飞行器表面温度场模拟控制系统研制

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1、中图分类号：V233.7论文编号：102870215-S053学科分类号：082502硕士学位论文飞行器表面温度场模拟控制系统研制研究生姓名随阳学科、专业航空宇航推进理论与工程研究方向系统建模与仿真指导教师叶志锋教授南京航空航天大学研究生院能源与动力学院二О一四年十二月万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofEnergyandPowerEngineeringControlSystemDevelopmentofAircraftSurfaceT

2、emperature-fieldSimulationAThesisinAerospacePropulsionTheoryandEngineeringbySuiYangAdvisedbyProf.YeZhifengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2014万方数据承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

3、或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要在飞行器红外隐身等技术研究测试过程中，需要进行多次外场试验，根据外场试验反馈的情况确定所开发的新技术是否有效、可靠。每次外场试验都要耗费大量人力、物力、财力，实验周期长，因而需要一种相对简易的实验手段，部分取代传统外场实验，应用于红外隐

4、身等技术的研究测试过程中，以便节约人力、物力、财力并缩短试验周期。以红外隐身技术研究工作为例，进行外场试验主要目的在于获取飞行器飞行状态下，因气动加热等因素在蒙皮外表面形成的温度场对红外隐身涂装的影响情况以及红外隐身涂装对其产生的隐身效果。为开发简易实验手段，可考虑采用在地面状态模拟飞行器飞行状态因气动加热等因素在其蒙皮外表面形成的温度场。采用铝板制作某型号飞机局部蒙皮简易模型。用电热线作为热源，由工控机作为上位机控制电热线通电电流，由热电阻提供反馈，实现温度值闭环控制。采取适当温度梯度将模型划分为多个区域，根据与外表面等温线相对应的内表面等热流线

5、划定区域，依照此区域在蒙皮模型内表面分别铺设加热线。根据上位机设定参数控制电热丝加热功率，并与模型内表面安置的热电阻反馈的温度值共同构成反馈控制回路，使蒙皮模型外表面温度场接近所需模拟的飞行器飞行状态因气动加热等因素形成的外表面温度场。从而实现地面状态模拟飞行器飞行状态蒙皮外表面温度场的目的。通过多梯度温度场模拟实验，积累了丰富实验数据和理论成果，开发出低成本、高精度、强可移植性的多路并行控制系统，总结出飞行器表面温度场模拟的解决方案，可用于对整个飞行器外表面的温度场模拟。关键词：红外隐身，温度场，模拟，控制，低成本I万方数据飞行器表面温度场模拟控

6、制系统研制ABSTRACTAircraftinfraredstealthtechnologyresearchneedsmanytimesofoutfieldexperiment,toprovethenewtechnologyiseffectiveandreliable.Eachtimeofoutfieldexperimentcostsmuchmanpower,manymaterialresources,manyfinancialresources,andtheexperimentcycleisverylong.Therefore,itcallsfo

7、ramoresimpleexperimentmethodtopartreplacestraditionalfieldexperimentandsavesthemanpower,materialresources,andfinancialresourcesandshortensthetestcycle.Takeinfraredstealthtechnologyresearchasanexample,themainpurposeistoobtaintheeffectoftemperaturefieldontheinfraredstealthcoatin

8、gandtoobtainthestealtheffect.Inordertodevelopmentamoresimplee