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日期: 2016-03-31 | 來源: 科學網 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
高超聲速飛行器是壹種大空域、超高速、長距離、高精度的新型飛行器。其結構特性、動力學特性、飛行特性、環境特性比壹般飛行器更為復雜，且存在較大的相互耦合；機身的材料、動力、防護特性，以及外部湍流、轉捩等環節都將對飛行器的飛行性能和控制性能產生很大的影響。
基本概念
高超聲速飛行器是指飛行速度超過伍倍聲速的飛機、導彈、炮彈等有翼或無翼飛行器。該類飛行器包括高超聲速導彈、空天飛機、高超聲速偵察機、高超聲速運輸機、可重復使用天地往返飛行器等。
高超聲速技術是集航空、航天、材料、氣動、控制、優化和計算機於壹體的多學科交叉研究領域，高超聲速飛行器涉及發動機、結構外形設計、材料研制、氣動受力分析、控制算法開發、優化和計算機等眾多技術，是航空航天技術的戰略制高點。這種飛行器在距離地面20~100km的空域執行特定任務，它既有航空技術的優勢，又有航天器不可比擬的優點，既能在大氣層內以高超聲速進行巡航飛行，又能穿越大氣層做再入軌道運行，具有很高的軍事和民用價值，是未來進入空間並控制空間、保證控制優勢的關鍵支柱，同時也是對空間進行大規模開發的載體，是壹種具有廣闊開發前景的飛行器。
高超聲速飛行器的整體布局采用機身-發動機壹體化的特殊設計結構，使得各個子系統之間具有強耦合性和強非線性；大空域、長距離的復雜飛行環境，給系統帶來更多的不確定影響。因而，高超聲速飛行器與傳統飛行器相比，是壹個帶有強非線性、強耦合、快時變、不確定等特性的復雜對象。
近半個世紀以來，由於巨大的軍事價值和潛在的經濟價值，高超聲速飛行技術受到美國、澳大利亞、俄羅斯、德國、法國、印度、日本和英國等航空航天強國的廣泛重視和深入研究,積累了大量成功和失敗的經驗，人類對高超聲速技術的認識不斷深化。
高超聲速飛行器特點
高超聲速飛行器的特點主要體現在模型結構非線性、模型參數非線性、約束條件非線性等引起的強非線性特性；機體發動機壹體化設計、流固耦合、彈性體與剛體間的耦合、通道耦合等引起的強耦合特性；大空域飛行、高超聲速流、質量變化等引起的快時變特性；未建模動態、數據稀缺、彈性變形、隨機幹擾等引起的不確定特性肆個方面。
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