水下仿鱼无人航行器研究综述

水下仿鱼航行器最常见的推进模式包括尾鳍(BCF)推进模式和胸鳍(MPF)推进模式,其中MPF推进模式相对BCF推进模式具有机动性与稳定性的优势。首先概述了水下仿鱼无人航行器的意义,然后,对MPF和BCF两种推进模式,在推进方式、运动速度、推进效率、机动性和游动稳定性等方面进行了比较,并综述了国内外研究现状,提出了此类航行器的关键技术,指出其未来的发展趋势。     

微小型水下机器人推进方式的比较研究

将当前国内外各种主要微小型水下机器人的推进方式分为舵桨联合操纵、仿水中生物推进、混合推进3类方式。在每类中选取典型案例并分析其推进方式的特点，归纳出各类推进方式的适用范围和应用前景。综合各种推进方式的利弊，指出柔性长鳍的波动推进方式以其低扰动、低速时稳定等特性，显示出广阔的应用前景。但柔性长鳍波动推进方式的在仿生结构上还有许多创新工作需要深入开展，以提高波动推进的效率，同时组合其它的推进方式，从而提高载体的推进能力。     

基于胸鳍辅助推进的仿生机器鱼

为提高仿生机器鱼游动的机动性能并完善传统尾鳍推进模式,设计一种基于胸鳍辅助推进的仿生机器鱼。将胸鳍与尾鳍推进模式相结合,采用正弦信号对仿生机器鱼的尾鳍进行控制,通过胸鳍来调整鱼体方向,从而实现上升及下降的动力提供。对机器鱼整体、主控系统、执行模块和通信模块进行设计,并通过实验验证。实验结果表明：该仿生机器鱼能够更灵活、更精确地实现浅水中前进、上升下潜以及盘旋、回转和制动,并通过人机交互对仿生鱼进行控制,结合其自主避障、图像传输等辅助功能,实现对海洋环境的实时监测。     

基于仿生技术的鱼雷推进问题探讨

鱼类推进模式的研究是仿鱼水下推进器研究的基础之一,它与常规推进器相比,具有推进效率高,机动灵活以及隐藏性能好等优点。本文在分析鱼类推进模式的基础上,着重从仿生技术的角度对鱼雷推进问题进行了分析和展望,包括仿生推进鱼雷的特性、动力形式、结构和研究热点等。把鱼类的游动推进模式应用到鱼雷,将为鱼雷的研究和发展提供新的更为广阔的空间。     

液压驱动仿生推进器运动特性的数值仿真

奇鳍/对鳍(MPF)模式的波动鳍有着许多出众的优点,其推进性能受自身结构及波形变化规律的影响较大。根据液压驱动的仿生推进器运动学模型,从理论上分析了液压参数对波形参数的影响。在Matlab软件中,搭建了仿生推进器液压系统的运动仿真模型,研究了液压系统参数对多个波动鳍波形参数之间关联影响,提出了消除波形参数关联变化的补偿方法。研究了仿生推进器在启动、停止过程中波形参数的变化规律。开展了液压驱动的仿生推进器装置的相关试验,验证了前面分析得出的结论。对仿生推进器运动特性的研究,可以进一步全面地了解其动态特性,对深入研究波动鳍的推进机理、提高仿生推进器的性能等具有重要的意义。     

机器鱼游动性能改善方法

为了提高机器鱼的推进速度和推进动力,对机器鱼尾鳍的大小和形状进行改善。通过分析仿生机器鱼的波动方程得到尾鳍面积与推力的关系,从鱼尾形状、鱼尾弧口深度、鱼尾大小、鱼尾软硬度4个方面出发,依次采用solidworks设计了鱼尾形状,根据2种软硬度下不同形状的游动速度,得到最佳形状及软硬度,在此最佳形状的基础上改变弧口深度,并通过实体实验确定了最佳鱼尾大小方案。实验结果表明:机器鱼的游动性能受鱼尾形状、大小、软硬度等多个因素共同影响,使用较软材料的月牙形鱼尾对鱼游行较为有利。     

水翼法推进机理及操纵技术研究

研究了水翼法推进机理和操纵技术。通过海龟运动实时状态监测,分析了水翼法推进运动特性,从水动力、流场等角度探讨了水翼法推进机理和多元协调操纵方式,建立了水翼推进水动力表达式。为研究水翼运动时流场演变及作用机理,利用Fluent软件进行了水翼运动流体动力学数值模拟,分析了流场和水翼几何参数的变化对推进作用的影响,得出了水翼运动轨迹的形态特征。研制了模块化仿水翼推进载体,进行了载体运动性能试验研究,探讨了载体运动的操纵技术。试验结果验证了水翼法推进的可实现性和仿水翼操纵技术的可行性。     

基于二次攻击模式的反鱼雷鱼雷弹道组织和动力推进模式

包括反鱼雷鱼雷(ATT)等硬杀伤手段在内的反鱼雷作战能力,对于大型舰艇至关重要。针对ATT自来袭鱼雷的前半球发起迎击,命中概率低,提出了迎击+追击的二次攻击模式,并给出了弹道组织和理论分析方法。该二次攻击模式可在迎击失败的条件下再进行追击,可显著提高拦截命中概率。结合二次攻击模式的理论弹道计算,通过对火箭喷气推进、常规涡轮机推进以及涡轮泵喷水推进等多种推进模式的对比分析,给出了各种推进模式下ATT的理论作战性能指标。采用涡轮泵推进,可支持二次攻击的允许发射距离超过20 cab,是火箭推进模式允许发射距离的2.3倍。综合考虑通用性、实现性和发展潜力等因素,涡轮泵是适合于ATT使用的动力推进模式。     

发动机技术的发展动向

航空宇宙推进技术覆盖的领域很广,包括吸气式推进(涡喷发动机、冲压发动机、复合发动机和脉冲爆震发动机)、化学火箭推进(液体火箭发动机、固体火箭发动机)和非化学火箭推进(电力推进、离子发动机、电弧/MPD推进、激光推进)等广阔范围.要归纳、展望航空宇宙推进技术全领域的发展动向是很困难的.本文以吸气式发动机为中心,介绍冲压发动机、超燃冲压发动机、预冷式涡喷发动机、脉冲爆震发动机、超小型燃气涡轮发动机和未来风扇发动机的研究开发现状与今后的发展动向.     

西北风导弹的推进系统

介绍了由法国欧洲推进器公司(SEP)从1980年开始研制的西北风导弹推进系统的技术性能要求、推进系统结构方案、制造方案和结构材料。对推进系统进行的静止热试车、动态热试车和飞行、抗弯刚度、爆破压力、机械和热环境、老化等一系列试验结果表明,该推进系统的各项技术性能均能满足要求。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹发射过程振动分析

根据尾翼稳定脱壳穿甲弹的几何形状特点 ,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹三维振动分析有限元计算模型 .计算分析了某工程尾翼稳定脱壳穿甲弹的振动固有频率特性 ,得到了各阶振动的固有频率及相应振型 ;数值模拟了弹丸系统在共振条件下的振动响应 ;讨论分析了尾翼稳定脱壳穿甲弹振动特性对弹丸系统发射安全性的影响 ,为尾翼稳定脱壳穿甲弹的设计和事故分析提供一种工程方法     

一种双自由度胸鳍仿生机器鱼

为提升机动性,设计一种由双自由度胸鳍和仿鲹科鱼尾部相结合的运动推进型仿生机器鱼。分别对机器 鱼的双自由度胸鳍、身体与尾部弹簧传动机构进行设计,采用Arduino 控制板及一体化的硅胶膜,基于电气系统控 制方案和防水密封方案,通过对CPG 单元进行建模与控制,给出机器鱼在不同运动形态下的控制方法,并通过实验 验证了方案的可行性。结果表明,该设计实现了双自由度胸鳍机器鱼直行、转弯、下潜的运动姿态。     

通用预测支持系统的设计

基于COM组件的通用预测支持系统包括数据预处理及预测分析.前者为数据库类、电子表格类及文档类等数据设计不同接口.后者含选择模式,组合预测,选择预测指标、时间,模型数量及种类,确定模型比重参数、返回预测结果等步骤.系统在经典预测模型基础上提供单纯预测、组合预测、神经网络预测结果修正3种预测模式.     

简控火箭弹舵翼气动干扰特性研究

为了研究固定鸭舵简控火箭弹舵翼气动干扰特性,在验证数值方法适用性和可靠性的基础上,采用数值模拟方法对该弹气动特性进行仿真分析。计算得到不同弹长和不同舵翼相对夹角(鸭舵组件反旋角)工况下由鸭舵和尾翼产生的空气动力参数,仿真获得火箭弹外流场压力分布。研究分析了弹体长径比和舵翼相对夹角对鸭舵和尾翼气动特性的影响规律。结果表明:鸭舵与尾翼之间的气动干扰受弹体长径比影响,当弹体长径比达到一定数值时鸭舵对尾翼的气动干扰消失,且这种舵翼气动干扰特性对不同舵翼相对夹角情况同样适用; 研究结果可用于简化固定鸭舵火箭弹气动特性的研究方法,提高火箭弹气动外形设计效率。     

分布式高炮火控系统空域窗射击方法

针对高炮分布式配置条件下空域窗射击的实现问题,基于分布式高炮之间的协同射击理论和未来空域窗射击理论,提出了时空域射击窗和空间域射击窗2种射击方式。给出了2种射击方式的理论分析及具体实现步骤。时空域射击窗方式通过选择射击时机,实现了弹丸同一时刻对目标同一未来点的火力包围,提高了拦截目标的概率;而空间域射击窗在实现空域窗射击的同时,增加了射击时机。仿真验证结果表明这2种射击方式是可行和有效的。     

栅格翼国内外研究现状及发展趋势

介绍了国内外栅格翼的研制动态和发展趋势,讨论了栅格翼相对于传统平板翼的优势,最后结合国内研究现状,提出了开展栅格翼各方面研究的必要性.     

格栅翼组合体的超音速气动特性研究

介绍了超音速下格栅翼组合体的气动特性实验研究情况 .通过对两种格栅翼翼身组合体气动力实验结果的分析 ,以及与平板翼翼身组合体气动力数据的比较 ,阐述了格栅翼的气动特性 .结果显示格栅翼的阻力比平板翼的大 ,网格数越多阻力越大 ,在 M=2 .52 1 0时 ,斜置密网格格栅翼的升力大于平板翼的升力 ,削尖格栅翼的边框可以显著地减少格栅翼的阻力