基于对中外学术文献和专利数据库的系统性整理分析,对近五年国内外水空跨介质航行器技术前沿进展进行了综合评述,全面归纳了外形与结构设计、跨介质动力及过渡控制技术三大关键领域的核心突破。研究表明,多样的创新性形态设计、模块化及可变形结构,以及轻质高强材料的集成应用,显著增强了航行器性能;动力技术方面,混合与集成一体式推进系统的探索促进了航行器在水空介质间的高效过渡与稳定运行;动态稳定性控制与精确轨迹规划等技术,为实现跨介质过渡精准操控提供了重要支撑。基于现有研究态势,深入探讨了当前技术面临的挑战,展望了未来发展方向,强调了仿生变体技术、先进动力能源系统、智能控制算法以及样机实地测试与验证在未来研究中的关键作用,以便了解最新研究动态和技术进展,识别技术瓶颈和研究缺口,以及潜在的应用前景。
针对复杂电磁环境下无人机舵机抗干扰能力不足的问题,提出基于动态博弈论的频-空联合抗干扰方法。构建双时间尺度微分博弈框架,宏观层通过Q-学习(Q-learning)算法动态优化跳频策略以规避干扰频点,微观层利用多传感器数据融合实现虚拟波束成形以抑制旁瓣干扰,结合动态阻抗匹配技术增强鲁棒性。设计频-空协同收益函数量化跨域策略耦合效应,基于Lyapunov稳定性理论证明系统在干扰功率密度≤0.8 W/m2时的指数收敛性,收敛时间≤18 ms。实验表明:在综合扫频干扰下,所提方案较传统静态滤波方案的平均抑制效能提升37%左右,且模型的预测结果与实测值误差小于5%。通过本技术方案的实施突破了传统单域抗干扰技术的实时性与协同优化瓶颈,也验证了动态博弈理论的工程适用性。
针对高超声速飞行器在极端服役环境下热防护系统设计复杂、材料性能不足及产品保障困难等瓶颈问题,通过系统分析热防护结构设计流程、材料选择及外场维修保障机制,提出了优化热防护系统的关键策略。围绕热防护设计流程的十个核心环节展开研究,明确了从目标需求到验证手段的系统化设计方法;对比分析了硅基、碳基及陶瓷基材料的性能差异与应用场景,揭示了轻质化、耐高温复合材料的核心优势;探讨了长时间飞行中热密封失效风险与外场维修保障需求,提出了低温固化、快速修复等关键技术要求。基于多场耦合分析,进一步建议提升材料性能摸底能力、减少材料种类以降低热匹配风险,并推动天地试验差异性理论研究。研究结果可为高超声速飞行器热防护系统的轻量化、高可靠性设计及工程化应用提供重要支撑。
<正>《战术导弹技术》由中国航天科工集团有限公司主管、北京海鹰科技情报研究所主办,是为导弹的研究、设计、制造、试验、使用服务的综合性学术技术类刊物。本刊创刊于1980年、双月刊,是中文核心期刊、中国科技核心期刊,国内外公开发行,为《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊,被《中国学术期刊(光盘版)》《中国期刊网》及俄罗斯《文摘杂志》(AJ)收录。一、征稿启事《战术导弹技术》征文范围如下:1、学术前沿主要刊登人工智能技术、量子技术、隐身技术、仿生物技术等前沿技术和新兴技术在导弹和导弹武器系统、无人机、高超声速飞行器、临近空间与空天飞行器中的研究与应用方面的技术论文或综述。
针对变后掠飞行器规避禁飞区问题,研究变后掠变形/轨迹一体化优化方法。首先,构建考虑禁飞区约束的变形/轨迹协同优化模型,将攻角、倾侧角、后掠角的变化率作为控制量引入。其次,基于Radau伪谱法设计复杂约束下的变后掠飞行器轨迹优化流程。最后,开展变后掠飞行器与固定外形飞行器的最短飞行时间、最大横向机动距离和最大末速轨迹优化仿真。结果表明,无禁飞区约束条件下,变后掠飞行器的性能优势显著,其最短飞行时间缩短0.83%~15.98%,最大横向距离增加7.2%~11.12%,最大终端速度提升3.44%~16.11%。存在禁飞区约束时,仅变后掠飞行器可成功绕飞,同时还能通过调整后掠角降低对攻角和倾侧角的依赖,有利于高效的飞行轨迹控制。
针对组合动力高超声速飞行器突防问题,提出了一种“双模态过载”的组合机动方式。基于经典微分对策理论解的符号函数的形式,结合组合动力高超声速飞行器的特点,提出了一种“小过载+大过载”的组合机动方式:机动方向由微分对策给出,机动幅值的大小则由模态给出。分析表明,“双模态”机动方式相比于“单模态”机动,在某些交战状态下能使脱靶量增大超过30%,可以有效改善突防效果,但脱靶量同时受到“大过载模态”持续时间和作用时机的影响;通过神经网络离线拟合脱靶量与“大过载模态”作用时机及持续时间的关系,能够根据交战态势信息在线生成大过载模态最优作用时机,取得了较好的拟合效果。结果表明,所提方法能够有效改善突防效果,且易于在线实现,有应用于工程实际的潜力。
随着涡轮入口温度的急剧上升,为了更合理地对复合冷却结构进行设计,通过计算流体力学(CFD)数值模拟对有限容积的气膜冲击复合冷却结构进行了研究,分析了吹风比、冲击孔数量和冲击孔直径三个入射冷流因素的复合冷却结构的冷却流动情况,以评估冷却效果。结果表明,通过增加吹风比可以提高冷却剂供应量,使冷却膜能够进一步向下游延伸。随着冲击孔数量的增加,冷却射流两侧的肾形涡对强度增大。冷却剂供应量受冲击孔直径的影响,直径较小时输送的冷却液不足,导致靶板上的气膜覆盖不完整;直径过大时大部分冷却剂被主流夹带。通过对比分析,在吹风比为M=2、冲击孔数量N=2与冲击孔孔径Dj2=0.3D的情况下,复合冷却结构气膜孔出口处冷流法向动量较低,形成的气膜具有较好的延展性和附壁性。
随着体系化对抗的升级,多导弹协同技术因其优势和潜力成为世界各国广泛关注的重点发展方向之一。对国外多导弹协同项目发展进行综述分析,结合网络化信息赋能展望未来多导弹网络化协同技术发展方向。首先,综述国外多导弹协同技术的发展演进,从研制进程、主要特点、相关概念等环节梳理国外项目的发展情况。其次,结合国外项目分析多导弹协同发展特点,总结网络化牵引下的多导弹协同技术发展重点。在此基础上,围绕发展重点探讨多导弹网络化协同技术的发展方向,展望未来需要重点关注的关键技术。研究表明,多导弹协同技术已成为各国竞相发展的关键,而多导弹网络化协同技术更是未来体系化对抗“降本增效”的重中之重,围绕低成本、规模化、自主化三个重点提升多导弹网络化协同能力可为未来体系对抗下的多导弹集群协同能力建设提供明确思路。
级间分离弹簧经常应用在飞行器的级间分离系统中,对提高分离系统的鲁棒性起到了重要作用。对级间分离过程中,分离弹簧装置产生的扰动角速度进行了分析,在两级质量和长度相当时,助推器与主级角速度之和约一半将会传递给主级,对主级稳定启控产生不利影响。在分离弹簧扰动分析的基础上,对分离弹簧扰动角速度抑制方法进行了研究,通过在弹簧作动机构两端增加铰链,既可以获得弹簧分离机构的鲁棒性,也能够抑制两级牵连扰动角速度。原理分析和数值仿真表明,该分离方法效果明显,对强扰动分离工况有明显抑制作用;试验结果表明,该机构满足使用要求,具有一定借鉴意义。
为应对新兴反潜技术与对手水下战力提升,美国海军加速发展水下预置系统以维持水下优势。聚焦美国两大典型系统——“九头蛇”(Hydra)与“上浮式有效预置载荷”(UFP),分析其核心技术:Hydra通过模块化舱体集成无人机/潜航器载荷,依托低频电磁波远程激活与跨域协同网络,实现浅海快速隐蔽部署;UFP系统凭借深海耐压防腐技术、气动上浮机构及核能/燃料电池能源,可在4000 m深海潜伏5年并按需发射武器。二者通过分布式部署突破传统兵力投送限制,已应用于模块化水雷战与分布式杀伤链作战,显著提升区域拒止与隐蔽突袭能力。未来水下预置系统将向智能化决策、能源多元化、跨域一体化及低成本规模化方向演进,重塑海战形态。