常思江
- 作品数：119 被引量：382H指数：11
- 供职机构：南京理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国博士后科学基金江苏省自然科学基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术航空宇航科学技术电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 旋转稳定弹扰流片气动外形多目标优化设计被引量：2
- 2021年
- 为提升旋转稳定弹的射击精度,将微型扰流片应用于旋转稳定弹,可以为弹丸提供侧向升力、改变弹体姿态,继而达到改变飞行轨迹的目的。通过数值模拟方法计算扰流片轴向力系数、法向力系数和静力矩系数,分析扰流片气动系数随外形参数和马赫数的变化规律,以及外形参数和马赫数对平衡攻角的影响;以扰流片主要外形参数为设计变量,以弹道修正量和终点存速为目标,考虑攻角、修正能力、扰流片尺寸等约束,建立多目标优化设计模型,并采用遗传算法获得全局最优解。结果表明:采用扰流片对弹丸进行姿态调整、弹道修正的方法可行有效;在亚跨声速段扰流片外形参数存在升阻比最优解,在超声速下升阻比随马赫数增加呈下降趋势。
- 钱龙常思江倪旖
- 关键词：旋转稳定弹扰流片气动特性多目标优化
- 有控弹箭稳定性边界的解析预测模型
- 2023年
- 针对弹箭在控制力作用下的稳定性问题,对有控弹箭稳定性边界的解析预测模型进行研究。通过对弹轴系纵轴向角速度的线性化,在弹轴系下建立了有控弹箭角运动方程;通过对弹轴系与非滚系之间滚转角的线性化,在非滚系下建立了五阶角运动方程。根据线性系统稳定性理论,分别推导出弹轴系和非滚系下的稳定性边界解析预测模型。对两种模型在多种工况下开展了仿真分析,结果表明,所提出的弹轴系模型可用于升弧段和降弧段,但控制方位角的应用范围受限;而非滚系模型不受控制方位角范围限制,预测精度较好,但只能用于降弧段,且控制力过大对模型精度产生不利影响;实际工程中建议对两种模型进行综合应用。
- 常思江李东阳
- 关键词：角运动稳定性
- 双翼型无伞末敏弹稳态扫描运动数学模型被引量：7
- 2010年
- 双翼型无伞末敏弹的运动过程存在强非线性、大攻角、有奇异点等现象,用欧拉角方程描述双翼型无伞末敏弹的角运动学方程时可能会出现奇异点而导致退化,针对此问题,采用四元数表示双翼型无伞末敏弹的欧拉角和欧拉方程,建立了其稳态扫描运动的数学模型,并对稳态扫描运动进行了数值计算.结果表明,基于四元数法的弹道数学模型能够正确地反映双翼型无伞末敏弹的稳态扫描运动规律,形成所需要的扫描运动轨迹,在计算过程中不会出现奇点而发散,该动力学模型可以用于无伞末敏弹大幅度姿态运动的总体设计等研究中.
- 史金光韩子鹏舒敬荣常思江
- 关键词：稳态扫描奇异点四元数
- GPS/INS组合导航在制导火箭弹中的应用被引量：11
- 2010年
- 为实时、精确获得火箭弹飞行过程中的状态参数,针对火箭弹的导航环境,研究了GPS/INS组合导航系统在制导火箭弹中的应用,建立了组合系统的动态方程及位置、速度组合误差模型,采用卡尔曼滤波器对该组合系统进行最优估计并进行了仿真分析。仿真结果表明,组合导航系统能为火箭弹制导提供高精度的位置姿态信息,进而为控制系统提供较精确的测量信息,从而大大提高了火箭弹的射击精度。考虑到导航系统成本较低、工作可靠,算法可以实时实现,因此研究结果具有一定的实际应用价值。
- 丁传炳王良明常思江
- 关键词：制导火箭弹GPSINS卡尔曼滤波组合导航
- 脉冲修正弹参数优化设计方法被引量：7
- 2013年
- 为了从理论上寻求合理、有效的脉冲修正弹参数设计方法,提出对脉冲修正弹参数进行优化设计。选取脉冲发动机个数、单脉冲冲量大小、脉冲发动机轴向偏心距及尾翼导转角为优化设计变量,以脉冲发动机总冲最小为目标函数,并以某些脉冲参数、弹道参数等为约束条件,建立了脉冲修正弹参数优化模型。针对该模型的特点,在标准粒子群算法SPSO2011的基础上,提出了基于自适应罚函数且适于处理整数离散变量的改进粒子群算法。算例结果表明,该算法用于脉冲修正弹参数优化设计,可快速、可靠地获取最优解。
- 常思江曹小兵王中原宇文聪伶
- 关键词：弹道修正弹脉冲控制优化设计粒子群算法自适应罚函数
- 自由旋转卷弧翼弹箭的气动特性数值分析
- 2023年
- 为深入研究自由旋转卷弧尾翼弹箭的气动特性,利用计算流体力学方法及滑移网格技术对卷弧翼弹箭开展了时间精确非定常数值模拟。通过与文献对比的方式验证了模拟方法的有效性;分别利用网格无关性和时间步数无关性检验,确定出合适的网格数量和时间步数;在不同马赫数下对比、分析了自由旋转卷弧翼弹箭和固定卷弧翼弹箭的气动特性差异;考虑不同的翼、体差动滚转条件,研究了差动滚转角速度对自由旋转卷弧翼弹箭气动力矩特性的影响。结果表明:由于翼、体连接处黏性涡的强度不同,自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数和马格努斯力矩系数明显小于固定卷弧翼;在马赫数0.8和1.1条件下,自由旋转卷弧翼弹箭的马格努斯力矩系数接近于0,其滚转力矩系数与差动滚转角速度基本呈线性关系,而马格努斯力矩系数与差动滚转角速度呈明显的非线性关系;受翼、体连接处黏性涡的影响,自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数随马赫数增大而急剧减小,马格努斯力矩系数随马赫数增大而急剧增大;上述因素对卷弧翼弹箭的气动特性影响较大,在气动、弹道设计时须予以着重考虑。
- 周文涛常思江
- 关键词：卷弧翼弹箭计算流体力学气动特性
- 在线弹道参数滤波与辨识方法分析被引量：8
- 2020年
- 为解决基于雷达探测系统的一维弹道修正弹的快速在线弹道参数辨识及精度分析问题,针对阻力环体制的一维弹道修正弹,建立了适配于一维弹道修正弹的飞行控制弹道模型,并基于卡尔曼滤波理论建立了弹道滤波模型,给出了弹道预报的方法。结合扩展卡尔曼弹道滤波模型,计算分析了数据测量精度、基础阻力系数变化等因素对预报弹道落点的影响。研究结果表明:为了提高无控弹道和修正弹道的预报精度,应尽可能准确地获取全弹的阻力系数,并进行若干发炮射试验,通过反复调整预报-校正分段以确定出较佳弹道参数方差,来提高后续弹道预报精度。
- 李小元王中原常思江
- 关键词：弹道修正弹在线辨识卡尔曼滤波
- 旋转稳定弹的自转角加速度特性被引量：3
- 2021年
- 为了研究旋转稳定弹的自转角加速度特性,利用外弹道学中描述旋转稳定弹自转动力学的简化微分方程,结合质点弹道方程,推导出自转角加速度一阶导数及二阶导数表达式。通过理论分析及对几种典型旋转稳定弹的计算,结果表明,在弹道降弧段上,当旋转稳定弹的结构参数、气动参数及飞行状态参数满足一定关系时,存在自转角加速度一阶导数为零的条件,此时自转角加速度在弹道降弧段上出现极值点;对于绝大多数情形,当弹丸的射角较小时(如小于20°),自转角加速度在降弧段上不存在极值点。
- 常思江王中原陈琦李东阳
- 关键词：旋转稳定弹
- 鸭式防空修正弹气动外形-修正弹道优化设计被引量：3
- 2010年
- 为使鸭式布局防空炮弹在较短飞行时间内获得较大的弹道修正量并保持飞行稳定,分析了炮弹气动外形参数在飞行弹道上对气动特性及有控弹道特性的影响.以某鸭式布局防空修正弹为例,依据炮弹飞行阻力小、弹道修正能力强以及飞行稳定性良好的设计要求,建立了该类炮弹的气动外形-修正弹道综合优化设计模型,通过气动力工程计算、有控弹道数值计算和复合形寻优,对优化数学模型进行了求解.算例结果表明,该优化设计模型所用机时较短,优化结果能够满足预定的目标要求.
- 常思江王中原余劲天
- 关键词：弹道修正弹防空气动外形优化设计
- 鸭式布局双旋弹飞行动力学建模与仿真被引量：17
- 2014年
- 为发展具有精确打击能力的有控旋转稳定弹,研究了一类采用双旋结构的鸭式布局旋转稳定弹。分析了该类有控弹的飞行原理,补充了其飞行动力学建模所需的坐标系;根据牛顿第二定律和动量矩定理,建立了七自由度刚体质心运动方程和绕质心运动方程;讨论了作用在弹体上的诸力和力矩。编制计算程序对鸭式布局双旋弹的弹道特性进行了仿真分析,揭示了无控条件下双旋弹前、后体的转速和全弹攻角、偏流的变化规律,得到了控制力和控制力矩作用下双旋弹体的攻角响应。仿真结果与其飞行原理吻合,符合外弹道规律,验证了所建模型的合理性,为后续研究该类有控旋转弹提供了理论基础。
- 常思江王中原刘铁铮
- 关键词：飞行动力学鸭舵弹道模型弹道仿真
