亚跨音速下脉冲直接力的射流干扰机理与抑制技术研究

脉冲直接力控制是飞行器精确制导的关键技术，在实现亚跨音速飞行器低成本精确制导方面具有迫切需求，而脉冲发动机产生的射流与飞行器外流场之间的干扰效应及其抑制方法是脉冲直接力控制的核心技术。本申请针对低成本精确制导飞行器制导控制段的速度范围主要集中在0.1Ma至1.2Ma，重点研究亚跨音速情况下脉冲直接力控制的射流干扰机理及其抑制技术。主要研究内容包括：研究含有多种尺度漩涡与复杂激波系的射流干扰机理，分析激波系引发边界层流动、射流与边界层相互干扰、射流与外流相互剪切、射流卷吸和边界涡裹入等扰动因素；建立基于飞行器结构、姿态、速度与射流特性等多约束条件下的射流干扰数学模型，系统研究射流干扰特性及其对飞行品质、控制效率和总体优化设计的影响；提出通过在线预测脉冲射流干扰以实现抑制射流干扰效应的主动抑制方法。本申请研究成果对脉冲直接力控制技术在低成本亚跨音速精确制导飞行器上的应用具有重要意义。

脉冲直接力控制是飞行器精确制导的关键技术，在实现亚跨音速飞行器低成本精确制导方面具有迫切需求，而脉冲发动机产生的射流与飞行器外流场之间的干扰效应及其抑制方法是脉冲直接力控制的核心技术。本项目以制导段的典型速度(0.5Ma-1.2Ma，亚跨音速)为出发点，针对直接力与气动力的射流干扰及抑制问题，研究射流干扰的作用机理，分析射流干扰对制导控制系统设计的影响，提出射流干扰的在线预测主动抑制方法，研究基于直接力控制的制导控制设计技术，为基于脉冲发动机的制导控制技术在精确制导弹药上的应用提供了理论依据与设计方法。本项目自获得资助以来，共获授权发明专利8项，受理发明专利10项，软件著作权5项；发表论文41篇，培养硕士和博士研究生12名。本项目完成国防科技成果鉴定1项，成功申报了2015年吴文俊人工智能科学技术奖1项。以本项目成果为基础，相关研究项目已获国防项目资助，继续开展深入研究。