2.2.FMS 性能数据库 (PDB) 98 2.3.PDB 更新 99 2.4.性能因子定义 99 2.4.1.一般 99 2.4.2.基本 FMS 性能因子 100 2.4.3.监控燃料因子 101 2.4.4.FMS 性能因子 102 2.5.基本 FMS 性能因子 102 2.5.1.一般假设 103 2.5.2.A300-600/A310 飞机 103 2.5.3.A320 “CFM” 发动机 103 2.5.4.A320 “IAE” 系列:105 2.5.5.A330 飞机 106 2.5.6.A340 飞机 107 2.6.更改性能系数的程序 108 2.6.1.A300-600/A310 飞机 109 2.6.2.A320 系列飞机 109 2.6.3.A330/A340 飞机 110 2.7.性能系数的影响 110 2.7.1.预计机上燃油量 (EFOB) 和预计着陆重量 110 2.7.2.经济速度/马赫数 111 2.7.3.特性速度 111 2.7.4.建议最大高度 (REC MAX ALT) 111 2.7.5.最佳高度 (OPT ALT) 112
进行了风洞试验,以表征 RAE 2822 超临界翼型并实施主动流动控制技术。试验在各种亚音速和跨音速马赫数和攻角下进行。沿四分之一弦轴连接到翼型端部的两个称重传感器用于量化作用在翼型上的气动力。跨音速翼型已集成,控制技术已在佛罗里达州立大学 Polysonic 风洞中成功实施。本文介绍了一些初步实验结果,并描述了实施过程中获得的经验教训。油流可视化显示翼型吸力面上存在角涡,下表面存在楔形图案,这表明局部过渡流和湍流区域的组合,没有冲击或冲击非常弱。基准翼型上测量的升力系数远低于基于文献的估计值。这些结果表明,测试的翼型需要修改其纵横比和横截面积以适应设施。基于同流喷射的主动流动控制技术在改善气动性能方面显示出良好的前景。
为了满足这一需求,我们相应地调整了我们的飞行器硬件和模拟能力,主要努力应对高马赫数和低远地点轨迹所固有的高热负荷和机械负荷环境。其中,VSB-30 探空火箭飞行器已多次证明了其出色的性能和进一步的潜力。VSB-30 是一种两级固体推进剂探空火箭,由巴西 DCTA 在 DLR MORABA 的长期合作支持下开发 [7]。自 2004 年首飞以来,MORABA 已发射超过 20 枚 VSB-30,成功率 100%。该飞行器的性能能力超过 400 公斤有效载荷至 250 公里远地点,现在已用于我们所有的研究领域,并且发动机级的制造已达到产能。同时,MORABA 采购了 PATRIOT 导弹防御系统的军用剩余推进装置,并从 2016 年开始成功进行了多次单级和两级飞行。这些飞行器被证明是有价值的,并且它们在更高性能环境中的应用很有吸引力,但必须采购强大的助推级。
摘要 首次在高压、低温条件下表征了选择性双光子吸收共振飞秒激光电子激发标记 (STARFLEET) 测速技术。研究在美国宇航局兰利研究中心的 0.3 米跨音速低温风洞中进行,流动条件涵盖了该设施的整个运行范围;总压力范围从 100 kPa 到 517 kPa,总温度从 80 K 到 327 K,马赫数从 0.2 到 0.85。检查了 STARFLEET 信号强度和寿命测量的热力学依赖性,因为强度和寿命都会影响测量精度。发现信号强度与密度成反比,而寿命与密度几乎成线性关系,直到接近氮的液汽饱和点。速度测量的准确度和精度是在整个条件范围内评估的,标准误差确定为 1.6%,而精度范围约为自由流速度的 1.5% 至 10%。还观察到精度具有温度依赖性,这可能是由于在较高密度下寿命较长所致。
可变马赫数爬升预测中使用的诱导阻力系数 [Eq (7.34e)] 阻力系数 (Para.5.1) 升力引起的阻力系数(诱导) [Eq (6.12a)] 零升力下的波阻力系数 [Eq (6.17a)] 零升力阻力系数 [Eq (6.17b)] 波阻力系数函数 [Eq (6.17b)] 爬升条件下的有效零升力阻力系数 [Eq (6.15)] 受阻着陆时的有效零升力阻力系数 [Eq (6.16b)] 升力系数 (Para.5.1) 进近升力系数 (Para.6.2.4) 巡航升力系数 (Para.6.2.4) 大迎角时小展弦比机翼的最大升力系数 (Para.6.2.5.2 和表 6.2) 低速时小展弦比机翼的最大升力系数 (第6.2.5.3 和表 6.2) 机动时可用的最大升力系数 (第6.2.4) 最大升力系数 (第6.2.4) 最小总阻力时的升力系数 [Eq (7.14b)] 起飞脱粘状态下的升力系数 (第6.2.4) 俯仰力矩 c6 系数 (第5.1)
根据联邦航空管理局的研究,仅美国航空公司每年就燃烧 162 亿加仑的航空燃料,导致美国空气污染的 3% 以上,航空业贡献了全球空气污染的 1% 以上。与其他污染源相比,这些数字可能看起来微不足道,但航空业仅占世界贸易量的 0.5%,而全球能源消耗量为 2.2%。目前电池和电动机的进步并不能在不久的将来取代燃气涡轮发动机,特别是对于远程飞机而言。本文介绍了一种 BWB 飞机的概念设计,该飞机可载客 160 人,航程 9200 公里,巡航速度为 0.77 马赫数,可通过 FAR 25 认证。设计非常规配置的方法包括传统的飞机设计方法和新颖的方法。在任何航程方程中,升阻比都起着重要作用。对于 BWB 飞机来说,这个比率相当高,而且随着发动机效率的提高,每位乘客每公里的燃油消耗量可以大幅降低。与具有类似载客量和任务特征的传统飞机相比,BWB 飞机的一体式设计提供了较低的空重。
摘要 根据联邦航空管理局的研究,仅美国航空公司每年就要燃烧 162 亿加仑的航空燃料,导致美国空气污染占全国 3% 以上。航空业贡献了全球空气污染的 1% 以上。与其他污染源相比,这些数字似乎微不足道,但航空业仅占世界贸易货运量的 0.5%,而全球能源消耗量为 2.2%。目前电池和电动机的进步并不能在不久的将来取代燃气涡轮发动机,特别是对于远程飞机而言。本文介绍了一种 BWB 飞机的概念设计,该飞机可载客 160 人,航程 9200 公里,巡航速度为 0.77 马赫数,可通过 FAR 25 认证。设计非常规配置的方法包括传统的飞机设计方法和新方法。在任何航程方程中,升阻比都起着重要作用。对于 BWB 飞机来说,这个比率相当高,而且随着发动机效率的提高,每位乘客每公里的燃油消耗量可以大幅降低。与具有类似载客量和任务特征的传统飞机相比,BWB 飞机的一体式设计提供了较低的空重。
气溶胶沉积 (AD) 可通过气流中的粒子沉积形成致密涂层;在 AD 中,气溶胶通过收敛-发散喷嘴,以超音速粒子速度促进惯性粒子撞击所需基材。与热喷涂方法不同,AD 可以在接近室温下应用;与冷喷涂不同,在 AD 中,气溶胶通常在喷嘴上游处于大气压下。尽管之前已成功演示了 AD,但与 AD 系统中粒子运动相关的许多方面仍不太清楚。在这项工作中,我们模拟了具有平面基材的狭缝型收敛-发散喷嘴的典型 AD 工作条件下的可压缩流场分布和粒子轨迹。在检查流体流动分布时,我们发现速度和压力分布以及冲击结构对喷嘴的上游和下游工作压力很敏感。这些最终会影响粒子撞击速度。重要的是,在 AD 中,粒子阻力状态是动态的;粒子克努森数和马赫数都可以相差几个数量级。为了辅助粒子轨迹模拟,我们训练了一个神经网络,根据现有实验数据、理论极限和新的直接模拟蒙特卡罗 (DMSC) 结果预测粒子上的阻力。基于神经网络的阻力定律取决于马赫数和克努森数,与 DSMC 模拟数据相比,其一致性比预先存在的相关性更好。借助该定律,粒子轨迹模拟结果表明,对于给定的粒子密度,存在一个最佳粒子直径,以最大化粒子撞击速度。我们还发现,在 AD 中,粒子会经历与尺寸相关的惯性聚焦,即存在一个特定的粒子直径,其中粒子沉积线宽最小。小于此直径的粒子聚焦不足,大于此直径的粒子聚焦过度,因此在两种情况下都有较大的沉积线宽。使用轨迹模拟,我们还开发了一个框架,可用于评估喷嘴上游任何气溶胶尺寸分布函数的位置相关质量、动量和动能通量到沉积基质的通量。结果表明,对于实验室可达到的典型气溶胶浓度,动能通量可以接近在具有相变的对流传热中通常观察到的量级,因此 AD 中的平动能到热能的传递可能是形成致密涂层的关键因素。关键词:气溶胶沉积;收敛-发散喷嘴,惯性聚焦;惯性撞击;直接模拟蒙特卡罗
图 1:NACA 空中数据臂设计,在 UTSI Cessna 210 右翼尖配备流动角叶片。 .............................................. 1 图 2:惯性(东北向下)坐标系。来源:USAF TPS [6]。 .............................................................................. 5 图 3:机身固定坐标系。来源:USAF TPS [6]。 ............................................................................................. 6 图 4:流动角参考系。u、v、w 分别是机身固定参考系上 x、y、z 方向的速度矢量。来源:NASA [9] ......................................................................................................... 8 图 5:X-Z 轴上的攻角、俯仰角和飞行路径角视图。来源:波音航空杂志 [11]。 ... 9 图 6:不同情况下攻角和俯仰角的差异 [12]。 ............................................................................. 9 图 7:由于升力要求,平飞中的攻角会发生变化 [12]。 ................................................................ 9 图 8:估算 Oswald 效率因子的方法。来源:Roskam [15]。 .............................................................. 16 图 9:阻力系数随马赫数变化的典型变化。来源:Kroo [16]。 .............................................................. 18 图 10:烟气风洞试验中机翼上方的上洗流。来源:Babinksy [17]。 ..............................................................
军用飞机武器系统的气动伺服弹性飞行控制系统设计的目的主要是优化给定控制律的前向路径和反馈结构。控制律参数(如增益、相位超前滤波器和陷波滤波器)涵盖了所有设想的飞机配置的全飞行包线中的所有条件,这些飞机配置携带外部导弹、外挂物、炸弹,所有可能的对称和非对称组合。在优化过程中得出的控制律增益和相位超前滤波器被认为与马赫数和飞行高度有关,而结构滤波器(即陷波滤波器)可能是所有飞行条件和大量外部外挂物配置组的变量或常数。描述了飞行控制系统开发的设计策略和程序,其中包括飞行动力学耦合系统的建模、代表性选定外部外挂物的结构动力学、执行器和传感器以及数字飞行控制系统的影响。展示了不同的示例,记录了设计过程。 FCS 陷波滤波器的设计基于飞机模型,该模型描述了耦合飞行动力学、飞行控制动力学以及在代表性外部存储配置的地面和飞行结构耦合测试中测得的结构动态行为。本文