喷流与空气舵联合控制下柔性飞行器的气动伺服弹性耦合系统分析与仿真

近空间飞行器一般是指航行在外层空间与稀薄大气层之间的飞行器，在不同大气密度条件下，需要采用空气舵和喷流联合控制。受结构重量的严格限制，近空间飞行器有较大的柔性，不能以简单的刚体飞行动力学进行分析。当近空间飞行器作跳跃式、大机动飞行时，气动加热和散热会改变结构的刚度，燃料消耗也使得结构质量重新分配，造成近空间飞行器属一种变参数结构。为了优化近空间飞行器的空气舵和姿控喷管控制方案和气动布局，提高伺服控制下的飞行稳定性，避免飞行失控和结构损坏，需要对这种在喷流和空气舵联合控制下、具有变参数的弹性飞行器的气动伺服弹性耦合动力学进行理论研究、仿真计算和稳定性分析。本项目计划将当地流活塞理论推广到三维升力体、乘波体或复杂翼身组合体的气动力计算，研究快速时变结构瞬态振动模态的高效算法，建立在空气舵和喷流联合作用下复杂系统的控制方程，发展高速有效的计算方法，并在此基础上进行飞行仿真和稳定性分析。