현재 수행해야 할 주요 연구 및 핵심 기술 연구는 다음과 같습니다.
(1) 고온 가스 역학
고온 실제 기체 효과는 극 초음속 항공기 개발에서 반드시 고려해야 할 중요한 문제이다. 고온가스의 불균형유동 문제에 대해 사람들은 이미 대량의 연구를 하였다. 고온기류 중 화학반응률에 대한 인식이 부족한 경우, 특히 진동 자유도 발생, 분자 해체, 표면화학반응 등 다양한 요소가 결합되는 경우 더욱 그렇다. 현재 존재하는 주요 문제는 고온 가스의 열역학 특성, 반응의 속도 상수 및 화학 반응 모델의 선택, 그리고 머리 충격 탈체 거리, 경계층 속도 단면, 밀도 단면 및 표면 열 흐름과 같은 중요한 매개변수의 예측에 편차가 발생할 수 있다는 것입니다.
(2) scramjet 엔진 기초 및 새로운 개념 추진 연구.
흡입식 고초음속 비행 실현을 촉진할 수 있는 모든 핵심 기술 중 추진 기술이 1 위를 차지하고 있다. 초연 펀치 엔진의 발전은 초연 펀치 엔진이 넓은 작업 속도 범위 (특히 마하수가 8 이상인 경우) 의 내부 흐름, 연소 안정성 및 프로세스 최적화, 지상 실험 및 미세 유동장 진단, 비행 테스트 및 디지털 시뮬레이션 기술을 포함한 많은 어려운 기술적 문제에 직면해 있습니다. 가볍고 내고온에 강한 엔진 재료와 효과적인 열 관리 기술: 엔진의 신기술을 연구하여 비행 속도가 마하수 8 보다 클 때의 엔진 성능을 검증합니다. 엔진/항공기 통합 설계 방법 연구 (입구/엔진/노즐 조합 포함) 종합공기역학과 열보호: 상승저항비와 조작안정성 특성 사이의 조정: 공기역학 특성 및 구조무결성 설계: 공기역학 모양 및 페이로드 볼륨 요구 사항: 다학과 설계 최적화 (MDO) 전체 최적화 등 ), 실용적인 운영 및 고성능 통합 설계 항공기 프로그램을 달성하기 위해; 저속 추진 모드에서 고속 추진 모드로 전환하는 방법, 특히 가변 형상 엔진의 경우 작업 조건 변환을 실현하는 방법
(3) 새로운 내열 단열 원리, 재료 및 구조.
기존의 항공기 열 보호 시스템은 대부분 전략 탄두를 겨냥한 것으로, 외형이 간단하고, 시간이 짧으며, 상승률이 높은 것이 특징이다. 사용되는 주요 방법은 열 보호를 제거하는 것입니다. 차세대 우주선의 열 보호 문제는 복잡한 리프트 폼 팩터, 중저열유속 밀도, 장시간 가열 등 여러 가지 특징을 가지고 있다. 좋은 공압적 특성을 얻기 위해서는 일반적으로 비 절삭 열 보호 기술을 사용하여 항공기 모양을 그대로 유지하면서 장시간 연속 비행의 내부 단열 문제를 해결해야 합니다. 거시적 열 보호 이론을 세웠다. 비 절삭 열 방지 기술: 열 방지 구조 통합 설계 기술: 힘과 열이 함께 작용하는 구조의 동력 응답 특성 및 파괴 기계 등. 패시브 (히트 싱크, 단열, 표면 방사), 세미 패시브 (히트 파이프 전도+방사), 액티브 (발한, 필름, 냉기 대류) 등 열 차단의 다양한 원리는 심층적 인 논의가 필요합니다.
엔진 열 보호 재료 기술의 경우, 능동적 냉각 방식의 연소실 판자재 및 극저온 추진제 용기 재료는 더 오래 지속되는 수동 냉각 또는 활성 냉각 (즉, 냉각수 냉각) 열 보호 시스템이 필요하다는 점에 중점을 두고 있습니다. 연소실은 반드시 능동적으로 냉각해야 한다. 지금까지 열보호 시스템의 다양한 후보 설계에 대해 광범위한 테스트와 연구를 수행했지만 다양한 운영 요구 사항을 완벽하게 충족하는 솔루션은 아직 발견되지 않았습니다.
(4) 변수 매개변수, 빠른 응답, 견고성 및 효율적인 제어 시스템 설계
상승저항비와 우수한 기동 성능을 추구하기 위해 인근 항공기는 일반적으로 외형이 복잡하며 비행 중 속도와 공역 변화가 크다. 속도에 따라 공압적 특성 (상승 저항 비율, 안정성 및 기동성) 도 크게 변경되어 비행 제어에 새로운 어려움을 가중시킵니다. 높은 기동성은 빠른 응답을 요구하는 제어 시스템과 큰 제어력으로 큰 과부하를 일으킨다.
복합 제어 시스템은 복합 제어 시스템 작동 모드의 최적화 설계 및 시뮬레이션 모델링, 엔진 점화 논리 및 제어 주기 설계 제어, 측면 스프레이 직접력 및 스프레이와 메인스트림 필드 공압 간섭 효과의 모델링, 분석 및 계산 등 다양한 주요 기술 문제를 다룹니다. 제어 시스템 작동 주파수와 방향타 시스템 대역폭 및 탄성체 주파수의 일치, 복합 제어 시스템의 풍동 및 지면 시뮬레이션 실험
(5) 극 초음속 항공기의 공기 역학적 탄성.
현대극 초음속 항공기 비행선은 폭이 넓어 비행 고도와 Ma 천차만별이다. 기동 범위를 늘리기 위해서, 늘 상승저항비의 복잡한 구조를 채택한다. 구조적 무게에 대한 엄격한 제한으로 초경량 고인성 소재를 대량으로 사용함으로써 항공기/미사일의 유연성이 높아졌다. 고속 비행 시 공압난방 현상이 매우 두드러져 제어 시스템의 역할이 점점 더 중요해지고 있다. 전통적인 아음속, 천음속, 초음속과 비교했을 때, 이러한 요소들로 인한 극초음속 공압탄성은 연구, 실험, 이론 계산 분석 방법에서 크게 다르다. \ 공기/서보/열탄성 커플러 계수가 매우 두드러지고, 극 초음속 공압탄성은 무시할 수 없는 중요한 연구 과제가 되었으며, 관련 기술은 아직 성숙하지 않았다.
(6) 다 분야 설계 최적화
극 초음속 항공기는 고도로 통합된 여러 설계 시스템으로 구성되어야 하며, 모든 설계 제약을 충족시킬 수 있는 견고하고 신뢰할 수 있는 항공기 설계를 위해 다학과 설계 최적화가 필요합니다. 비행기의 외형은 비행기의 다음과 같은 특징을 결정할 것이다: 비행기의 구조 형태; 기체와 결합된 열 보호 시스템의 유형 및 사용된 재료 비행 제어 시스템 비행 역학 특성과 비행 궤적 등. 반대로, 비행기의 비행 궤적은 비행기의 공압가열과 하중을 결정하여 비행기의 공압탄성 역학 특성, 성능 및 무게에 영향을 미칩니다. 공기역학과 은신도 교차결합된다. 다학과 설계 최적화에 필요한 몇 가지 능력은 여전히 미성숙하다.
(7) 지능형 변형 항공기 기술
근거리 항공기는 지상 또는 운송 플랫폼에서 이륙하여 대기를 가로질러 비행하고 다양한 임무, 비행 환경 (고도, 비행 마하수 등) 을 수행합니다. ) 변화가 심하다. 외형을 고정한 비행기는 이렇게 넓은 범위의 환경 매개변수 변화에 적응하고 항상 우수한 성능을 유지하기가 어렵다. 따라서 스마트 변형 항공기 기술 (MAT) 을 사용해야 합니다. 공기역학, 스마트 소재, 제어 기술이 발달하면서 이 아이디어는 점차 현실화되고 있다.
스마트 변형은 변형의 지능 제어와 스마트 재질 및 구조에 기반한 변형 구현이라는 두 가지 의미를 포함합니다. 해결해야 할 핵심 기술 문제는 변형 가능한 항공기의 공압 성능 예측 및 공압 배치 연구, 변형 가능한 항공기의 전체 및 설계 최적화, 변형 전후의 비행 안정성 및 조작 특성, 변형 가능한 항공기 비행 제어 기술, 지능형 재질 및 구조 응용 기술입니다.