首先分析了GPS导航与惯性导航各自的优缺点,阐述了GPS/惯导组合导航系统的先进性,其次介绍了众多组合模式中的利用伪距和伪距率信息的紧耦合组合模式,最后基于微处理器从软硬件两方面对组合导航系统进行了设计。

桁架支撑机翼构型能够显著减轻结构重量,增大机翼展弦比,进而提高飞机升阻比,降低油耗,是一种很有潜力的未来运输机布局方案。目前国内尚无关于桁架支撑布局形式飞机的系统研究。为研究某大展弦比桁架支撑布局飞机的静气动弹性问题,本文采用基于面元法的静气动弹性分析法,依据估算刚度建立了其静气动弹性计算模型,与常规构型机翼进行了对比计算与分析。结果表明,采用桁架支撑布局形式的大展弦比机翼变形量较小,弹性变形对气动特性的影响量也较小,还能够有效降低内翼部分承受的力与力矩,有利于结构减重设计,从而为大展弦比桁架支撑机翼设计提供参考。

为解决超车过程中的行车稳定性和安全性问题,应用计算流体力学(CFD)中的动网格技术对瞬态超车过程进行空气动力学数值模拟,并对不同纵向位置、不同速度、不同间距下的超车过程进行气动特性分析研究,分析纵向位置、速度和间距对汽车稳定性和安全性的影响。结果表明,当行车间距和速度发生变化时,超车侧向力有着不稳定波动的变化曲线;侧向力和侧倾力矩在超车时会发生正负变化,同时伴有极值出现,侧向力第一次正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,负向最大值出现在主超车和被超车车头平齐时,第二次正向最大值出现在主超车刚好离开被超车时;主超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车刚好到达被超车的尾部时,而被超车侧倾力矩正向最大值出现在主超车到达被超车中部时,两车侧倾力矩负向最大值都出现在主超车超过被超车半个车身...

针对钝锥阻力体航天器降落伞高空开伞试验采用低成本小直径火箭外形包络受限问题,提出在箭体上安装柔性充气环和充气裙锥两种变构型方案,用于模拟降落伞开伞过程真实流场环境。采用三维雷诺时均N-S(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)方程方法分别对某钝锥构型返回舱、某小型火箭以及火箭尾部加装充气环和充气锥裙4种构型进行流场数值模拟,并对比各种构型的尾流流场特征。计算结果表明,箭体上加装充气环和充气裙锥都可从一定程度上改善尾流特性;相比之下,采用充气裙锥方案更接近返回舱真实尾流流场。

作为具有节日喜庆象征的冰糖葫芦,是中国传统文化的载体,深受全国乃至外国人民的喜爱,但目前糖葫芦生产效率低,尚没有全自动生产糖葫芦的设备,为满足高效且不停歇穿糖葫芦串的需求,研究了自动穿糖葫芦装置的工艺要求,本课题组提出了以竹签运输、山楂运输、山楂穿串三个基本功能模块为主体的解决方案,设计了由气动系统驱动的机电一体化系统架构,结合生产工艺和系统结构建立了气动控制系统的流程图,利用FluidSim仿真软件进行气动控制系统的仿真设计和调试。基于CX Progammer软件设计了气动控制系统的控制程序,提出了自动串糖葫芦装置的气动控制解决方案和设计方法,为进一步增加自动分拣与输送竹签、实现穿糖葫芦生产线的完整性设计与开发提供了工程实践基础。

为描述空间再入充气系统在大攻角状态下的气动力与结构特性,利用CFD模型研究了不同攻角下的流场分布及气动力系数变化。同时建立了考虑内充压作用的有限元模型,并以高超声速流场作为输入,采用流固单向耦合的方法分析了不同攻角下的气动力对结构静力学特性的影响。研究表明:随攻角的增大,轴向力系数呈整体下降趋势,而法向力系数及俯仰力矩系数分别呈M型及W型变化趋势;此外,随着攻角的增加,结构最大应力整体呈上升趋势,并在45°攻角附近增幅最大。

为了解高超声速再入时气动热载荷对充气式减速器柔性结构的影响,文章基于松散耦合方法开展了极端热载荷工况下的耦合数值研究。文章首先建立了流固耦合和热固耦合两种模型,分别对比研究了气动力和气动热两种气动载荷对蒙皮结构的影响。结果表明,气动热对结构的影响远大于气动力,在高超声速再入时应重点考虑。之后研究了气动热载荷下充气式减速器防热层各功能层温度分布,结果表明,绝热层隔热效果最为显著,绝热层导热系数增大一倍,内部最高温度升高21.7%,热变形最大值升高10.7%。上述成果为充气式减速器的设计提供了一定的理论依据。

为快速预测返回过程再入器的极端气动热载荷情况，文章以充气式再入器为研究对象，基于动力学运动方程及Kemp-riddell气动热工程公式，采用龙格-库塔方法开展了136组工况的返回过程数值计算，获得了充气式再入系统返回过程的轨迹弹道与驻点热流密度变化情况，研究了驻点热流密度峰值和峰值出现高度与弹道系数、球头半径及再入角度的关系，发现驻点热流密度随弹道系数、再入角度的增加而增加、与球头半径的二次方成反比;但极端热载荷出现高度随弹道系数增加而降低，与球头半径和再入角度无关。文章提出了航天器以第一宇宙速度返回再入时极端热载荷的工程经验公式，采用公式对飞船返回舱、返回式卫星的极端热载荷进行预测，所得结果和试验数据基本一致，表明该预测公式具有较高的准确性和较好的通用性。文章的预测方法适用于再...

充气式进入减速系统适用于高超声速下飞行器的进入减速、可折叠展开，集成了气动热防护、气动减速和着陆缓冲等多项功能于一体，将成为航天器进入或再入返回的主要技术途径。文章首先归纳了数十年来充气式进入减速系统发展出的主要构型，简述了其主要性能特点;之后以几个典型项目为例，介绍了国际上充气式进入减速系统的发展情况。文章针对充气式进入减速系统最为重要的组成部分——充气展开柔性结构归纳了多场耦合及气动优化设计、轻质柔性耐高温材料、折叠包装与充气展开等关键技术。最后，对充气式进入减速系统的发展情况进行了小结，提出了应用展望。

针对充气式再入减速器在动态飞行环境下的结构特性变化问题,提出一种基于飞行轨迹参数的CFD动态边界条件加载方法,有效实现了飞行动力学与空气动力学之间的耦合。同时,建立考虑内充压气体热效应的流固耦合模型,较已有方法更全面地考虑了结构变形对流场的影响以及内充压气体状态参数的改变,突破了现有研究中未能完整考虑温度对结构特性影响的局限。利用此模型着重对比了再入过程中气动力与气动热对结构应力及一阶固频的影响,并研究了尺寸变化对结构特性的影响规律。研究发现单独考虑气动力与气动热作用时,结构最大应力分别升高至39.6 MPa与33.5 MPa,而适当减小半锥角和增多气囊数目有利于减小结构应力。本文研究为充气式再入减速器的强度校核及优化设计提供了有价值的参考。