收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高超声速飞行器热防护系统设计方法

张志刚  
【摘要】:目前各类高超声速飞行器发展如火如荼,热防护系统设计成为高超声速飞行器设计中的关键制约因素和主要技术瓶颈。本文结合国内外的研究现状,依托中国空气动力研究与发展中心超高速所的激波风洞、电弧风洞等试验设备,利用气动热数值模拟软件AHENS、气动热工程计算软件AHEAPS,给出了典型高超声速飞行器的热环境预测、典型热防护材料制备与评价、热防护方案设计与校核等研究方法。 首先,通过在激波风洞上开展测热试验,获得了飞行器的热环境分布特征和典型位置的热流分布,为数值软件和工程软件的校核提供了数据支持。然后利用数值软件AHENS,采用有限体积方法求解三维NS方程,获得了飞行器在风洞试验条件和飞行条件下的热环境。利用工程软件AHEAPS,基于部组件拆分的思想,采用无粘表面流线法和片条法计算了飞行器表面的气动热环境。通过与试验结果的比较,验证了数值计算软件和工程计算软件的可靠性,并综合试验数据和数值计算数据,对典型复杂外形飞行器沿飞行历程进行了气动热计算分析。 然后,介绍了高超声速飞行器常用的热防护材料及其制备方法,针对典型的热防护材料,概括了常用的热防护材料评价方法,并简要介绍了飞行器的分区设计思想。 最后,根据飞行器不同位置的热环境特征,开展了热防护方案设计,形成了典型位置的热防护方案。在电弧风洞上对热防护方案进行了校核,通过校核验证了热防护方案的有效性。 本文从设计方法研究的角度出发,采用的设计方法具有一定的通用性,涵盖了高超声速飞行器热防护初步设计的各个环节,可以推广应用到常规的高超声速飞行器热防护方案设计中。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 秦强;蒋军亮;成竹;贾二院;郝庆瑞;;临近空间高超声速飞行器地面热防护试验技术[J];飞机设计;2016年06期
2 郭春海;张文武;向树红;张敏捷;童靖宇;;高超声速飞行器主动气膜冷却热防护数值仿真研究[J];航天器环境工程;2017年02期
3 马喆;张兴娟;杨春信;;高超声速飞行器热防护的布雷顿热电转化技术[J];战术导弹技术;2014年04期
4 孙兆虎;;高超声速飞行器结构热问题讨论[J];航空科学技术;2008年03期
5 王立研;王菁华;李军;杨炳尉;陈浩;;高超声速飞行器控制面热防护技术跟踪研究[J];宇航材料工艺;2016年01期
6 李开;柳军;刘伟强;;高超声速飞行器磁控热防护霍尔电场数值方法研究[J];物理学报;2017年08期
7 王林;;高超声速飞行器热防护技术发展态势分析[J];飞航导弹;2014年02期
8 钟文荣;;毛细管换热在高超声速飞行器热力循环中的应用[J];内燃机与配件;2018年23期
9 欧阳金栋;刘慧慧;邓进;陈雷;龚仔华;;高超声速飞行器结构热防护技术现状综述[J];教练机;2017年01期
10 邹学锋;潘凯;燕群;郭定文;刘小川;;多场耦合环境下高超声速飞行器结构动强度问题综述[J];航空科学技术;2020年12期
11 苟建军;胡嘉欣;常越;陈兵;龚春林;;高超声速飞行器热管理关键技术及研发进展[J];科技导报;2020年12期
12 雷军委;丛晓;刘刚;陈黎明;;高超声速飞行器姿态反演控制及其稳定裕度分析[J];信息系统工程;2020年11期
13 张灿;王轶鹏;叶蕾;;国外近十年高超声速飞行器技术发展综述[J];战术导弹技术;2020年06期
14 金科;陈思尧;马昕;李凯;郑晓静;;临近空间高超声速飞行器等离子鞘套模拟及调控研究进展[J];现代应用物理;2020年04期
15 吴训涛;李玉杰;;对抗临近空间高超声速武器的方法研究[J];舰船电子工程;2021年05期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 胡海岩;;高超声速飞行器的热防护结构动力学研究与挑战[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
2 胡良全;;低成本化轻质热防护技术现状与发展[A];第八届中国功能材料及其应用学术会议摘要[C];2013年
3 李海波;张正平;吴振强;程昊;刘宝瑞;孔凡金;;高超声速飞行器结构热振动噪声耦合分析与试验方法研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
4 王建华;彭良明;刘世俭;张波;;发散冷却在高超声速飞行器中的应用研究[A];第二届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2009年
5 詹韧;王玲;张燕;;一种自适应变构型无人高超声速飞行器布局设计[A];2021年无人系统高峰论坛(USS 2021)论文集[C];2021年
6 李灏;黄护林;王彦利;方日亮;;高超声速飞行器尾喷管磁流体发电性能研究[A];第十一届全国流体力学学术会议论文摘要集[C];2020年
7 李立;田增冬;成水燕;;吸气式高超声速飞行器全场一致高精度计算方法[A];第九届中国航空学会青年科技论坛论文集(1)[C];2020年
8 邹学锋;郭定文;燕群;屈超;潘凯;;飞行器结构热/力/振动/噪声多场试验方法与工程实践[A];中国航空学会声学分会2020年度线上学术交流会会议摘要集[C];2020年
9 梁捷;陈力;;高超声速飞行器飞行控制系统的自愈合控制[A];数学力学物理学高新技术交叉研究进展 ——中国交叉科学学会第十七届学术年会论文集[C];2018年
10 龙双丽;刘杰;;高超声速推进系统几何构型对高超声速飞行器布局的影响分析[A];探索 创新 交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(下册)[C];2016年
11 王俊山;;临近空间高超声速飞行器热结构材料研究与应用现状[A];第十九届全国复合材料学术会议摘要集[C];2016年
12 杨鹏飞;方洋旺;刘云霞;伍友利;;面向随机控制的弹性高超声速飞行器建模[A];第36届中国控制会议论文集(A)[C];2017年
13 贺元元;吴颖川;贺伟;张小庆;刘伟雄;乐嘉陵;;高超声速飞行器一体化气动性能预测方法[A];第八届全国高超声速科技学术会议论文摘要集[C];2015年
14 李海林;吴德伟;张斌;;高超声速飞行器飞行机理与特性研究[A];第八届全国高超声速科技学术会议论文摘要集[C];2015年
15 张小庆;吕金洲;贺伟;;高超声速飞行器脉冲风洞测力系统分析研究[A];第八届全国高超声速科技学术会议论文摘要集[C];2015年
16 张建宏;汤柏涛;陆红;;组合动力高超声速飞行器概念方案初步研究[A];第八届全国高超声速科技学术会议论文摘要集[C];2015年
17 张栋;唐硕;佘文学;邓帆;郭健;;吸气式高超声速飞行器射流推力矢量控制技术研究综述[A];第八届全国高超声速科技学术会议论文摘要集[C];2015年
18 梁捷;秦开宇;陈力;梁频;;高超声速飞行器气动/控制一体化优化设计研究[A];中国力学大会-2015论文摘要集[C];2015年
19 姜斌;;高超声速飞行器的故障诊断与容错控制技术[A];2015年中国自动化大会摘要集[C];2015年
20 鲍文;姚照辉;常军涛;于达仁;唐井峰;;高超声速飞行器耦合动力学建模问题探讨[A];第二届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前20条
1 王雨潇;高超声速飞行器轨迹跟踪控制与性能优化方法研究[D];哈尔滨工业大学;2019年
2 王骥飞;高超声速飞行器气动外形一体化设计方法研究[D];西北工业大学;2018年
3 曹林;吸气式高超声速飞行器轨迹跟踪控制方法研究[D];西北工业大学;2018年
4 杨文骏;高超声速飞行器巡航非线性控制技术研究[D];西北工业大学;2018年
5 卢青;高超声速飞行器制导控制与评估方法研究[D];西北工业大学;2018年
6 陈辰;基于扰动补偿的高超声速飞行器再入姿态控制研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
7 徐雪菲;临近空间高超声速飞行器载雷达目标检测方法研究[D];西安电子科技大学;2017年
8 付磊;基于几何一体化方法的高超声速飞行器气动布局设计与数值模拟研究[D];浙江大学;2017年
9 彭坚;临近空间高超声速飞行器电源系统故障预测与健康管理关键技术研究[D];国防科学技术大学;2014年
10 熊柯;高超声速飞行器巡航控制技术研究[D];国防科学技术大学;2012年
11 黄得刚;高超声速飞行器路径规划、制导与控制研究[D];西北工业大学;2016年
12 王婕;弹性高超声速飞行器跟踪问题控制方法研究[D];天津大学;2014年
13 程仙垒;弹性高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法研究[D];国防科技大学;2018年
14 陈尔康;弹性高超声速飞行器的状态/参数估计与分层滑模控制[D];哈尔滨工业大学;2020年
15 丁一波;吸气式高超声速飞行器有限时间控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2020年
16 李宪强;高超声速飞行器耦合控制及安全控制研究[D];西北工业大学;2015年
17 刘磊;高超声速飞行器热气动弹性特性及相似准则研究[D];中国空气动力研究与发展中心;2014年
18 彭悟宇;高超声速飞行器气动变形方案设计与外形优化方法研究[D];国防科技大学;2019年
19 李晓宇;高超声速飞行器一体化布局气动外形设计[D];国防科学技术大学;2007年
20 安昊;吸气式高超声速飞行器控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 张志刚;高超声速飞行器热防护系统设计方法[D];哈尔滨工业大学;2014年
2 梅映雪;高超声速飞行器多约束再入轨迹快速优化与纵向制导[D];厦门大学;2019年
3 吴琼;高超声速飞行器飞推一体气动设计改进研究[D];南京航空航天大学;2019年
4 徐斌彦;考虑控制方向不确定的高超声速飞行器自适应容错控制研究[D];南京航空航天大学;2019年
5 顾攀飞;多约束下的高超声速飞行器轨迹重构与制导方法研究[D];南京航空航天大学;2019年
6 郑亚龙;基于LPV模型的高超声速飞行器切换控制研究[D];南京航空航天大学;2019年
7 蒋烁莹;弹性高超声速飞行器多模型鲁棒自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2019年
8 黄筱莺;高超声速飞行器助推段纵向控制技术研究[D];南京航空航天大学;2019年
9 冯星凯;基于动态耦合分析的高超声速飞行器鲁棒协调控制[D];南京航空航天大学;2019年
10 陈晨;高超声速飞行器低空开伞轮式起降技术研究[D];南京航空航天大学;2019年
11 蒋耿乾;针对传感器复合故障的高超声速飞行器自愈合控制研究[D];南京航空航天大学;2019年
12 陈婷婷;高超声速飞行器上升段制导技术研究[D];南京航空航天大学;2019年
13 刘智陶;单滑块滚控式变质心高超声速飞行器制导控制[D];哈尔滨工业大学;2019年
14 江星浩;水平着陆高超声速飞行器再入全程轨迹设计[D];哈尔滨工业大学;2019年
15 杨春晓;基于热能利用的高超声速飞行器热防护技术研究[D];国防科技大学;2017年
16 王永越;基于神经网络的高超声速飞行器大时滞系统控制方法研究[D];国防科技大学;2017年
17 蒋云龙;高超声速飞行器鸭舵自适应滚转控制研究[D];国防科技大学;2017年
18 郝学敏;高超声速目标自适应跟踪算法研究[D];国防科技大学;2017年
19 姚跃民;高超声速飞行器失控敏感性与非线性控制技术研究[D];北京理工大学;2016年
20 罗鹏;高超声速飞行器气动参数在线辨识及纵向控制方法研究[D];浙江大学;2019年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 陈思;高温热防护:高超声速飞行器的守护神[N];中国科学报;2017年
2 本报记者 王静;新型高超声速飞行器:想让人类飞得更远[N];中国科学报;2018年
3 李嵩;高超声速飞行器武器化面临多道沟坎[N];中国航天报;2020年
4 赵志远;印度首次试射高超声速飞行器[N];中国航天报;2019年
5 本报记者 徐佳倩;安昊 助力高超声速飞行器翱翔天空[N];黑龙江日报;2019年
6 刘都群;美国空军正在为高超声速飞行器寻求前缘材料[N];中国航空报;2017年
7 林文强 兰济民 盛子程;高超声速飞行器的“铁布衫”[N];解放军报;2018年
8 中国航天科工三院301所 木林森;高超声速飞行器:天下武功 唯快不破[N];中国航天报;2017年
9 蜂鸟;胎死腹中的X-20高超声速飞行器[N];中国航天报;2017年
10 栗清海;美澳合作高超声速飞行器意欲何为?[N];中国航天报;2017年
11 廖孟豪;美国研制GO Launcher 1高超声速飞行器[N];中国航空报;2017年
12 徐晖;美国加快高超声速飞行器研制[N];中国航空报;2009年
13 空军指挥学院 姜明远 姜苈峰 仇潇;高超声速飞行器影响未来战争[N];中国社会科学报;2014年
14 陈思;智能自主控制:为高超声速飞行器保驾护航[N];中国科学报;2017年
15 轩立新;临近空间高超声速飞行器电磁窗关键技术探索研究[N];中国航空报;2015年
16 向娟 黄辛;东华大学建成国内首个燃烧假人实验室[N];科学时报;2011年
17 赵云龙;导弹为什么需要热防护[N];中国航天报;2016年
18 廖孟豪;美国高超声速飞行器发展路线图[N];中国航空报;2015年
19 主持 本报记者 陶璐璐;热防护纤维可以走得更远[N];中国纺织报;2012年
20 姚强;神秘的俄罗斯“4202”工程[N];中国航天报;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978