基于层次任务网络的舰载机任务规划

航空母舰舰载机任务规划问题涉及复杂的资源约束、时态约束、操作规范及设备使用限制,且任务间相互耦合,是一类非确定性难（NP-hard）问题。其计算复杂度随问题规模呈指数增长,采用常规数学建模和求解方法很难解决。针对舰载机任务规划问题,考虑任务的层次性特征,以及时间和空间约束导致的资源冲突,设计资源状态更新机制,提出层次任务网络（Hierarchical Task Network,HTN）规划算法。算例分析结果表明,该规划方法可以充分考虑资源与时间约束,快速为多个带有截止期限的飞行任务提供可行的行动方案。     

基于闭排队网络的弹射器数量配置方法

弹射器配置数量对舰载机出动回收能力有很大影响,因此,在航母设计初期多方案论证阶段,弹射器的数量配置是必须考虑的关键问题之一。针对舰载机起飞过程的排队特点以及整个出动回收过程的闭环特点,基于排队理论建立舰载机出动回收过程的闭排队网络模型,分析弹射器数量对出动回收能力的影响,分析结果可用于支撑弹射器的数量配置设计方案。为验证模型的有效性,采用\     

舰载机试飞数据的移动基准区间与牛顿插值处理

分析飞行试验数据具有数据量大,需分段加载和截取的特点,针对试飞数据预处理过程中常规全局统计误差分析方法有时难以满足要求的问题,建立移动基准区间和牛顿插值相结合的误差修正模型,提出移动基准区间牛顿插方法,并应用于飞行试验数据处理中,最后通过实例验证其有效性.     

多孔式液压阻尼器在拦阻系统中的应用研究

以国外某型航母液压拦阻系统为研究对象,从其组成和工作原理出发,对多孔式液压阻尼油缸在拦阻系统的应用进行研究。根据液压系统传动理论建立液压拦阻系统数学模型,利用Matlab软件进行了动力学数值仿真。对比美军标MIL-STD-2066给出的MK7-3型拦阻器的阻尼特性,所采用的多孔式缓冲拦阻器可使飞机降落时所承受的最大拦阻力减少约10.9%,大幅度减少着舰时飞机和飞行员的负荷,提高了飞机降落的安全性。     

作战中的美国航母

冷战结束后，美国保持其航母11艘服役、1艘预备役，共计12艘的编制。这些航母因执行不同的任务而位于不同的大洋。参加美海军对阿富汗塔利班攻击的航母是“企业”号和“卡尔文森”号。在自11月12日开始的5周时间里，舰载机共投下以制导炸弹为主的共计350t炸弹，平均单机投弹约为0．5t。本次行动是美国首次对内陆国家发动进攻，舰载机作战距离较远，除去航母，参加本次行动的还有5艘“黄蜂”级航母型强击登陆舰、1艘“塔瓦拉”级登陆舰等舰艇。图4表2。     

青出于蓝而胜于蓝苏-33M/US舰载多用途战斗机

80年代中期,苏联开始建造“里加”级常规动力航母,而随后NEVSKOYE舰艇设计局设计的“1143.7”核动力航母工程获得通过,并计划于1998年开工建造,于是相关的配套工程不得不快马加鞭地进行。舰载机是航母最重要的武器,有关航载机的研制工作,70年代初就已开始。最初苏联海军想用改进的米格-23和苏-24组成航母攻击组合,但到了80年代中期,由于第三代战机米格-29和苏-27改进成舰载机的工程相对于前者更为顺利,海军自然放弃了米格-23和苏-24舰载型工程。     

美国航空母舰的设计

本文主要追溯了美国航母的相关设计发展史,不涉及其舰载机和作战行动,虽然后两者对航母研发产生了巨大的影响。     

基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器设计

航空母舰甲板垂向运动是舰载机高海况着舰误差的主要因素,为提高舰载机在高海况下的自动着舰精度,自动着舰系统采用甲板运动补偿器根据甲板垂向运动生成补偿指令,以驱动舰载机精确跟踪甲板运动,从而减少着舰误差。常规甲板运动补偿器在补偿频率范围内虽然可以实现预期补偿效果,但在补偿频率范围外存在高增益区域,对甲板运动中的高频分量起放大作用,并且将其混入生成的补偿指令中,会对舰载机飞行安全产生影响。为在有效补偿的同时减少对甲板运动高频分量的放大作用,通过对舰载机自动着舰系统的频率响应按频率进行采样,设计出离散甲板运动补偿器频率响应,采用频率采样法设计数字式有限冲击响应(FIR)甲板运动补偿器。仿真结果表明:所设计的基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器在有效补偿由甲板运动引起的舰载机着舰误差的同时,可有效降低甲板运动高频分量的影响,提高着舰精度。

     

航空母舰舰机适配性技术体系

  目的  舰载机出动能力是航母综合作战能力的重要指标,而舰载机保障作业调度将直接影响舰载机的出动能力,因此对舰载机保障作业进行合理调度能有效提高航母的作战能力。  方法  通过将舰载机保障作业调度问题转换成车间作业调度问题,建立保障作业调度模型。对传统禁忌搜索算法的初始解、搜索策略和禁忌列表长度进行改进,以减少最大完工时间为目标,提出一种改进的禁忌搜索算法来求解该模型。  结果  通过实验仿真验证了改进的禁忌搜索算法对于舰载机保障作业调度问题的适用性,且该改进算法在计算速度和优化结果方面均优于传统禁忌搜索算法。  结论  改进禁忌搜索算法可以有效地对舰载机保障作业调度问题进行求解。     

舰载机降落技术探讨

舰载机在甲板上的降落是一个充满了各种危险的过程,过前、过后或靠左、靠右都会造成冲出甲板或与舰上其他飞机相撞的危险,甲板的横摇幅度过大也会使舰载机机轮触及甲板时产生倾覆。甲板降落方式还带来了飞机结构增重,严重影响了舰载机的战技性能,与同类型的陆基作战飞机相比,几乎所有的舰载机战术技术性能都有相当大的下降。为满足舰载机安全降落要求,航母的设计者不得不采用放大排水量和加大飞行甲板面积这两个迫不得已的办法来降低事故率。在关于中国航母的讨论中可以看出,大家对舰载机的起飞方式给予了极大的关注。实际上对于许多国家来说,降落安全性才是发展航母的技术瓶颈,可以说,只要掌握了舰载机的降落技术,也就等于拿到了建造航母的通行证。增加航母的排水量是一种降低舰载机降落难度的方法,但要达到比较理想的效果,航母的造价就会大幅度上升,这又形成一道资金关口,同样是许多国家难于承受的。正是由于降落问题如此严重,以至于十多年前许多航空专家都认为短距起飞垂直降落是舰载机的的最佳发展方向。 舰载机的降落技术是一个不断完善和发展的课题,这方面的相关技术包括飞机的性能、航母飞行甲板的设计、能帮助飞行员完成降落的仪器设备等。从最早的人工引导和飞行员目视着舰发展到利用光学设备和雷达制导着舰已经经历整整半个世纪,已经有不少文章谈论到舰载机的安全降落问题,本文在此基础上试对常规舰载机降落技术的历史、现状及未来发展等方面再进行了一番探讨,也许还能给读者一些新的感受。[编者按]