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中国科学院力学所揭示高超声速钝锥转捩特性和机理（图）
流体物理 气体动力学
2023/12/25
可压缩湍流边界层在超/高超声速飞行器等航空航天应用中广泛存在。探究可压缩湍流是航空航天飞行器设计的迫切需求。由于多数飞行器具有钝头体特征，因此剖析钝锥外型具有较强的工程价值。2023年12月19日，中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室研究员李新亮团队使用GPU加速技术，对不同锥头钝度的钝锥体进行了超大规模的直接数值模拟研究。该研究有助于科学家探讨高超声速可压缩边界层自然转捩的过程。相关...
中国科学院大连化学物理研究所专利：一种高超音速高效混合喷管
中国科学院大连化学物理研究所 专利 高超音速 混合喷管
2023/11/15
本发明是一种高超音速高效混合喷管，包括高超音速氧化剂喷管、周期排列叶片和燃料喷管，主气流通过高超音速氧化剂喷管1的型面扩张加速，同时经过周期排列叶片2整流和导流，在高超音速氧化剂喷管出口位置，副气流由燃料喷管阵列3喷出，主气流与副气流高效混合，同时伴随着化学泵浦反应，产生激光出光介质，通过谐振腔提取出激光。该混合喷管优点在于：高超音速氧化剂喷管加工简单；周期排列叶片和燃料喷管阵列将高超音速氧化剂喷...
抗激光加固已经成为高速飞行器结构设计必须考虑的重要环节。目前常见的抗激光加固技术主要包括反射涂层、高导热材料、烧蚀材料和拖延传热技术。虽然现有的抗激光加固技术可以在一定程度上延缓激光破坏时间，但是由于工艺复杂、功能单一、结构效率低、力学性能差，在实际应用中仍存在一定的局限性。
范高超，男，1986年03月生。现为青岛科技大学化学与分子工程学院特聘教授，博士生导师。2015年09月获南京大学分析化学博士学位，导师朱俊杰教授、张剑荣教授；2014年12月至2015年03月在美国华盛顿州立大学交流访学，合作导师Yuehe Lin教授；2015年11月至2017年08月在南京大学生命分析化学国家重点实验室从事博士后研究工作；2017年09月于青岛科技大学任教。主要研究方向为光电...
俄罗斯成功试射“锆石”高超声速导弹（图）
俄罗斯 “锆石” 高超声速导弹 核弹头
2021/11/26
2021年7月19日早些时候，俄罗斯国防部在一份声明中表示，俄罗斯在白海从“戈尔什科夫海军上将”号护卫舰上成功试射了一枚“锆石”高超声速导弹。根据目标控制数据，导弹飞行350千米后直接击中了地面目标，导弹的战术和技术特性在测试中得到证实。该导弹的飞行速度大约是7马赫。
第十三届全国高超声速科学技术会议顺利召开
第十三届 高超声速 科学技术 会议
2021/5/10
2021年4月14-16日，第十三届全国高超声速科学技术会议在厦门顺利召开。来自中国科学院、高等院校、航空航天单位的百余名代表参加了会议。会议由中国科学院力学研究所、中国力学学会、中国科学院空天飞行科技中心联合主办，厦门大学航空航天学院承办。中国科学院力学研究所何国威院士、黄河激研究员任大会主席。
美国海军的4艘“俄亥俄”级巡航导弹潜艇预计将在2025年装备新型高超声速导弹，大大增强其打击能力。“俄亥俄”级巡航导弹潜艇将装备的高超声速导弹是在“常规快速打击”（CPS）计划下开发的，速度超过马赫数5，识别目标后打击可在几分钟内完成，同时难以被反击。美国海军的4艘“俄亥俄”级巡航导弹潜艇在其导弹发射井中共可装填154枚“战斧”对陆攻击巡航导弹（TLAM lock-IV）。在添加到鱼雷舱后，这将使...
权威学术期刊《国家科学评论》(NSR)最新发表一项风洞研究的突破性进展称，中国科学院力学研究所团队提出先进爆轰驱动超高速风洞的理论与方法，为研制能够覆盖空天飞行器全包线的超大型高超声速风洞奠定了基础。
针对高超声速飞行器跳跃滑翔过程中预警系统资源分配问题，提出了一种基于隐马尔可夫模型的预警资源分配方法。首先分析高超声速飞行器跳跃滑翔的运动特性，建立了目标运动状态的马尔可夫状态转移模型；然后将马尔可夫模型应用到资源分配中，提出了基于隐马尔可夫模型的资源分配方法；在资源分配过程中，基于信息熵的概念，将单位资源消耗产生的信息增益作为资源分配的目标函数。最后通过仿真分析，验证所提分配方法的有效性和可行性...
设计了一种采用“一”字平面鸭舵的尾翼式制导炮弹气动布局，并针对其高超声速特性进行了适配的气动参数计算。炮弹头部采用阻力较小的冯卡门形母线，长度为口径d的3.5倍，弹身中段为长5d的圆柱段，尾部长3d，收缩比0.8；设计了八片尾翼的稳定结构，为减小气动热，钝化了头部鼻尖及翼前缘，分析并计算了弹翼的安装位置、面积及几何尺寸；利用牛顿理论对该制导炮弹的高超声速气动特性进行工程计算，获得升力系数、阻力...
针对高超声速滑翔飞行器再入过程中面临的多禁飞区约束问题，提出了一种基于三触角预测方法的侧滑角瞬变规避机动制导策略。该机动制导策略通过最大转弯轨迹计算飞行器的航向角约束，预测时只发出三条“触角”预测线，根据航向角与禁飞区等约束终止预测并计算预测终止的优先级，然后引入侧滑角延时计数开关后选择侧滑角，规避禁飞区到达终点。基于三触角预测方法的侧滑角瞬变策略完成了纵横向制导策略的设计，降低了机动制导中侧滑角...
提出一种基于弹道跟踪中制导律和弹道成型末制导律的复合制导方法。基于高超声速制导炮弹质心运动方程，在方案弹道上生成虚拟点作为位置跟踪指令点，得到速度角的指令，并设计一种滑模变结构控制系统跟踪速度角指令。采用一种基于弹道成型制导率的末制导方案，使制导炮弹在弹道终点以大弹着角命中目标。仿真结果表明，该制导方案能够对方案弹道进行有效跟踪，在对目标精确打击同时满足大落角约束条件。
高超声速飞行器反演鲁棒控制
高超声速飞行器 反演控制 反正切跟踪微分器 干扰观测器
2020/6/23
针对高超声速飞行器纵向动力学模型，设计一种基于非线性干扰观测器的反演鲁棒控制器。首先将运动学模型转化为包含不确定项的仿射模型，基于动态逆和反演控制策略分别构造速度和高度控制器。为获得更好的控制效果，引入具有良好微分性能的反正切跟踪微分器构造一种新的非线性干扰观测器，对模型中的不确定项进行估计并在控制律中加以补偿。仿真对比实验表明，加入的干扰观测器能够有效提升控制系统性能，实现在参数摄动情况下对轨迹...
高超声速飞行器周期跳跃巡航轨迹设计与仿真
有动力高超声速飞行器 周期跳跃巡航 轨迹设计 多约束
2019/4/16
针对临近空间有动力高超声速飞行器（NSPHV）周期跳跃巡航轨迹的设计规划问题，提出了一种基于飞行动力模型与多约束条件下的轨迹简单规划方法。首先，建立NSPHV动力学模型；其次，根据NSPHV周期性跳跃巡航飞行特点设计了以高度为节点约束、攻角为控制量的制导飞行方案，把攻角设成关于高度的简单分段周期函数，段与段之间以一定的攻角变化率连接，并利用直接法对攻角进行求解。最后仿真得到速度、航迹倾角、高度均具...