针对高超声速稳态巡航飞行的气动参数/轨迹联合优化问题,设计了嵌套形式的两级优化器。其中,内层优化器针对巡航轨迹进行优化,优化算法选用序列二次规划算法(Sequential Quadratic Programming,SQP);外层优化器基于巡航轨迹的优化结果,对气动参数进行优化,分别采用序列二次规划算法、遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和基于两者的混合算法进行优化。对整个联合优化问题进行了描述,对嵌套联合优化的方法优势和流程进行了说明。给出了嵌套优化器在内外2层的优化模型,包含设计变量、目标函数和约束条件。最后,进行了多组联合优化仿真,得到了巡航航程随升阻比提高的优化幅度曲线。同时,对不同外层优化算法下的优化全局性、计算效率等进行了对比分析,并结合各方法的优缺点,给出了实际优化问题中优化算法选用的建议。

提出了在风洞试验获取的气动参数的基础上对由各种误差和扰动引起的气动偏差进行修正的方法。采用扩展卡尔曼滤波算法,利用雷达获取在线飞行弹丸的一段飞行数据(位置和速度),使用已知的气动参数对飞行数据进行过滤得到气动参数的修正系数,对已知气动参数中的阻力系数和升力系数进行修正,为后段弹道计算提供更加精确的气动参数。通过仿真计算,验证了上述方法的有效性,并利用弹道外推计算,通过对比落点误差证明了上述方法的精确性,为气动参数辨识和弹道修正提出了新的途径。

针对高超声速飞行器运行环境中气动参数大范围变化可能导致失稳现象,构建高超声速飞行器姿态的滑模变结构控制器。通过多时间尺度理论将飞行器姿态控制系统分为内外双闭环子系统,分别为内外环设计滑模姿态控制律,保证控制系统对气动参数变化不敏感,能稳定准确地跟踪期望姿态角指令。仿真结果表明所提滑模变结构姿态控制算法性能良好,对气动参数变化有一定的鲁棒性。

封严装置是航空发动机空气系统必不可少的元件,一定程度上影响着发动机的整体性能。本文对直通篦齿进行了几何参数和气动参数影响下的篦齿封严特性研究,并对试验数据进行数据拟合分析,研究了齿顶间隙、压比和雷诺数对流量系数的影响。结果表明,齿顶间隙影响最大,其次是压比,雷诺数影响最小。

近年来,汽车环境风洞试验室在整车性能研发中的作用越来越受到研发人员的重视,如何评价试验室本身的模拟精度,目前还并未形成完整的评价体系。基于国内某风洞试验室的实测案例,本文对环境风洞试验室气动参数的含义、测量方法、数据分析进行了详细阐述;展示了环境参数的测试结果,并与环境舱参数进行对比,结果表明环境风洞的空气动力学特性对环境模拟指标具有重要影响。

航空器燃油消耗的准确评估是航空公司降低飞行成本和控制燃油排放的重要手段。通过分析QAR实际飞行数据，拟合离场爬升阶段燃油消耗模型中气动参数之间的函数关系，并将侧风加入到燃油消耗评估模型中。对青岛机场离场爬升实验分析，采用改进的燃油消耗模型计算离场爬升阶段的燃油消耗量，结果比风洞实验计算精确度提高了3.6%，且考虑侧风的燃油评估实验结果中理论模型计算结果精确度为93.3%。

安装亮化灯具后，斜拉索的气动外形发生明显改变，可能诱发不稳定振动，从而威胁结构的安全，因此有必要对安装亮化灯具后斜拉索的气动性能进行研究.以某大跨斜拉桥为研究背景，选取3种直径的斜拉索设计三维模型，通过风洞试验得到两种灯具安装方案的阻力系数、升力系数、Strouhal数和驰振系数，据此研究安装亮化灯具后斜拉索的驰振特性及旋涡脱落特点.研究结果表明:由于方案一中铝槽的存在，发生驰振的概率较大;将灯具直接固定于拉索表面的方案二产生驰振的概率较低，但旋涡脱落强度与频率并无明显区别;风偏角对旋涡脱落频率与强度产生较大影响.研究结果可为同类型工程提供参考.

为了寻求主跨530m大跨度斜拉桥——银洲湖特大桥较佳气动性能的主梁,文章分析了三种不同方案的桥梁结构动力特性,对三种Π型主梁采用数值模拟的方法分析了其气动参数,计算了该大跨度桥梁的静风稳定性和颤振稳定性,对比了三种方案中主梁的静动力性能。结果表明,三种方案桥梁结构的主梁基频基本一致;主梁的静力静风失稳临界风速均远大于静力失稳检验风速,其静风稳定性均满足要求;三种方案的颤振临界风速均大于颤振检验风速,其颤振稳定性满足要求,其中,钢箱梁主梁的颤振临界风速相对最大,叠合梁桥梁的颤振临界风速相对最小。

衡量代理模型精度的量化指标种类繁多,但是要横向对比不同种类数据的模型精度,常见的精度指标存在一些不足之处。分析现有代理模型精度指标的不足,提出一种“归一化绝对误差均值”指标;以某战术导弹模型为例,采用参考文献中的试验设计加点策略与交叉验证策略,建立11种气动参数的Kriging代理模型;通过对“归一化绝对误差均值”指标与相关性图进行比较,验证所提指标的有效性。结果表明:提出的指标不仅能够有效表征代理模型精度,而且能对不同种类数据进行横向对比,具有一定的应用价值。

航空发动机推力测量相关影响参数的准确获取是保障台架推力测试准确性的前提。本文通过梳理室内试车台架推力附加阻力气动修正方法中所用到的关键试验参数、航空发动机试验与推力测量相关的常见控制参数、测量工具以及溯源标准及要求,最终形成相对完整的溯源体系,为实际试车工况下发动机推力测量校准技术的研究提供了一定的借鉴意义。