吸气式组合动力飞行器爬升轨迹设计与分析

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"该文研究了吸气式组合动力飞行器的爬升轨迹设计方法,主要针对水平起飞的情况。文章将爬升过程分为三个阶段,即起飞爬升段、等动压段和等热流段,并针对每个阶段设定了相应的约束条件,如过载、动压和热流。在高度-速度剖面上定义了轨迹设计的限制边界,并应用反馈线性化技术设计了跟踪制导律。仿真结果证明所提方法能够满足飞行约束,确保轨迹精确跟踪,为吸气式组合动力飞行器的爬升轨迹设计提供了有效方案。" 这篇文章详细探讨了吸气式组合动力飞行器的爬升轨迹设计,这是一种关键的技术问题,因为这种发动机的性能与其飞行状态密切相关。首先,作者将爬升过程分为三个飞行段,每段都有特定的考虑因素。起飞爬升段主要关注过载约束,以确保飞行安全;等动压段则是在动压达到一定值后,保持发动机稳定工作的阶段;等热流段则涉及对热流的管理,以防止过热问题。 在设计过程中,作者引入了高度-速度剖面的概念,这个剖面是轨迹设计的基础,它定义了轨迹设计的约束边界。然后,采用反馈线性化技术设计了参考轨迹的跟踪制导律,这种方法可以优化飞行器的轨迹控制,使其能准确地按照预定轨迹飞行。 论文通过计算机仿真验证了所提方法的有效性,仿真结果显示,参考轨迹不仅满足了各种飞行约束,还能准确地追踪设计轨迹,这为吸气式组合动力飞行器在主动段的爬升轨迹设计提供了实用的工具。这种方法对于提高飞行器的性能和效率,以及确保其在复杂飞行条件下的稳定操作具有重要意义。 吸气式组合发动机,如火箭基组合循环发动机(RBCC)和涡轮基组合循环发动机(TBCC),是未来空天飞行器推进技术的重要趋势。由于它们的性能与飞行状态的耦合度高,因此对飞行轨迹的精细设计至关重要。文献中提到的等动压和等热流爬升策略,以及反馈线性化技术的应用,都是为了优化飞行器的性能和保证任务的顺利完成。 这篇论文为吸气式组合动力飞行器的轨迹设计提供了一个创新的、实用的方法,对相关领域的研究和技术发展有着积极的推动作用。