地效翼船自控参数的优化研究

介绍了基于地效翼船空间运动方程的自控参数优化方法.首先建立了带有自控参数的地效翼船空间运动方程;再以MATLAB为工作平台,利用其非线性多目标函数fmincon(),建立优化系统的数学模型;最后采用MATLAB/GUIDE编制了自控参数优化程序,对地效翼船自控参数进行了优化计算.结果表明:通过地效翼船自控参数的优化计算,可以达到规定的运动性能指标,不必单纯依靠气动设计来解决地效翼船的运动稳定性和操纵性问题.     

地效翼船运动特性的数学仿真

通过对各种干扰输入信号进行数学描述,建立起基于地效翼船空间运动方程组的数学模型.再以MATLAB为工作平台,采用MATLAB/GUIDE编制地效翼船的数学仿真计算软件.最后利用该数学仿真软件对地效翼船的设计方案进行各种干扰作用下运动特性的数学仿真计算.仿真计算结果表明:地效翼船的数学仿真可以考察和评价设计方案在各种干扰作用下的稳定性和操纵性.     

某型地效翼船翼型选择分析

地效翼船(WIG)是一种融合了航空技术与船舶技术的新型高性能船舶,而机翼是产生地面效应和提供升力的主要部件,翼型的优劣直接影响地效翼船的飞行性能.根据某型地效翼船的气动布局特点建立分析模型,采用面元法对2种翼型的气动特性进行计算.对比2种翼型的特性曲线,结果表明,在同一条件下,2#翼型具有更大的升力,地效翼船的起降性能更优越,因此该型地效翼船的机翼更适合采用2#翼型.     

波浪影响下的地效翼气动特性

地效翼作为提供升力的主要部件,其气动特性决定了地效翼船总体性能。以往针对地效翼气动性的研究过程中,往往忽略了波浪对地效翼气动性的影响,而实际飞行过程中,时刻都受波浪的影响。文章运用计算流体力学方法（CFD）,在不同波浪海况作用下,深入研究了地效翼的气动特性。地效翼船在恶劣海况飞行过程中,受波浪影响飞行升力变化较大,地效翼船飞行颠簸非常明显,其飞行稳定性有一定影响。因此文章针对稳定性较好的“S”型地效翼的气动性开展了研究,研究表明“S”型地效翼具有较好的气动特性。同时对展弦比对“S”型地效翼气动性影响的敏感性进行了研究。研究成果可为地效翼船的设计提供理论支持。     

地效翼船空间运动的数学模型

从地效翼船非线性空间运动方程组出发,借助小扰动线性化理论,并假设初始运动条件为不对称运动(β0≠0,Φ0≠0),使原来的非线性项变成线性项,但仍然包含纵、横向的干扰,这样得到包含纵、横向干扰的线性空间运动方程组.再根据地效翼船的自身特点,给出地效翼船自控系统的控制方程,并对各种干扰(波浪、操纵、其它脉冲干扰输入)信号进行数学描述.最后得到地效翼船的数学模型,可以开展地效翼船的数学仿真研究和地效翼船自控参数的优化研究.     

基于深度强化学习的地效翼船降落纵向控制研究

为了控制地效翼船水上降落的垂向速度，降低其入水砰击载荷，提出了一种基于深度强化学习的地效翼船降落纵向控制方法。在传统DQN算法的基础上，提出了基于终止状态评价的TSE-DQN算法。针对地效翼船降落入水垂向速度与俯仰角设计了奖励函数，并通过模拟试验将TSE-DQN算法和传统DQN算法进行了对比。试验结果表明，论文所提出的TSE-DQN算法在地效翼船的降落入水垂向速度优化方面有较大提升，且具有更好的稳定性。TSE-DQN算法对地效翼船降落时垂向速度的控制具有指导意义。     

地效翼船实时视景仿真研究

介绍一种基于单台个人计算机和MATLAB软件的地效翼船实时视景仿真方法。利用基于对海浪的实时仿真计算的实时视景软件，和建立在“地效翼船＋自控系统”的数学模型基础上的地效翼船连续仿真数据计算软件，开展地效翼船在不同时间和不同飞行状态下地效翼船的实时仿真模拟演示。实时仿真演示表明：大、中型地效翼船的运动性能可以利用地效翼船实时视景仿真系统通过数字仿真手段予以展现。     

地效翼船的动力选择

地效翼船作为一种新型的高效运载工具,已经越来越受到各个海上强国的重视.随着科技的进步,一些制约地效翼船发展的技术问题,已经逐步得到了解决.地效翼船完全有可能为未来的海洋运输带来革命性的进步.文章对地效翼船的动力选择问题做出了较全面的分析,指出中小型地效翼船和大型掠海地效翼船的动力特点.根据我国的动力现状,对我国地效翼船的动力选择进行了探索,提出了可行的动力策略.     

复合材料地效翼船结构设计计算方法研究

[目的]在复合材料地效翼船的结构设计中,目前尚无相应的对其结构进行强度和稳定性评估的规范方法。选取复合材料地效翼船设计中夹芯复合材料主浮舟及机翼这2个关键部件的结构强度及稳定性计算方法开展研究。[方法]重点探讨主浮舟及机翼结构的设计载荷计算方法,以及对应夹芯板的强度衡准、整体及局部稳定性计算方法与衡准。利用建立的计算方法对复合材料地效翼船主浮舟的总纵弯曲强度、机翼结构强度以及稳定性进行算例分析。[结果]结果表明,建立的计算方法可以用于复合材料地效翼船主浮舟和机翼结构的强度及稳定性计算,算例中的复合材料地效翼船设计方案满足结构强度和稳定性要求,经受住了实船试验的考核验证。[结论]所得方法可供复合材料地效翼船结构设计计算参考。     

地效翼船大型化的关键技术和军事应用研究

本文指出了地效翼船的大型化发展趋势,分析了地效翼船发展的关键技术和军事应用上的问题,并探讨了地效翼船在军事上可能的发展方向.     

舰载机起降指导技术研究现状及发展趋势

介绍了航空母舰舰载机起降指导技术的研究现状,论述了基于纵摇运动的舰载机起飞指导方珐,及光学助降系统等着舰指导方式的特点、原理．介绍了全天候自动着舰系统以及着舰决策支持工具,讨论了起降指导系统的未来研究方向．     

无人机飞行状态对数据传输的影响研究

无人机飞行过程中,不同飞行状态具有不同的信道特性,从而会影响数据的可靠传输.为分析这一影响,文章基于Bello提出的WSSUS信道模型,在分析无人机通信信道特性的基础上,得出无人机通信信道模型;随后将无人机飞行过程划分为起飞/降落、途中飞行和空中盘旋三个状态,并分别讨论三种状态下的信道参数;最后通过仿真,对三种状态下数据传输的误码率进行比较,分析影响数据可靠传输的主要原因.     

多模块连接半潜式平台稳性对比分析

为开发我国海洋丰富的渔业、油气和旅游资源,可以在指定海域布设超大型浮式结构物,作为综合保障基地,提供船舶停靠、人员居住、渔业加工、油气开发、环境监测、飞机起降等多种功能.考虑到建造、运输等因素,超大型浮式结构物一般由多个相同或相似模块连接组成.本文基于一型半潜式平台模块,分别开展单、双、三模块的稳性分析,并对其稳性分析结果进行对比分析,探讨模块数量对平台稳性的影响,为超大型浮式结构物的后续设计与运营提供参考.     

航空母舰在随机海况下的运动统计特性

为了帮助航空母舰舰载机着舰操作的系统分析,基于船舶运动对着舰过程的重要影响,研究了航空母舰在海上运动的数学模型,可以用于计算机模拟研究。     

Aeronumeric optimal design of a wing-in-ground-effect craft

An optimization technique was used to generate a wing-in-ground-effect (WIG) configuration which can achieve the maximum lift and satisfy the height stability criteria within the design constraints. For the analysis of the aerodynamic coefficients, the vortex lattice method (VLM) was applied with the inviscid and potential flow approximations. The sequential quadratic programming (SQP) method, which is a nonlinear optimization method, was employed as an optimization tool. The lift and moment coefficients, including the stability analysis computed by VLM, were compared with the experimental results of a medium-sized WIG, and a good correlation was found between them. In addition, the optimization tool was validated by finding the optimal position of the side wing attached on the WIG craft. Then, various optimum examples are shown, with generation of the wing section, the determination of the planform configuration, the aspect ratio, and the position of the tail wing within the design constraints. It was shown that the present optimization tool can be used effectively for the optimal design of a WIG craft.     

二维地效翼气动性能计算研究

从格林定理出发,在边界上布置Rankine源和偶极子,分别用定常和非定常方法对二维地效翼的性能进行计算,构建一种处理地效翼问题的计算模型.详细介绍这种方法的理论推导和计算过程,并经过试算确定了适当的模型参数.通过对多个参数的变化调整,讨论离地间隙、攻角对二维地效翼升力的影响.大量的数值计箅和与试验数据的比较,证实该法作为地效翼问题的一个支撑模型是可行、可靠的.     

地效翼艇三维组合翼气动特性计算分析

地效翼布局和翼型选择在很大程度上决定地效翼艇的性能和效能,对地效翼艇的设计至关重要。文章根据地效翼布局和翼型的特点,采用基于升力面理论的镜像法计算三维组合地效翼和简单地效翼在地效区和超出地效区的纵向气动特性参数,分析布局型式和外形参数对地效翼气动特性的影响。得到的组合翼在地效区内外比简单地效翼具有更好的升阻特性的结果,表明组合翼布局适合于掠海高飞型地效翼艇,研究也为地效翼布局型式、外形参数选择以及吹风模型制作提供了依据。     

舰船风浪中航行及操纵系统

基于风浪中经验航法和理论航法相结合的观点；汲取耐波性等领域的研究成果，提出了一种实用的风浪航行操纵系统，集合3个子系统（海浪计算子系统，航向航速优选子系统，摇荡短期时历预子系统）的计算结果，合理组合，可满足风浪航行及转向时机，舰载直升机起降时同，海上补给及拖带航向航速选择等决策的需求。