行器的气动性能和推力性能显著提高，已经成为高超声速飞行器的重要研究方向。遵循“设计—修正—优化”的发展脉络，综述了高超声速飞行器乘波前体/进气道一体化设计方法。结合典型高超声速飞行器构型，综述了基于不同进气道方案的高超声速乘波前体/进气道一体化设计方法，介绍了面向工程应用的乘波前体/进气道一体化构型修正方法。为改善初始乘波前体/进气道一体化构型的性能参数，进一步讨论了前体/进气道一体化构型优化方法，阐述了乘波前体/进气道一体化构型的发展趋势。

  2022年06期 No.450 24-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1553K]
  

• 高速变翼面飞行器研究现状及关键气动技术

  吕侦军;卢志毅;陈庆民;骆帅;

  固定外形飞行器难以满足宽域飞行器在宽速域大空域范围内高飞行性能的需求，因此，可变形飞行器技术正在成为宽域飞行器新的研究热点。对变翼面飞行器研究进展进行了综述，重点介绍了变后掠翼、折叠翼、伸缩翼、柔性翼变形飞行器的国内外研究现状，梳理了翼面变形策略及对飞行器气动性能的影响。总结了高速变翼面飞行器在可变气动布局设计、动态气动性能预测方面不同于固定外形飞行器的气动关键技术，提炼了高速变翼面飞行器的气动研究难点，对变形飞行器的后续研究提供一定的参考。

  2022年06期 No.450 49-56+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2391K]
  

• 超燃冲压发动机碳氢燃料流动传热特性与再生冷却技术综述

  李昊炜;林国伟;冯炜峻;徐青;

  碳氢燃料作为高超声速飞行器的冷却剂，近年来，其在冷却通道内的流动传热特性成为研究热潮。从冷却通道内截面几何形状及入口流速、亚临界/超临界压力、加热模式及燃油温度、换热关联式这四个方面综述了碳氢燃料流动传热特性研究现状，从碳氢燃料应用现状、并联通道流量分配偏差及其抑制、变工况条件下碳氢燃料传热不稳定抑制方法这三个方面介绍了碳氢燃料再生式冷却技术现状。在此基础上，对目前碳氢燃料流动传热特性与再生式冷却技术进行了展望。高热沉燃料技术及其在冷却通道内的对流传热特性的深化研究、多工况下的换热关联式、并联通道流量的均匀分配和变工况条件下传热不稳定现象的抑制等是今后碳氢燃料流动传热与再生冷却技术的发展方向。

  2022年06期 No.450 57-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 2022K]
  

开发与应用

• 基于高超声速飞机平台的拦截中制导方法研究

  王健权;尹中杰;王雷;乔鸿;刘凯;

  针对基于吸气式高超声速飞机拦截平台的临近空间高机动目标中制导拦截问题，开展了在线中制导律设计方法研究。考虑到高超声速拦截平台的气动/动力耦合特性与吸气式发动机工作状态约束，设计了一种双层在线中制导律，顶层以前向拦截中末制导交班条件作为末端约束，以比例系数、油门为优化变量，燃料消耗为性能指标，采用高斯伪谱法阶段性在线规划拦截轨迹，底层采用轨迹线性化控制方法实现轨迹剖面跟踪制导。通过仿真分析验证了轨迹设计及制导方法的有效性，并与传统比例导引法进行对比仿真，验证了该中制导方法的优越性。

  2022年06期 No.450 67-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1159K]
  

• 空间目标在轨捕获方法及关键技术综述

  满万鑫;李新洪;周思引;王训;张治彬;

  空间活动的日益加剧，使得空间在轨组装、在轨服务得到了大力发展。同时，空间碎片也成为了执行空间任务的一个巨大威胁。围绕以上领域涉及的共同关键技术——空间在轨捕获，提出了一种新的空间目标捕获分类形式。根据空间目标捕获装置末端执行机构的设计特点，将目标捕获方式总结归纳为插入式、抓取式、包络式（覆盖式）、吸附式和混合式。分别详述了每种方法的捕获原理、优缺点和发展趋势，并对涉及到的相关国内外研究项目进行了介绍。对捕获过程中的接触动力学特性、空间目标状态估计与参数辨识、目标消旋技术以及组合航天器动力学控制这四个关键技术内容进行了介绍，并就未来在轨捕获发展趋势给出了相关建议。

  2022年06期 No.450 77-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K]
  
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