宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2012年
6期
690-697
,共8页
苏二龙%罗建军%黄兴李%闫颖鑫%方群%姜智超
囌二龍%囉建軍%黃興李%閆穎鑫%方群%薑智超
소이룡%라건군%황흥리%염영흠%방군%강지초
高超声速飞行器%气动加热%变截面惯性矩自由梁%弹性模态分析%动态特性分析
高超聲速飛行器%氣動加熱%變截麵慣性矩自由樑%彈性模態分析%動態特性分析
고초성속비행기%기동가열%변절면관성구자유량%탄성모태분석%동태특성분석
由于高超声速飞行器弹性机体／发动机的高度一体化设计,使得此类飞行器的动力学建模与控制较为复杂,而作为控制的基础以及面向控制的总体优化设计都需要建立高精度的动力学模型.首先,建立了考虑气动加热和变截面惯性矩影响的高超声速飞行器自由梁结构弹性模型,分析了气动加热和变截面惯性矩对飞行器振型的影响,得出了气动加热对振型影响非常小且振型引起的攻角变化很小,变截面惯性矩对飞行器的振型影响较大且振型引起的攻角变化较大的结论.然后,建立了考虑气动加热和变截面惯性矩影响的自由梁高超声速飞行器动力学模型,对考虑气动加热和忽略气动加热、恒截面惯性矩和变截面惯性矩对应的动力学模型进行了零极点分布对比分析,得出了气动加热对飞行器的纵向动态特性影响很小,变截面惯性矩自由梁对应的高超声速飞行器在特征点处开环不稳定性更大和非最小相位行为约束变弱的结论.
由于高超聲速飛行器彈性機體／髮動機的高度一體化設計,使得此類飛行器的動力學建模與控製較為複雜,而作為控製的基礎以及麵嚮控製的總體優化設計都需要建立高精度的動力學模型.首先,建立瞭攷慮氣動加熱和變截麵慣性矩影響的高超聲速飛行器自由樑結構彈性模型,分析瞭氣動加熱和變截麵慣性矩對飛行器振型的影響,得齣瞭氣動加熱對振型影響非常小且振型引起的攻角變化很小,變截麵慣性矩對飛行器的振型影響較大且振型引起的攻角變化較大的結論.然後,建立瞭攷慮氣動加熱和變截麵慣性矩影響的自由樑高超聲速飛行器動力學模型,對攷慮氣動加熱和忽略氣動加熱、恆截麵慣性矩和變截麵慣性矩對應的動力學模型進行瞭零極點分佈對比分析,得齣瞭氣動加熱對飛行器的縱嚮動態特性影響很小,變截麵慣性矩自由樑對應的高超聲速飛行器在特徵點處開環不穩定性更大和非最小相位行為約束變弱的結論.
유우고초성속비행기탄성궤체／발동궤적고도일체화설계,사득차류비행기적동역학건모여공제교위복잡,이작위공제적기출이급면향공제적총체우화설계도수요건립고정도적동역학모형.수선,건립료고필기동가열화변절면관성구영향적고초성속비행기자유량결구탄성모형,분석료기동가열화변절면관성구대비행기진형적영향,득출료기동가열대진형영향비상소차진형인기적공각변화흔소,변절면관성구대비행기적진형영향교대차진형인기적공각변화교대적결론.연후,건립료고필기동가열화변절면관성구영향적자유량고초성속비행기동역학모형,대고필기동가열화홀략기동가열、항절면관성구화변절면관성구대응적동역학모형진행료령겁점분포대비분석,득출료기동가열대비행기적종향동태특성영향흔소,변절면관성구자유량대응적고초성속비행기재특정점처개배불은정성경대화비최소상위행위약속변약적결론.
