北京航空航天大学学报 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (10): 1911-1923.doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0120

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吸气式高超声速飞行器热气动弹性研究进展

杨超1,2, 赵黄达1,2, 吴志刚1,2   

  1. 1. 北京航空航天大学 航空科学与工程学院, 北京 100083;
    2. 航空器先进设计技术工业和信息化部重点实验室, 北京 100083
  • 收稿日期:2019-03-22 出版日期:2019-10-20 发布日期:2019-10-31
  • 通讯作者: 吴志刚 E-mail:wuzhigang@buaa.edu.cn
  • 作者简介:杨超 男,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:飞行器设计、气动弹性力学、飞行动力学;赵黄达 男,博士研究生。主要研究方向:气动弹性力学;吴志刚 男,博士,副教授,博士生导师。主要研究方向:气动弹性力学与主动控制。

Research progress of aerothermoelasticity of air-breathing hypersonic vehicles

YANG Chao1,2, ZHAO Huangda1,2, WU Zhigang1,2   

  1. 1. School of Aeronautic Science and Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China;
    2. Key Laboratory of Aircraft Advanced Design Technology, Ministry of Industry and Information Technology, Beijing 100083, China
  • Received:2019-03-22 Online:2019-10-20 Published:2019-10-31

摘要: 吸气式高超声速飞行器是当前航空航天领域研究的热点,该类飞行器通常使用超燃冲压发动机作为推进系统,并采用一体化设计方案,带来了一系列的气动弹性问题。首先阐述了吸气式高超声速飞行器机体/发动机一体化建模研究进展;随后介绍了热气动弹性/推进耦合、控制系统耦合以及不确定性分析等方面的热气动弹性动力学研究进展,并对相关热气动弹性试验研究进行了分析;最后对吸气式高超声速飞行器的热气动弹性问题提出了若干研究建议。

关键词: 气动弹性, 一体化设计, 超燃冲压发动机, 吸气式高超声速飞行器, 控制系统耦合

Abstract: Nowadays the air-breathing hypersonic vehicles are focused on by the researchers of aeronautics and astronautics. This type of vehicle usually uses a scramjet engine and an integrated design method, which brings a series of aeroelastic problems. This paper first describes the research progress of integrated airframe/engine modeling of air-breathing hypersonic vehicles. Then the research status of aerothermoelastic dynamics is introduced from the aspects of aerothermoelastic/propulsion coupling, control system coupling and uncertainty analysis. The related aerothermoelastic experimental research is analyzed. Finally, several suggestions for the study of aerothermoelastic problems of air-breathing hypersonic vehicles are proposed.

Key words: aeroelasticity, integrated design, scramjet engine, air-breathing hypersonic vehicles, control system coupling

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