欧洲高超声速技术发展路线研究

以2012年第17届AIAA国际空天飞行器与高超声速系统技术会议上法国航空航天研究院进行的题为《欧洲高超声速综述》的报告为线索,对欧洲高超声速研究现状进行分析与梳理,将研究主要分为空间进入、航空运输和基础研究等领域,并对每个领域内的典型项目进行了技术性的研究。通过分析可以看出,欧洲的高超声速项目多瞄准远期空天飞行等目标,武器装备发展意图并不明确。此外,欧洲的高超声速飞行器相关技术并不成熟,短期内可能处于技术研究阶段,不能进行试飞或投入应用。     

RBCC高超声速飞行器粘性效应分析研究

针对高超声速飞行器飞行过程中粘性对气动特性的干扰效应,探讨了高超声速粘性效应的相关理论,应用CFD数值模拟方法对RBCC高超声速飞行器巡航阶段的粘性效应进行了研究,在此基础上考察了粘性对高超声速飞行器轴向力系数和升阻比的影响.计算获得了飞行器巡航阶段下的气动特性曲线.将其应用于高超声速飞行器概念设计中,数值模拟结果作为高超声速飞行器结构和气动分析的初步准备工作是必须及合理的.     

高超声速飞行器的防热材料与防热结构进展

对高超声速气动热产生的过程及热防护系统进行了介绍,对飞行器防热材料方案进行了讨论,分析了高超声速飞行器材料选用方面的挑战.     

高超声速飞行器翼面气动加热的工程计算方法

翼面气动加热是高超声速飞行器面临的核心问题之一。文中基于参考焓法及经验公式,采用片条理论对飞行器翼面进行热流密度估算;考虑了不同飞行参数及翼型参数对翼面迎风面表面温度分布的影响;给出了高超声速飞行器翼面气动加热工程计算流程。采用文中方法,对高超声速飞行器常用的双凸形翼型进行气动加热计算,结果表明攻角、飞行马赫数、前缘后掠角、翼型相对厚度对翼面温度分布影响显著。该方法可用于高超声速飞行器翼面快速设计。     

热噪声复合环境试验装置研制及其能力验证

研制一套小型热噪声试验装置,开展单一噪声环境、单一热环境、热噪声复合环境施加能力的试验验证,结果表明该装置可实现试验件表面同侧热环境超过600℃、噪声环境超过165 dB的联合施加,可为大型热噪声试验系统研制、热结构设计、试验方案确定等提供技术支撑。     

基于改进灰色关联法的高超声速目标威胁评估模型

针对传统灰色关联分析法在确定权重系数时没有综合考虑样本数据中的确定性和不确定性信息以及没有统一主客观赋权的问题,提出了基于改进灰色关联分析(GRA)法的高超声速目标威胁评估模型。该模型结合高超声速目标与空气动力学目标和弹道导弹类目标的共性特点以及其自身特点,确定了高超声速目标威胁评估指标;综合考虑了主观和客观因素,运用群决策层次分析法(AHP)和熵权法分别求解出威胁评估指标的主客观权重,并融合得到组合权重,更加突出体现指标的模糊性和不确定性,使评价结果更具可信度。仿真表明,该模型的排序结果与专家结果基本一致,对抗击高超声速目标作战决策具有一定的指导意义。     

美国空间战略调整及影响分析

美国非常重视空间领域的规划建设。奥巴马政府不仅对之前美国的空间战略进行了重新调整,在其任期内也不断修正本国空间的发展思路。从宏观角度和技术角度研究了美国空间战略调整情况,列举了支持战略调整的具体举措,并以此为基础,分析了美国对尖端技术和武器装备发展的影响,以及空间战略调整的辐射效应所带来的全方位影响。     

弯扭静叶对跨声速单级风扇性能影响的数值研究

通过数值模拟方法研究了弯扭静叶对跨声速单级风扇性能及其内部流动结构的影响。研究过程中将弯扭成型方法应用于某高压比单级风扇的静子叶片,结果表明:弯和扭分别可以通过对低能流体的径向迁移、改变气流攻角削弱吸力面分离损失;弯扭叶片可以改善静子流通能力,不仅改善了整个风扇级的性能,还对转子的流场结构产生了很大影响。     

高超声速飞行器热防护的布雷顿热电转化技术

针对高超声速飞行器面临的热防护问题,提出了一种布雷顿循环热电转化技术,结合高超声速飞行器的飞行工况,进行了热力学计算,初步得到热电转化的发电效率及发电机功率,并讨论了飞行马赫数、关键部件效率、压比和循环工质对系统性能（发电效率和输出功率）的影响。结果表明,气动热的利用使高超声速飞行器的热电转化成为可能;同时提高关键部件效率,如换热器效率、旋转部件效率可提高发电效率和发电机功率,由于它们之间存在耦合关系,在系统方案设计时需要综合考虑;分析也表明,选择适当的工质可以提高热电转化的发电效率及发电机功率。     

美国国防部授出4400万美元的先进高超声速武器（AHW）项目合同

2014年6月9日,美国国防部网站宣布授予了一批合同,其中包括了美国陆军空间与导弹防御司令部的“先进高超声速武器”（Advanced hypersonic weapon,AHW）技术验证项目。美国阿拉巴马州的军事科技公司（Mihec Corp）获得了这份价值4400万美元的成本加固定费用合同,作为AHW技术验证项目研发所涉及的相关费用,合同预计完成日期为2019年6月5日。