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World File Search System高超声速
高超音速风洞测试技术。
13.摘要（最多 200 个字）本报告描述了 AEDC 连续流高超声速风洞中用于静态稳定性、压力、传热、材料/结构、边界层过渡和电磁波测试的程序。由于定义高超声速飞行器的热环境非常重要，因此特别强调传热技术。概述了高超声速飞行器部件开发中使用的材料/结构测试方法。不幸的是，预测过渡的方法已经困扰了空气动力学家三十多年，并且仍有许多未解问题。本报告简要介绍了影响过渡的许多参数，并为有兴趣专门研究此主题的人提供了大量参考资料。讨论了使用三重球的方法，并提供了说明性数据。电磁波测试是一种相对较新的测试技术，它涉及多个学科的结合：气动热力学、电磁学、材料/结构和高级诊断。这项新技术的本质是处理电磁波（RF 或 IR）在通过以高超音速飞行的导弹的弓激波、流场和电磁（EM）窗口时的传输和可能的失真。14.主题术语 电磁波、导弹导引头系统、高超音速飞行器、边界层、瞄准线误差、机鼻雷达罩
75 马里兰大学 (UMD) 以其悠久的历史为傲，同时展望未来......
关于如此高速度下发生的复杂流动物理，仍有许多问题有待理解。马里兰大学航空航天学院拥有多个致力于这一关键技术前沿的实验室和研究设施，包括由皮诺·马丁教授领导的复杂计算研究集群 (CRoCCo) 实验室。除其他成就外，马丁和她的团队还开发了可用于支持高精度计算机模拟的数值方法，从而为越来越准确的湍流预测奠定了基础。第一原理数据用于开发和校准新的实验流动诊断，并补充地面和飞行实验数据。今年，马丁获得了支持，将领导一项价值 450 万美元的联合高超声速过渡办公室大挑战奖，并在实验和模拟中表征高超声速流动喷射相互作用数据。
高超音速飞行器中氮气流凝结的检测...
最近，研究人员使用细长的静压探头在 Longshot 高超声速风洞的自由流中进行测量。他们发现，压力大于假设等熵喷嘴流获得的理论值。现在研究了喷嘴膨胀过程中流动凝结的存在，这可能是非等熵性的来源，以解释自由流静压不匹配。研究了不同的停滞温度，它们会延迟或促进流动成核。经证实，Longshot 风洞的标准操作条件没有凝结。在较低停滞温度下进行的实验成功促进了氮的凝结，静压探头可以检测到。与异质成核理论一致，已经实现了微弱的流动过饱和。证明了静压探头的精确性能及其对高超声速流动表征的实用性。
工程实习
Orbitline Corporation 是旧金山湾区的一家技术开发和航空航天咨询公司。在咨询方面，我们专注于帮助太空初创公司起步，提供业务开发、组织管理、监管和系统工程/项目管理支持方面的专业知识。我们的客户包括卫星、运载火箭和空间技术公司。Orbitline 正在通过与高超声速吸气式推进、高超声速、再入飞行器和卫星星座相关的项目来拓展其技术开发领域。我们正在寻找一名工程专业的学生进行带薪实习，以支持我们的研究活动。实习生将对运载火箭和再入飞行器进行系统工程和飞行器级分析。根据学生的知识、技能和能力，实习生可能会被要求进行太空任务设计、轨迹分析、推进设计和各种航天器子系统设计。学生应至少具备以下背景知识：
在 AEDC 进行的测试有助于延长 T-38 Talon 的使用寿命
(HSST) 计划的负责人塔克表示，RSH 是实现 HAPCAT 项目目标的关键要素。“我们的目标是开发和演示第一个洁净空气、真焓高超声速测试设施，该设施能够将模拟飞行条件从 4.5 马赫变为 7.5 马赫，以进行航空推进、气动和气动光学测试，”他表示。HAPCAT 的测试正在纽约州朗康科玛的 Alliant Techsystems (ATK) 通用应用科学实验室设施进行。最终，在 HAPCAT 中开发和验证的技术将被纳入 AEDC 的空气动力学和推进测试单元。塔克解释说，目前的国家高超声速航空推进地面测试设施使用流内燃烧或污染来实现进气的高温，然后通过固定几何形状的单马赫数喷嘴输送到发动机。 “污浊空气不能代表超燃冲压发动机在飞行过程中遇到的空气，会对准确量化吸气式超燃冲压发动机推进系统的关键性能和操作性指标产生不利影响，”他说。“这会增加采购项目的飞行测试风险，并迫使开发人员增加额外的设计裕度，而这可能会降低系统性能。”
2023 年春季简讯
本学年，我院教师获得多项奖项和认可。其中，Krystel Castillo 博士是富布赖特美国学者，受聘于墨西哥普埃布拉州圣安德烈斯乔卢拉的美洲普埃布拉大学。她正在开展一项基于关键基础设施保护的联合研究项目。Brendy Rincón 博士获得材料保护与性能协会颁发的早期职业卓越奖。该奖项旨在表彰在学术、研究、工业或政府部门工作并在材料保护和性能方面做出杰出贡献和有前途的个人。David Restrepo 博士因其题为“推动和利用建筑材料屈曲的开始以提高性能”的研究获得了享有盛誉的 NSF CAREER 奖。Christopher Combs 博士也因其题为“对进入边界层状态对高超声速横流中横向射流非稳态动力学影响的实验研究”的研究获得了 NSF CAREER 奖。 Guillermo Araya 博士凭借其题为“高雷诺数下使用被动标量传输的湍流分离的高保真数值模拟”的研究，在 UTSA 获得了 NSF CAREER 奖。这是该部门历史上首次有三位活跃的 NSF CAREER 奖获得者。2021-2022 年的研究支出创历史新高（660 万美元），2022-2023 年的上升趋势仍在继续。
超音速飞行中复合板的气动弹性不稳定性...
研究超声速气流作用下复合材料层合板的气动弹性失稳问题，通过求解气动弹性特性的广义特征值问题进行分析。通常通过计算不同来流速度下层合结构的固有频率，得到层合板在气流作用下的临界失稳速度，这是由于层合结构刚度减小，导致结构失稳。应根据复合材料壁板所处的力学环境合理设计结构参数，避免在气流作用下出现结构失稳问题。活塞理论最初由Lighthill在Hayes对Tsien高超声速相似理论的扩展基础上发展起来。在壁板颤振研究中，为了更好地模拟实际的气动变化过程，许多研究者提出了各种气动计算模型，但这些气动模型的不足之处在于考虑了较为复杂的边界条件，因此方程的求解过程相当复杂。在结构力学的框架下，利用二维模型，利用活塞理论推导了能够预报超声速范围内先进结构壁板颤振的精细气动弹性模型。活塞理论被广泛应用于许多气动模型，它提供了体表某点处表面下洗流与气动压力之间的准定常点函数关系。这使得活塞理论成为一种计算成本低廉的空气动力学模型。在本论文中，CUF工具的高效性允许推导任意阶模型，Carrera统一公式允许使用紧凑统一的公式推导任何模型。强形式解和提出的CUF模型的有限元近似。本文推导了二维模型的FEM特征矩阵，基本核允许使用自动程序推导矩阵。有限元法（FEM）由于其多功能性和数值效率而仍然值得关注。已经解决了力学的各种问题，包括静态，自由振动和动态响应问题。通过求解气动弹性特性的广义特征值问题对其进行分析，并考虑了许多参数来研究它们对颤振边界的影响。关键词：有限元方法、活塞理论、气动弹性不稳定性、气动弹性、Carrera 统一公式、超音速、复合层压板。