http://blog.china.com:80/u/070528/53299/ 个人blog 人类先知 人类先知 http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/852113.html <![CDATA[ &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;飞机推力矢量技术研究进展<br><br>机推力矢量技术的研究始于20世纪60年代，经过几十年的发展，已经达到实用化的阶段。美国的F-22、俄罗斯的SU-30MKI、SU-37和欧洲的EF2000都己应用了推力矢量技术。推力矢量技术虽然已经在现役飞机F-22、SU-30MKI上被应用，但是各航空工业发达国家仍在加强对该技术的研究，近些年来又提出了一些新的实现推力矢量的模式和概念。随着新一代高性能飞机发动机的研制，推力矢量技术将成为未来战斗机的基本要求和标准技术之一<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;实现推力矢量的原理比较简单，它是在常规喷气推进系统基础上，借助于机械或合理的空气动力结构布局来改变尾喷气流方向，使之产生附加力矩，进而操纵和控制飞机。当排气流折转角为Φ时，便产生一个与飞机轴线垂直的力，其大小与sinΦ成正比，同时推力损失则与1-cosΦ成正比。计算和试验结果均表明，在折转角适当的情况下，推力矢量能有效地提高飞机的机动能力。一般来说，当折转角在0°-20°范围时是比较合适的。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;推力矢量技术较常规喷气推进技术有不可比拟的优点：①提高战斗机的机动性和敏捷性，过失速状态下的机动能力，可迅速改变机头方向，对敌机进行射击，可作高速转弯，在空战中占据有利位置；②缩短起飞和着陆滑跑距离；③可以用发动机推力矢量代替尾翼进行气动配平，从而减小飞机配平阻力，减少尾翼尺寸，甚至将尾翼完全去掉，成为无尾飞机，从而减轻飞机的阻力和重量；④减少飞机的雷达反射面，提高隐身能力和生存能力。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;2&nbsp;推力矢量喷管的发展概况<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;由于推力矢量技术是一个复杂的系统工程，它涉及到气动、传热、结构、材料、控制等多方面学科，整体和各部件之间的协调特点以及结构性能很大程度上又与基础研究和技术水平有关，因而推力矢量装置的种类较多，结构和功用也异。综合来看，可以分为以下几类。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;2.1&nbsp;折流板<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;70年代中期，德国MBB公司的飞机设计师沃尔夫岗?赫尔伯斯提出利用控制发动机尾喷流的方向来提高飞机的机动能力。1985年美国国防预研局和MBB公司联合进行了可行性研究，1990年3月，美国Rockwell公司、Boeing公司和德国MBB公司共同研制的在发动机尾喷口装有可改变推力方向的3块碳纤维复合材料舵面的试验验证飞机X-31出厂，并进行了试飞，其舵面可相对发动机轴线偏转±10°，在迎角为70°时仍能操作自如，并具有过失速机动能力[1,2]。图1中的X-31尾部折流板清晰可见。从1993年11月－1994年年底，在X-31与F-18之间进行了一系列的模拟空战，在X-31飞机不使用推力矢量技术与F/A-18飞机同向并行开始空中格斗的情况下，16次交战中F-18赢了12次；而在X-31使用推力矢量技术时66次交战X-31赢了64次[3]。此外，美国在F-14和F-18上分别安装折流板进行了试验<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;一般来说，折流板方案是在飞机的机尾罩外侧加装3或4块可作向内、向外径向转动的尾板，靠尾板的转向来改变飞机尾气流的方向，实现推力矢量。这种方案的特点是发动机无需做任何改装，适于在现役飞机上进行试验。其优点是结构简单，成本较低，作为试验研究有一定价值。但有较大的死重和外廓尺寸，推力矢量工作时效率低，对飞机隐身和超音速巡航不利，所以它仅是发展推力矢量技术的一种试验验证方案。<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;二元矢量喷管是飞机的尾喷管能在俯仰和偏航方向偏转，使飞机能在俯仰和偏航方向上产生垂直于飞机轴线附加力矩，因而使飞机具有推力矢量控制能力。二元矢量喷管通常是矩形的，或者是四块可以配套转动的调节板。二元矢量喷管的种类有：二元收敛－扩散喷管（2DCDN）、纯膨胀斜坡喷管（SERN）、二元楔体式喷管（2DWN）、滑动喉道式喷管（STVN）和球面收敛调节片喷管（SCFN）等[5，6]，1973年美国P&W公司确定了二元收敛扩散喷管的最初设计方案，接着进行了风洞试验。1984年P&W公司制造出了2DCD喷管并进行了静态试验，1989年开始在F-15S/MTD上进行飞行试验，到1991年9月共在F-15S/MTD飞行试验达90次，没有出现异常情况[7]。俄罗斯在推力矢量技术方面的研究要略迟于美国，1985年前苏联留里卡设计局设计了一个二元矢量喷管并在SU-27的原形机上进行了试验，但后来发现轴对称矢量喷管更有前途，而把精力集中到轴对称矢量喷管的研制。<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;通过研究证实，二元矢量喷管易于实现推力矢量化。在80年代末，美国两架预研战斗机YF-22/F119和YF-23/F120均采用了这种矢量喷管[8,9]。新一代的美国空中优势战斗机F-22/F119采用了这种喷管，其主要指标是，推力矢量角（俯仰）为±20°，矢量角速度为45°/秒，后部外廓尺寸扁平，大大降低了尾阻和后机身阻力，不仅机动性能优良，而且对隐身、超音速巡航都有很大好处[10]（图2）。目前美国正在实施的JSF计划中，Boeing公司研制的试验验证机X-32，其短距起降型（STOVL）所采用的也是二元矢量喷管。二元矢量喷管的缺点是结构比较笨重，内流特性较差。<br><br>2.3&nbsp;轴对称矢量喷管a<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;推力矢量技术的研究最初集中在二元矢量喷管，但随着研究的深入发现二元喷管优点虽多但缺点也很明显，尤其是移植到现役飞机上相当困难。因此又发展了轴对称推力矢量喷管。GE公司在20世纪80年代中期开始轴对称推力矢量喷管的研制，其研制的喷管由3个A9/转向调节作动筒、4个A8/喉道面积调节作动筒、3个调节环支承机构、喷管控制阀以及一组耐热密封片等构成[11]。1994年GE公司用F-16&nbsp;VISTA成功地完成了该轴对称矢量喷管的飞行试验，试验中测得最大矢量角为17°，最大矢量角速度为60°/S，在80°攻角仍能稳定飞行的成果，展示了大攻角机动的优势[12,13]。P&W于1986年开始轴对称矢量喷管研究，1990年制成一种平衡梁轴对称矢量喷管在F100-229上进行了静态试验，1996年开始在F-15飞机上进行飞行试验，其矢量角达±20°，矢量角速度达120°/S[14,15]。前苏联也于20世纪80年代开始轴对称矢量喷管的研究，1989年开始在SU-27装机试飞，经改进后又于1996年在SU-37试验[16]，目前俄罗斯装有轴对称矢量喷管的AL31F发动机己批量生产。另外西班牙也在EJ200发动机上研制了轴对称矢量喷管,法国也有很多研究。<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;总体来说,轴对称矢量喷管有两种方案：一是把喷管的圆柱段分为前后两截，在中间用侧向轴销搭接,后段的排气喷管（即轴对称喷管的收敛扩散段）可做俯仰平面内的上下摆动，从而获得附加的操纵飞机的力矩（如图4）。该装置的优点在原轴对称收敛扩散喷管做少量的改动即可。缺点是转动段长度大，结构上的附加载荷很大。技术难点是圆柱段转动带来的密封问题。二是扩散段气流偏转的轴对称矢量喷管。该方案保留了轴对称收敛扩散喷管的气动性能，只是在结构上赋予扩散段新的功能，使之既产生超音速气流，又能按飞行需要偏转气流方向。由于气流偏转是在扩散段内实现的，所以它的气动载荷要小得多，它的操纵动作系统可以做得比较轻巧。另外它是在出口截面上实现喷气流偏转的，飞机不需要作较大的改装即可实施，新旧飞机都可安装，很容易在现役飞机上作此项技术的试验验证。我国和美国GE公司和P&W公司所采用的都是这种方案。<br><br>2.4&nbsp;流场推力矢量喷管}<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;流场推力矢量喷管完全不同于前面几种机械作动式推力矢量喷管，其主要特点在于通过在喷管扩散段引入侧向次气流（Secondary&nbsp;Fluid）去影响主气流的状态，以达到改变和控制主气流的面积和方向，进而获取推力矢量的目的。它的最主要优点是省却了大量的实施推力矢量用的机械运动件，简化了结构，减轻了飞机重量，降低了维护成本。利用侧向气流控制推力矢量的研究始于50年代末，当时的应用对象是火箭发动机，北极星导弹的轴对称排气喷管成功地利用了侧向气流的喷射实施了推力矢量控制。80年代末，美国NASA兰利研究中心等研究机构开始对航空燃气涡轮发动机排气喷管进行流场推力矢量研究。90年代以后又会同普惠公司和洛克希德?马丁战术飞机公司等共同执行了“气动控制排气喷管计划”和“流场喷射喷管技术计划”。其主要目的就是通过模型试验进一步验证流场推力矢量技术在航空发动机上应用的可行性，以便为先进的高性能飞机提供满足21世纪要求的理想的推力矢量装置。兰利的1:10模型试验取得了较满意的结果<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;实现流场推力矢量控制有多种途径，目前研究的有以下方式：1）喷流推力矢量控制。以气流经喷管扩散段的一个或多个喷射孔射入，强迫主气流附靠到喷射孔对侧的壁面上流动，从而产生侧向力（图5（a）所示）；2）反流推力矢量控制。在喷管出口截面的外部加一个外套，形成反向流动的反流腔道，在需要主流偏转时，启动抽吸系统形成负压，使主气流偏转产生侧向力（图5（b）所示）；3）机械/流体组合式推力矢量控制。在距喉道一段距离处，装有一个或多个长度相当于喉道直径15％-35％的可转动的小型气动调节片，由伺服机构控制转动，并可在非矢量状态时缩进管壁<br><br>这些方案各有特点，喷流推力矢量控制当矢量角达到15°—20°时，侧喷流与主流量之比大约7.5%—10%，轴向推力损失较大；反流推力矢量控制矢量角在14°—16°时抽吸反流量仅为主流的1%—2%，但当矢量角较大时，出现气流脉动和振荡等不稳定现象；机械/流体组合式推力矢量控制不会产生流量损失，但也会产生不稳定现象。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;这几种推力矢量装置中，折流板方案只在X-31、F-14、F-18等飞机上做了试验验证，说明推力矢量控制飞机是有效用的，没有被后来发展的推力矢量技术方案所采用。二元矢量喷管研究最早，技术也最为成熟，已经为F-22等飞机所采用。轴对称推力矢量喷管的研究稍晚于二元矢量喷管，但发展较快，己被SU-35、SU-37所采用。比较而言，轴对称矢量喷管比二元矢量喷管功能更为优越，技术难度更大，所以现在各国的研究发展重点已经转移到了轴对称矢量喷管上。流场推力矢量喷管则因为研究较晚，仍在研究探索阶段，离实用尚有一段距离，但将是最有前途推力矢量喷管。<br><br>&nbsp;美国为验证推力矢量技术优势，以F-15S/MTD验证机进行了推力矢量喷管的试飞，结果表明飞机的性能得到很大的改善。最大升力系数增大78％，飞行中减速率增大72％，着陆滑跑距离减少72％，起飞滑跑距离减少29％，加速率增加30％，巡航距离增加13％。从试验结果看出，着陆距离仅400ｍ，从M1.６减速到M0.8只用了30ｓ，矢量推力从＋20°到－20°的偏转时间为0.5ｓ[26,27]。飞机改装推力矢量喷管后，获得过失速机动能力和大角度（70°以上）攻击能力，大幅度提高了飞机的性能。这仅仅是改装二元矢量喷管所得到的性能参数的提高。如果推力矢量装置是同飞机一体化研制的，或采用更先进的矢量喷管，飞机性能参数会得到更大的提高<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;3.1.2&nbsp;作战效能提高<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;法国宇航研究院对中、低空两种初始条件下的1对1近距空战进行了数字模拟[28,29]。结果表明推力矢量控制明显改善了飞机的格斗能力，采用推力矢量控制的飞机具有非常快的机头指向，从而获得首先发射的机会。通过计算，高空10800ｍ，M＝0.9推力矢量战斗机与相似常规战斗机击毁比为3.55，低空1500ｍ，M＝0.5时为8.1，这仅是在俯仰推力矢量条件下得到的结果，对于具有俯仰、偏航和滚转推力矢量控制的飞机，将具有更大的优势。$<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;为验证推力矢量技术在多机参战情况下的作战效果，美国用计算机进行了几个飞行联队的空战模拟，结果显示在有超视距攻击和多机空战的条件下，推力矢量仍能提高作战效能，只是没有单机1对1交战情况下明显[30]。不难预料，随着推力矢量技术在各国战机上的普遍采用，未来的空战战术模式将发生一场革命。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;3.2&nbsp;目前存在的问题<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;3.2.1&nbsp;结构增重问题<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;推力矢量喷管位于飞机尾部，其增重不仅使负荷增加，而且对飞机机身的配平十分不利。P&W公司的F110-129和F100-229发动机喷管改装成推力矢量喷管后，重量分别增加70kg和90kg，相对增重35％－45％。西班牙的EJ200也相对增加了15％。推力矢量喷管的增重会影响到飞机的性能与飞行品质，F-22飞机的二元收敛－扩张式矢量喷管，本来具有反向推力功能，但由于增重过多等原因而取消了其反向推力功能。发展新型轻质高强度耐高温结构材料，用于喷管制造以减轻推力矢量喷管重量，或者研究出结构更为简单的推力矢量喷管，己成为推力矢量技术发展的关键问题之一。<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;3.2.2&nbsp;可靠性问题<br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;推力矢量装置结构复杂，结构件数量多，一个先进的推力矢量喷管占整个推进系统成本的25%－30%，用于实施推力矢量的运动件如调节片、密封片、作动系统和执行机构等可达一千多件。这样一个系统的可靠性十分重要。目前所发展的推力矢量喷管尚不能取消气动控制，完全实现飞机飞行控制的推力矢量化，推力矢量喷管的可靠性尚存在问题是主要原因之一。若推力矢量控制与飞机过度一体化，在推力矢量控制失效时，飞机的飞行品质会急剧下降，操纵效率过低，将影响飞行的安全。可靠性问题仍是推力矢量技术待解决的关键问题。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;4&nbsp;未来研究展望<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;1）减轻推力矢量喷管的重量将给推力矢量技术带来巨大的效能，推力矢量喷管的减重一靠简化结构，二靠减轻结构材料的比重。在减轻结构材料的比重方面，目前很多部件使用的是高温金属间化合物结构材料，金属间化合物比重大，造成喷管增重大，发展轻质、高强度、耐高温、抗氧化的陶瓷结构件取代现在所用的比重大的结构件，是未来研究重点之一。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;2）二元矢量喷管发展早，结构简单，技术较为成熟，己进入实际应用阶段，但其效能不如轴对称矢量喷管优越，所以现在各国的研究热点己转移到了轴对称矢量喷管。研制结构简单，安全可靠的轴对称矢量喷管仍是以后一段时间内各国发展推力矢量技术的重点。`<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;3）流场推力矢量喷管因其结构极其简单，几乎没有附加什么重量与成本，明显优越于二元及轴对称等机械推力矢量喷管。同时它固有的流场特性还可为飞机带来一些附加好处，如降低尾流温度、减小喷气噪声等。所以尽管该技术目前仍处于研究阶段，距工程使用还远，但具有极大的发展潜力，无疑是未来比较理想的最有前途的航空动力排气装置。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;4）推力矢量技术极大地提高了飞机性能，但是完全由推力矢量控制的飞机仍没出现，还处于遥控模型阶段，随着推力矢量技术更加完善和飞行控制理论的进一步发展，未来的飞机有可能实现完全推力矢量控制和无尾化，这将给飞机的结构和形状带来一场真正的革命。<br><br><br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;我国的轴对称矢量喷管AVEN&nbsp;<br>　　<br>　　<br>　　1&nbsp;飞机推力矢量技术是通过改变发动机排气方向为飞机提供更强的转向力矩的技术。飞机推力矢量技术的应用能赋予战斗机超机动性、短距起降和低的可探测性，极大地提高战斗机的作战有效性和生存能力。美国、俄罗斯等发达国家都将其作为重要技术优先发展。&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机排气方向，即推力矢量喷管的研究是关键且具决定意义的一环，必须首先研究发展。轴对称矢量喷管(AVEN)是在常规机械式收扩喷管上发展出来的一种推力矢量喷管，通过喷管扩散段的偏转改变发动机排气方向。就整个飞机推力矢量技术来讲，AVEN具有简单、轻质、低风险的特点，对飞机、发动机主机的改装要求小，是实施推力矢量技术的最佳喷管方案。AVEN技术研究的目标是完成目标平台涡扇型的AVEN试验件的研制，并实现热态试车&nbsp;<br>　　<br>　　2&nbsp;研究目标及途径&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;AVEN要在保持轴对称收扩喷管面积和面积比调节功能的基础上实施扩散段的偏转，与其他机械装置的重要区别在于AVEN&nbsp;是一种复杂的空间多自由度运动机械，人们最为关心的是如何使这样的机械装置运动起来，如何实现偏转，如何保证偏转后众多的、相互交叠的构件协调运动而不卡滞，如何确定正确的运动规律。所以，研究思路是从攻克运动机理人手，从计算机仿真到模型，当模型成功之后，立即决定在成件上改装成I：1的原理样机，从而&nbsp;攻克了推力矢量喷管研究中的技术关键——&nbsp;运动机理。&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;由于AVEN研究的技术难度大，国内技术储备不足，没有类似机械装置可供参考，要想一次摸清其需要解决的关键技术是不可能的。针对这种情况，通过自力更生、循序渐进的研究途径，从计算机仿真到模型、从模型到实物、从冷态到热态，分阶段分解关键技术，逐个采取技术措施，并根据需要采用计算机仿真或试验件试验等方法进行验证，同时，研究分解下一阶段的关键技术，如此循环发展，逐步攻克了AVEN各阶段关键技术，最终完成了目标平台涡扇型AVEN试验件的研制和热态试车。&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;AⅥ&nbsp;试验件研制是一个涉及气动、机构、结构、强度、控制、材料和工艺等多方面技术的研究课题，每一方面都有大量创新性的研究内容，采用并行工程技术协调多个项目，整个研制质量上都获得了极大的收益。&nbsp;<br>　　<br>　　3&nbsp;计算机仿真&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;AVEN是一种复杂的空间多自由度运动机构，典型的AVEN机构有200左右个运动构件，300多&nbsp;个运动副，这些构件在一个环形空间相互交叠运动，单凭人工手段研究其运动机理和相互关系是不可能的。在整个AVEN试验件的研制过程中，大量采用计算机仿真技术，完成了运动机理研究、运动构件设计乃至装配工艺检查等多方面技术工作，不仅有效地缩短了研究周期，也提高了结构设计的准确性。&nbsp;<br>　　<br>　　3．1&nbsp;运动机理仿真&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;用c语言编制AVEN主要运动构件的动态运动仿真软件，研究AVEN的运动机理、主要运动构件的相互运动关系、A9操纵作动筒与喷管扩散段的位置关系，从而给出AVEN的运动位置和控制规律。&nbsp;<br>　　<br>　　3&nbsp;2&nbsp;实体仿真&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;在AVEN的研究过程中，特别是全尺寸冷、热态试验件的研制中，运用计算机仿真技术，按照如下工作过程，完成了AVEN的闭环设计：&nbsp;<br>　　<br>　　(1)依据气动设计方案和运动机理仿真结果进行结构方案设计；&nbsp;<br>　　&nbsp;<br>　　(2)按机构方案进行初步的真实尺寸3D计算机实体建模、计算机实体装配仿真，然后进行计算机AVEN实体机构运动仿真，检查结构方案的合理性和运动的准确性；&nbsp;<br>　　<br>　　(3)将主要承力构件的3D模型提供给强度设计进行强度、刚度校核和初步结构强度优化；&nbsp;<br>　　<br>　　(4)给出初步的控制规律，并行开展液压系统和控制器的方案设计；&nbsp;<br>　　<br>　　(5)这个方案设计小闭环过程，经过或多或少的几次反复之后，结构设计方案得以优化，后续设计几次反复之后，结构设计方案得以优化，后续设计工作有了良好的基础。&nbsp;在主要零组件的工程设计完成之后，按照真实结构进行AVEN的3D实体仿真，验证结构设计合理陉和控制规律的正确性，并检查零件的加工工艺性能和试验件的装配工艺性能。&nbsp;<br>　　&nbsp;<br>　　&nbsp;按照这样的设计过程，可以在硬件加工之前完成虚拟装配和虚拟试验，有效地排除了大部分设十盲点和失误，极大地提高了试验件的研制质量，缩短了研制周期，也节省了研制经费。&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;在这些仿真工作的基础上，编制了AVEN机构方案设计及运动仿真软件，可以快速准确地完成AVEN的方案设计和优化工作&nbsp;<br>　　<br>　　4&nbsp;运动机理及模型试验件&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;为验证运动机理计算机仿真结果的正确性，进一步研究AVE．N运动机构，开始了冷态运动机理及模型试验件的研制和试验。&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;首先，完成了AVEN扩散段缩比运动机构试验件，研究运动机构的可控性能和偏转运动时主要构件的运动协调关系；此后，研制了真实发动机尺寸的玲态原理样机，研究AVEN运动机构、运动机构的结构可行性以及各个子机构的具体结构实施方法，研究和验证控制规律和控制系统。通过对上述两套试验件的研制和试验，验证了运动机理计算机仿真结果的正确性；获得了对AVEN&nbsp;运动机构的直观、清晰的认识；掌握了AVEN的操纵方法；找到了优化矢量角度的技术途径；完成了有级、半自动化控制器的研制；确定了下一步需要解决的关键技术。&nbsp;<br>　　<br>　　5&nbsp;攻克关键技术并通过热态试验件试验&nbsp;<br>　　<br>　　&nbsp;在冷态试验件的研究基础上，根据飞机部门提出的l2项要求和前期工作的技术成果，分解了关键技术，完成了热态试验件及其控制系统的设计，施工和联凋，实现了在涡喷发动机平台上的全加力状态试车。热态台架试验件试车，验证了8项主要技术关键，即气动性能、结构设计、强度刚度分析、自动控制、材料与工艺、冷却与隔热、密封与封严、测试与试&nbsp;车，其解决措施是成功的为我国自行研制AVEN技术验证机奠定了坚实的技术基础。<br><br /><img src=http://bbsimages.military.china.com/1011/2007/8/28/208.jpg />]]> 星期二, 28 八月 2007 03:25:22 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/852113.html 2007-08-28T03:25:22Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/835443.html <![CDATA[ 中午，看凤凰咨讯台新闻：俄航展推出最新隐形无人侦察/轰炸机，外形酷似法国的“神经元”无人机(几乎就是翻版，进气道略大些)。感觉俄罗斯的创意在下降。以前苏联拿出些新武器，无论外形、性能都能石破天惊。现在俄罗斯看来还达不到前苏联的设计能力。前段时间公布的五代机T50，外形也有抄袭F22之嫌，被戏称为“F22斯基”。现在新的无人机肯定又要被戏称为“神经元斯基”了。附法国“神经元”无人机图<br /><img src=http://bbsimages.military.china.com/1011/2007/8/24/592.jpg />]]> 星期五, 24 八月 2007 08:09:40 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/835443.html 2007-08-24T08:09:40Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/833511.html <![CDATA[ 有关部门负责人日前接受新华网记者采访时说，中国已经开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统——北斗卫星导航系统（Compass&nbsp;Navigation&nbsp;Satellite&nbsp;System）。&nbsp;&nbsp;<br>　　这位负责人介绍，卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会经济效益。中国作为发展中国家，拥有广阔的领土和海域，高度重视卫星导航系统的建设，努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航定位系统。&nbsp;&nbsp;<br>　　2000年以来，中国已成功发射了3颗“北斗导航试验卫星”，建成北斗导航试验系统。这个系统具备在中国及其周边地区范围内的定位、授时、报文和ＧＰＳ广域差分功能，并已在测绘、电信、水利、交通运输、渔业、勘探、森林防火和国家安全等诸多领域逐步发挥重要作用。&nbsp;&nbsp;<br>　　中国正在建设的北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50纳秒，测速精度0．2米／秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。&nbsp;&nbsp;<br>　　中国计划2007年初发射两颗北斗导航卫星，2008年左右满足中国及周边地区用户对卫星导航系统的需求，并进行系统组网和试验，逐步扩展为全球卫星导航系统。&nbsp;&nbsp;<br>　　这位负责人表示，为提高北斗卫星导航系统与其他全球卫星导航系统之前的兼容性和互操作性，促进卫星定位、导航、授时服务功能的应用，中国愿意与其他国家合作，共同发展卫星导航事业。&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;<br>近日，北斗专家组某成员在被采访时声称北斗系统定位精度为毫米级到厘米级。&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;公开报道称，高纬度定位精度要大于低纬度。按照该专家所言，应该是低纬度厘米级，高纬度毫米级。随着北斗组网的逐渐完成，我们也必将完成我们的全球毫米级导航。&nbsp;<br><br>武大校长刘经南：“北斗星”可与GPS抗衡&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;4月14日，北斗导航卫星北斗M1顺利升空，标志着我国自行研制的北斗卫星导航系统进入新的发展建设阶段。武大校长刘经南院士作为湖北惟一的专家组成员，参与该系统的立项论证、方案论证，并亲自承担了一些科研项目。昨日，刘经南接受了晨报记者独家专访。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>“我主张‘不争论’，先做起来”&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;作为北斗系统的专家组成员之一，刘经南经历了北斗一代、二代从论证到实施的全过程，他透露，当初北斗二代采用何种方案，还是有一定争论的。一种观点是“一步到位”，起步就建立全球卫星导航系统，一种观点是“分两步走”，先建立区域卫星导航系统，再逐步构建全球卫星导航系统。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>刘经南说，“一争论，时间就过去了，我主张先做起来，这更符合中国国情。”事实上，北斗二代系统的发展，采用的“两步走”的战略。<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;北斗二代精确度高&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;刘经南介绍，一代北斗是“主动式定位”，即被导航物体要向卫星发射信号，接收机处理后再返回被导航物体，如此反复多次才能完成定位，这就带来了诸多不足，如延时多，无法在飞机上使用等，且精度只能达到二三十米。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>而北斗二代系统是按照“被动式导航”设计的，即被导航物体不再需要发射信号，接收机只接收信号就能完成定位，且定位精度可以精确到厘米、毫米级。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;刘经南说，与世界现有的三大卫星导航系统相比，北斗二代的技术原理相同。根据计划，北斗系列卫星全球性完整系统预计2020年全部建成，2008年可覆盖中国及周边地区，并在民用信号上，与上述三大系统进行资源共享，构建联合导航体系，进一步增强我国导航能力，逐步扩展为全球卫星导航系统。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>北斗星可与美国GPS抗衡&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;GPS全球卫星定位系统，是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统，由美国国防部运作。我国从上世纪80年代中期开始引进GPS技术。目前的绝大多数卫星导航应用都是建立在美国的GPS之上的，一旦美国关闭应用，后果不堪设想。长期以来，美国对其他用户提供的都是随时可能加上干扰的低精度信号。因此中国必须有自主的卫星导航系统。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;另外，商业上，多年来美国靠出售信号接收设备赚取了巨额利润，年产值达到数百亿美元。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;刘经南结合中国实际，率先提出建立广域差分GPS系统以对抗美国政府技术限制的思想，并制订出建设中国广域差分GPS系统的初步方案。他还研制出我国第一个GPS数据处理商品化软件，目前已占领了国内80％以上的市场。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>“拥有自主知识产权的全球卫星导航系统后，我国就能不受制于人了。”刘经南说。<br>人人都能享受北斗星服务&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;我国铁路将进行第6次大提速，没有卫星导航提供每列火车在线运行的精确位置，提速将变得不可能。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;刘经南说，北斗卫星导航系统更重要的意义仍在民用。尽管北斗系统仍在建设中，但卫星导航精确定位的高科技成果，却早已植入我们的生活——在电子政务和电子商务、国土资源管理、城市规划与现状监控、应急系统的建立、灾害监测、交通、物流管理等方面都有广泛运用。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;通过对城市交通的精确定位与信息管理，不用修宽马路，就能减少堵车，降低运营成本。若发生SARS那样的大面积流行性疾病，也可快速获取疾病甚至病原分布位置，分析疾病传播规律，并制定疾病控制方案。&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;现在，一部具有定位功能的手机大约四五千元。刘经南说，北斗系统未来的发展方向是与多种移动通讯网络、互联网整合，为用户提供联网、漫游服务，如嵌入市民的电话、手提电脑、手表等大量的消费类电子产品，大大方便人们的日常生活，价格也将大大降低<br><br>美国现在也准备重新发展GPS4代，要求军用精度达毫米级。可为微型无人侦察器(电子蜻蜓)提供定位坐标。<br>]]> 星期五, 24 八月 2007 01:22:11 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/833511.html 2007-08-24T01:22:11Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/803603.html <![CDATA[ 我敢打赌：08年台湾“领导人大选”还是民进党赢！因为民进党是由一帮阴谋家加流氓在掌舵。别看现在，蓝营民调稍稍领先，没用，民进党阴招多着呢，象前些时搞大赦囚犯，最近搞入联公投，都是为明年选举准备，想想那些被大赦的囚犯能不对民进党感恩戴德吗？这些囚犯可都是有选举权的。再说最近搞“以台湾名义加入联合国”“入联公投”，民进党明知不可能成功，为什么还要搞呢？就是想打悲情牌，借所谓“中共打压”来反向提高民进党在岛内技持度。用心可谓险恶！反观，国民党在选举策略上从来就没有掌握主动权，总是被民进党牵着鼻子走。民进党搞入联公投，它也表示愿意跟进。生怕被说成“中共代言人，不爱台湾”。再加上现在民进党掌握着执政资源，它不会不好好利用这一优势的，明年还不知要搞出多少“妖娥子”呢，“比如，投票前夕宣布台湾进入紧急状态，军队进入战备姿态，坚守岗位，不得外出投票等等”（军队中支持蓝营的居多，毕竟打仗是要他们打的），玩这些阴谋，国民党根本不是个。不过我倒认为，继续让民进党执政是件好事情，它可以使我们抛弃一些不切实际的幻想，认真准备“最坏打算”，大家想想：如果不是近十年台湾闹得太欢，美国又恃强维护，我国军工能以现在这种惊人的速度发展吗？这叫痛定思痛，知耻而后勇，置于死地而后生。台湾问题必将成为中国崛起的催化剂。]]> 星期五, 17 八月 2007 03:00:04 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/803603.html 2007-08-17T03:00:04Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/803186.html <![CDATA[ 她是一位令人敬佩的科技工作者,在以男性为主的国防工业战线默默耕耘20余载;她多次立功受奖,是我国航空飞行器气动布局设计领域少有的女专家。她,就是中国一航沈阳飞机设计研究所副总设计师赵霞。&nbsp;<br><br>　　1982年,经组&nbsp;织分配,大学毕业的赵霞来到被誉为“航空英才摇篮”的沈阳飞机设计研究所。为了实现从学生到设计员的转变,她一头扎进研究所的设计报告堆里,一点一点地往脑子里灌。经过长期的积累,她逐渐掌握了飞机气动布局的设计要领,很快就在专业领域里自由翱翔了。&nbsp;<br><br>　　这是一个生死攸关的专业,气动布局设计关系到整个型号能否成功,关系到飞行员的安全,更关系到战斗机的性能优劣。这也是一个异常枯燥的专业,气动布局需要做大量基础研究,有的预先研究甚至要耗费几十年。赵霞常常把自己锁在办公室里,写满二三十页稿纸,只为了推算公式确定一个结论;画出成千上万条曲线,只为了检查气动规律是否正确。&nbsp;<br><br>　　气动研究少不了和风洞打交道。“战斗机是风洞里吹出来的!”赵霞告诉记者。深处我国西南山区的风洞试验基地,条件非常艰苦,冬天冷夏天热,洞内最高温度达60多度。“夏天进洞换装模型,两分钟的时间,全身就湿透了,连眼睛都睁不开。”这位性格开朗的女航空专家说起自己吃过的苦,依然一脸笑容。试验一旦运转起来,常常一个月不停车,两三天不出洞成了赵霞的家常便饭。由于设备有限,科研单位要排队进行试验,风洞365天不停转。2006年“五一”和国庆节,赵霞都是带着团队在风洞里度过。&nbsp;<br><br>　　21世纪初,赵霞肩负起了某重点型号战斗机气动布局设计的重任。该型飞机采用了高度融合的气动布局形式,当时由于条件限制,国内的风洞做不了这种试验。怎么办?面对严峻的挑战,赵霞没有退缩。她带领参研人员开展了一系列探索研究,拟定了一套又一套技术方案,并主动和试验单位协调,还利用自己总装气动专业组成员的身份,积极向上级呼吁加强风洞试验设备改造。经过三年的辛勤劳动,终于攻克了难关。沈阳飞机设计研究所全面掌握了新型战斗机总体设计思想,突破了关键技术,并推动气动试验技术上了一个新台阶,为我国未来先进战斗机设计和试验奠定了坚实基础。&nbsp;<br><br>　　“拿到了可靠的数据,看到飞机上了天,我会觉得很有成就感,也会和同志们举杯庆祝。”赵霞如是说。她做过党支部书记,当过总体气动部部长,获得过全国劳动模范的称号。再过不久,赵霞将代表千千万万国防工业战线上的科技工作者,参加党的十七届代表大会。<br><br /><img src=http://bbsimages.military.china.com/1011/2007/8/17/198.jpg />]]> 星期五, 17 八月 2007 01:45:38 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/803186.html 2007-08-17T01:45:38Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/800300.html <![CDATA[ <DIV><FONT size=3>&nbsp;</FONT><FONT size=2>&nbsp; 据资料分析，中国四代重歼的发动机(第一批次)推力不会超过16000KG，原因是我国在2012年前还不会有研制超过此量级(16000KG)的实验平台。&nbsp;根据资料，如果一切顺利，我国将在2009年建成高空台2号舱,能进行最大流量150kg/s的高空模拟试验，从而可以推算出在其上试车的发动机推力最大不会超过16000KG左右，也可以推算出四代重歼的发动机（推重比10）最快于2010年试车，最快于2012年定型，最快于2013年进入低速小批量生产。其推力应和F119－PW－100基本型（最大加力推力155KN，约15800KG）相当。不会达到原先网上流传的最大加力推力18000KG级别，尽管我们9x年的预研计划是按照推重比12来定位的。（必须指出，在研制高性能发动机时，高空台的试验能力是飞行台所不能替代的。）<BR></FONT></DIV>]]> 星期四, 16 八月 2007 09:46:33 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/800300.html 2007-08-16T09:46:33Z http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/788225.html <![CDATA[ &nbsp;F-22A克星：引力雷达技术及应用展望&nbsp;<br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;<br>&nbsp;<br>引力雷达能根据雷达接收到的引力变化，判断敌情并进行预警。每个引力雷达由数百个引力传感器组成，分布在一定范围的雷达群协同工作。引力传感器模块示意图1、图2：<br>&nbsp;<br><br>&nbsp;<br><br>&nbsp;<br>A：产生激光及调制，调整激光以需要的角度进入光纤。<br>B：光纤团，激光在长达几千米的光纤缠绕成的光纤团里前进过程中受引力影响发生的偏移能被放大很多倍。<br>C：聚光系统：由光纤出射的激光在此整形、聚焦。<br>D：阴极材料：激光照射隐极材料形成稳定电子流逸出。<br>E：电磁透镜：电子流在此被约束并按设计的方向偏转。<br>F：阳极及成像系统：电子束击中阳极材料，按激光在阴极材料上的落点形成不同花纹，并还原计算为落点的变化。<br><br>设激光走三千米距离，一吨重导弹一百公里外对激光形成引力加速度A将使激光偏移距离为S，计算如下：<br>A=(6.67E-12)*(1E+3)*(1E-12)=6.67E-21<br>S=(1/2)A*T*T=(1/2)*(6.67E-21)*(1E-10)=3.335E-31<br>&nbsp;<br>现在需要计算各模块工作效率：<br>光纤团工作效率，如果三千米光纤，每圈30厘米，一万圈。<br><br><br>从上图3可以看到，行进距离改变时，偏移落点变化很大，而光纤团里如果每圈光纤对落点偏移量放大千分之六，最后放大倍数为9.54569E+25，如果千分之七，则为1.97109E+30。可以视情况调整激光入射角度改变激光在光纤内行走距离达到设定偏移量。阴极材料、电磁透镜、成像系统共同组成的电子显微镜工作效率是能观测10纳米幅度移动。阴极材料的电子花纹为连续花纹且单元切换可观测，用其判断激光落点移动的花纹示意图如图4：<br><br><br><br>当激光落点改变时，成像系统捕捉到的花纹有九种变化，当一段时间里花纹不改变或改变时，成像系统可以将其计算为矢量输出。这样，只要每个捕捉间隔时间里激光落点不会移动一个以上格子，就不会出错。这可以通过提高捕捉频率和减少光纤团放大倍数实现，其中捕捉频率要受阴极材料产生电子流速度影响，而减少光纤团放大倍数可能降低对远距离目标的捕捉。由于捕捉的变化形成矢量，然后再根据矢量捕捉运动目标，因此静止引力源直接作为背景被排除，而移动可始于连续花纹中任意一点，也使校准不需要机械校准，只需要软件校准就行了（需要校准空间足够，相对阴极材料以毫米计算的表面，激光落点以十纳米计算的移动在地球上不会超出校准空间）。<br><br>可以使用灵敏度不同的引力传感器进行背景过滤及分别关注不同范围运动物体。根据引力对雷达中成组传感器分别的影响，可以判断近距离物体的距离及运动情况，分布在海岸线上的雷达群可以判断更远一些运动物体的情况。引力传感器在民用领域有广阔空间，比如安装到高速公路上，测量车辆重量及运动速度，动态或静态测量桥梁载荷，楼宇质量，地质情况等。任何有质量的物体都会向外发出引力波，但对引力波的探测是当今世界的一大科学难题。而根据有关媒体报道，中国已经在研究和测试这种雷达，只要技术上攻克，只要实现了对引力波的有效探测，世界上就不会存在可以隐形的东西。目前美国最先进的F22A只能实现对传统雷达的隐形，但在“引力波无源雷达”这一高科技雷达面前却毫无应对的办法。<br><br>参考完以上资料后，我想大家都会对F-22A有一个全新的定义，原来F-22A并不是想象中那样的可怕，可能以上资料大家不会太了解，但对于技术日新月异的21世纪，只有创新，再创新，而我们中国发展武器装备只有靠自己的自力更生，明天的路才会更灿烂，愿我们伟大的科学家们继续努力，全中国为你们自豪。<br><br><br>--------------------------------------------------------------------------------<br>]]> 星期二, 14 八月 2007 02:32:07 GMT http://blog.china.com:80/u/070528/53299/200708/788225.html 2007-08-14T02:32:07Z