航空母艦/艦載機系統(tǒng)是現(xiàn)代航母編隊作戰(zhàn)系統(tǒng)的核心組成部分，作為艦載機的海上活動平臺，航空母艦必須具備讓艦載機起飛與降落能力，因此必須對艦載機在航空母艦上起飛與降落的關(guān)鍵技術(shù)進行研究。艦載機起降關(guān)鍵技術(shù)主要包括：滑躍起飛技術(shù)、彈射起飛技術(shù)、進艦引導(dǎo)技術(shù)、LSO技術(shù)、進場動力補償技術(shù)以及著艦阻攔技術(shù)等。本課題針對其中的彈射起飛技術(shù)、進場動力補償技術(shù)以及著艦阻攔技術(shù)進行仿真分析與研究，主要包含以下部分內(nèi)容： 1.介紹了著艦甲板幾何尺寸特點、海洋環(huán)境的特點與海浪模型，然后給出了工程意義下的甲板運動數(shù)學(xué)模型。針對著艦安全有重大影響的艦尾氣流場，選擇了具有工程實際意義的美軍標(biāo)MIL-HDBK-1797中的模型作為研究對象，對其進行了深入的分析與研究，利用空間功率譜和時間功率譜的轉(zhuǎn)換方法，給出了自由大氣紊流分量的濾波器形式，對艦尾流隨機分量傳遞函數(shù)中含有時變參數(shù)的特點，提出了將其轉(zhuǎn)化為狀態(tài)空間的實現(xiàn)方法，解決了傳遞函數(shù)參數(shù)的時變問題。最后建立了艦尾氣流場的仿真模型，并對仿真結(jié)果進行了深入的分析。 2.對艦載機彈射起飛方式的6個過程：彈射桿預(yù)張緊過程、彈射桿加載過程、彈射滑跑過程、前輪和主輪自由滑跑過...

【文章頁數(shù)】：134 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展歷史及現(xiàn)狀分析
        1.2.1 彈射起飛技術(shù)發(fā)展歷程
        1.2.2 進艦引導(dǎo)技術(shù)發(fā)展歷程
        1.2.3 著艦阻攔技術(shù)發(fā)展歷程
    1.3 彈射起飛、進艦引導(dǎo)和著艦阻攔的工作原理
        1.3.1 彈射器的組成及工作原理
        1.3.2 進場動力補償系統(tǒng)的組成及工作原理
        1.3.3 液壓緩沖式阻攔裝置的組成及工作原理
    1.4 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 艦載機起降環(huán)境數(shù)學(xué)建模及仿真研究
    2.1 概述
    2.2 在 Matlab 中模擬平穩(wěn)隨機過程
        2.2.1 平穩(wěn)隨機過程的幾個定義
        2.2.2 Matlab 中模擬平穩(wěn)隨機過程
        2.2.3 Taylor 凍結(jié)場假設(shè)
        2.2.4 空間功率譜轉(zhuǎn)換成時間功率譜的方法
    2.3 航母甲板幾何結(jié)構(gòu)及運動模型
        2.3.1 航母著艦甲板幾何結(jié)構(gòu)
        2.3.2 海況及其影響
        2.3.3 航母甲板運動的數(shù)學(xué)模型
    2.4 艦尾氣流場的成因及特點
        2.4.1 艦尾氣流場參數(shù)含義
        2.4.2 幾個常用坐標(biāo)系的定義
        2.4.3 航母艦尾流的成因及特點
        2.4.4 建立艦尾流模型的方法
    2.5 艦尾氣流場數(shù)學(xué)模型及仿真
        2.5.1 自由大氣紊流分量模型及仿真
        2.5.2 艦尾流穩(wěn)態(tài)分量模型及仿真
        2.5.3 艦船尾流周期分量模型及仿真
        2.5.4 艦尾流隨機分量模型及仿真
        2.5.5 艦尾氣流場模型綜合仿真結(jié)果
    2.6 本章小結(jié)
第3章 艦載機彈射起飛動力學(xué)建模及仿真研究
    3.1 概述
    3.2 艦載機彈射起飛的動力學(xué)模型
        3.2.1 艦載機彈射過程受力分析
        3.2.2 建模假設(shè)
        3.2.3 艦載機彈射起飛過程的劃分
        3.2.4 艦載機彈射起飛過程動力學(xué)建模
    3.3 艦載機彈射起飛仿真模型
    3.4 艦載機甲板彈射階段仿真結(jié)果
        3.4.1 各質(zhì)量單元的動力學(xué)過程
        3.4.2 各種參數(shù)對彈射起飛過程的影響
        3.4.3 甲板彈射階段小結(jié)
    3.5 艦載機離艦飛行階段仿真
        3.5.1 各種參數(shù)對起飛性能的影響
        3.5.2 艦艏?xì)饬鲌鰧椛淦痫w的影響
        3.5.3 離艦起飛階段小結(jié)
    3.6 一種剩余甲板長度設(shè)計方法
    3.7 本章小結(jié)
第4章 艦載機進場狀態(tài)動力學(xué)建模及動力補償技術(shù)研究
    4.1 概述
    4.2 無動力補償時航跡傾角對姿態(tài)角的跟蹤特性
        4.2.1 航跡傾角對姿態(tài)角的傳遞函數(shù)
        4.2.2 無動力補償時軌跡角不可控的原因
    4.3 艦載機著艦狀態(tài)下縱向通道的數(shù)學(xué)模型
    4.4 基于趨近律的變結(jié)構(gòu)控制方法
        4.4.1 原趨近律的變結(jié)構(gòu)控制方法
        4.4.2 基于改進趨近律的變結(jié)構(gòu)控制
        4.4.3 一個二階離散系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制器的例子
    4.5 保持迎角恒定的進場動力補償系統(tǒng)設(shè)計
        4.5.1 艦載機縱向運動方程的離散化
        4.5.2 基于改進趨近律的變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計
    4.6 艦載機進場動力補償仿真分析
        4.6.1 綜合仿真模型的建立
        4.6.2 仿真結(jié)果及分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 艦載機著艦阻攔動力學(xué)建模及仿真研究
    5.1 概述
    5.2 阻攔裝置的組成及工作原理
    5.3 艦載機阻攔過程的動力學(xué)模型
        5.3.1 建模假設(shè)
        5.3.2 艦載機動力學(xué)方程
        5.3.3 阻攔力及攔阻索拉力關(guān)系方程
        5.3.4 定長沖跑控制閥裝置模型
        5.3.5 液壓阻攔機模型
    5.4 艦載機阻攔過程的仿真
        5.4.1 仿真模型的建立
        5.4.2 不同著艦初速度的艦載機的阻攔仿真
        5.4.3 不同質(zhì)量的艦載機降落的阻攔仿真
        5.4.4 不同控制凸輪型線控制效果的對比
    5.5 阻攔裝置設(shè)計要求的分析
        5.5.1 飛機阻攔初步設(shè)計原則
        5.5.2 飛機阻攔設(shè)計問題描述
        5.5.3 飛機阻攔力的約束
        5.5.4 一個阻攔裝置設(shè)計的例子
        5.5.5 基于能量法分析阻攔裝置的設(shè)計
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3782264