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2022年 第43卷 第6期    刊出日期：2022-06-30

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论文

基于概率密度演化方法的火炮输弹过程不确定性分析

王明明， 钱林方， 陈光宋， 刘太素

2022, 43(6):  1215-1224.  doi:10.12382/bgxb.2021.0298

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为分析火炮输弹过程不确定性参数对输弹一致性的影响，提出基于概率密度演化理论的输弹过程不确定性分析方法。建立某火炮输弹机的ADAMS动力学模型，根据概率密度守恒原理推导输弹过程的广义概率密度演化方程，以弹丸状态变量和输弹过程随机参数的联合概率密度函数建立状态空间与概率空间之间的联系。根据物理状态的演变引出概率密度的演化，并基于Lax-Wendroff格式的有限差分法求解输弹响应的概率密度函数。与文献［20］试验结果对比，输弹ADAMS 动力学模型的仿真位移曲线与试验数据基本吻合，验证了模型的准确性；分析了不同工况下参数不确定性对弹丸响应的影响，得到了响应均方差。结果表明：与蒙特卡洛（MC）方法的结果对比，该方法计算的响应概率密度函数在形式与精度上都比较准确，验证了该方法的适用性；随着输弹角的增大，响应的波动范围扩大。

火炮身管内膛表层温度及其梯度规律研究

刘朋科， 杨雕， 许耀峰， 宁变芳， 王军， 刘欢

2022, 43(6):  1225-1232.  doi:10.12382/bgxb.2021.0296

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火炮射击过程中高温火药燃气可使身管内膛表面材料强度降低、发生相变甚至形成熔融态，加速身管内膛表面形成烧蚀、冲刷、磨损及开裂等损伤，研究身管内膛表面温度及梯度对揭示身管损伤机理具有重要意义。以大口径155 mm火炮身管对象，建立身管热-结构耦合动力学模型，仿真研究阳线棱边倒角、表面镀铬等对身管内膛表层温度的影响规律，结合实弹射击试验后身管内膛表面热影响层检测对仿真结果进行对比。研究结果表明：身管内膛表层温度沿径向快速衰减，形成极大的温度梯度，表面温度达到1 500 ℃、190 μm处温度超过727 ℃；阳线棱边存在明显的热累积，温度比阳线表面高出300 ℃以上，阳线棱边倒角后温度约降低100 ℃；内膛镀铬后可使基体温度降低约400 ℃。

干扰速率补偿式火炮线自稳定跟踪控制建模与仿真

李伟， 韩崇伟， 刘爱峰， 任海波， 胡鑫， 姜俊峰

2022, 43(6):  1233-1245.  doi:10.12382/bgxb.2021.0295

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为适应动基座、高射角条件下火炮高精度的稳定跟踪控制的需求，提出一种基于大地坐标系下干扰速率补偿式火炮线自稳定控制方法，以有效抑制自行火炮车体姿态扰动对火炮线指向的影响。根据指向稳定的火炮线在动基座上的运动规律，设计新的干扰速率测量陀螺安装方式，推导在大地坐标系下的方位向和高低向干扰速率解耦补偿值，并在传统的高炮随动基础上应用干扰速率前馈补偿，实现火炮线自稳定和控制解耦。由于火炮稳定只涉及炮塔回转、火炮俯仰两个自由度且都存在偏心矩等因素，采用牛顿-欧拉法建立运动车体与火炮、炮塔之间的动力学模型，并考虑传动机构的刚度和齿隙的非线性，结合执行电机模型和经典闭环控制，以车体航向、俯仰、横滚各幅值为7°，周期为2 s的三轴复合摇摆条件，分别对该控制策略在忽略弹性、考虑动弹性的两种情况下对该控制策略进行仿真研究。仿真结果表明，所提稳定控制方法实现了稳定射角不低于60°，在传动弹性条件下的稳定误差不大于0.5 mrad，正弦稳定跟踪误差不大于2.8 mrad，同时实现了高低向和方位向的的控制解耦，为火炮线高响应、高精度稳定控制提供了新的研究思路和方法。

火炮俯仰电液伺服系统速度非线性抑制技术研究

代普， 潘军， 马晴， 刘妙

2022, 43(6):  1246-1254.  doi:10.12382/bgxb.2021.0357

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火炮俯仰电液伺服系统因其特殊结构存在严重的速度非线性，这一特征不但导致系统在不同角度区间等幅调转时间不同，也严重影响系统的动态跟踪性能。在剖析俯仰电液伺服系统原理基础上，建立俯仰伺服系统运动的数学模型，获取俯仰电液伺服系统的非线性运动规律，提出俯仰电液伺服系统速度非线性的抑制方法，通过引入非线性观测及非线性补偿环节，较好地抑制了俯仰电液系统的速度非线性特性，改善了系统的控制特性。仿真及样机实验结果表明：该方法具有良好的控制效果，可对位置环输出的速度主令到俯仰体旋转速度主令的非线性进行较好的抑制，实现位置环输出的速度主令到俯仰体旋转速度主令的线性化，从而显著改善火炮俯仰电液伺服系统的调转及动态跟踪性能。

斜截头弹体入水的弹道特性

邵志宇， 伍思宇， 曹苗苗， 冯顺山

2022, 43(6):  1255-1265.  doi:10.12382/bgxb.2021.0301

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斜截头弹体的入水会发生姿态偏转和弹道弯曲。从理论上分析弹丸在水中的偏转过程，得出斜截头弹体姿态偏转方程。利用AUTODYN软件对斜截头弹体入水过程进行数值模拟，基于模拟结果提出描述弹体质心轨迹的经验公式，并通过试验验证其准确性。设计炮射垂直入水试验，利用高速摄像机记录弹丸的撞击速度和运动过程。试验结果表明：理论分析得出的姿态偏转方程可靠，数值模拟和基于数值模拟得出的质心弹道经验公式的预测精度可信。

上浮式水面发射筒弹射内弹道特性

曾培高， 姜毅， 杨哩娜

2022, 43(6):  1266-1276.  doi:10.12382/bgxb.2021.0318

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为研究新型上浮式水面发射筒弹射内弹道特性及其影响因素，采用Realizable k-ε湍流模型、Mixture多相流模型以及动态分层技术，建立考虑上浮速度影响的弹、筒弹射模型。对弹筒模型在水面与地面上的弹射过程分别进行数值模拟，对比分析二者的内弹道性能与筒内流动变化规律，并研究发射筒出水速度对水面发射内弹道性能的影响。对比结果表明，水面发射的弹、筒相对运动快于地面发射的相对运动，使得水面发射的燃气做功用时比地面发射的用时少14%，水面发射弹体受到的最大载荷比地面发射小20%；由于水面发射中发射筒具有相对较高的设定出水速度，水面发射弹体的出筒速度大于地面发射的出筒速度。流动分析表明：在设定的出水速度条件下，水面发射过程中燃气不会直接与水面发生作用，无相变耗能过程。影响因素分析表明，在安全发射条件下，出水速度主要通过改变水对筒的作用力来影响弹、筒的相对运动速度，但燃气对筒的作用力远远大于水对筒的作用力，使得出水速度对弹、筒相对运动的非线性影响几乎可以忽略，出水速度的改变几乎不会影响弹体的出筒速度增量。

火箭多级筒燃气弹射动力学特性及影响因素

潘霄， 姜毅， 王勃漫， 任烨波

2022, 43(6):  1277-1287.  doi:10.12382/bgxb.2021.0316

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为提高火箭弹射的性能，研究一种新型改进火箭多级筒燃气弹射装置的安全性，对其弹射过程中结构的动力学特性及发射过程中的影响因素进行比较分析。使用有限元方法对该弹射装置的弹射过程进行仿真，将弹射出的火箭位移、速度、俯仰角等结果与实验结果进行对比，验证有限元计算模型的有效性。在有限元模型基础上分析筒节间隙、推力偏心和发射角度对多级筒弹射安全性的影响。分析结果表明：发射角度是弹射安全性的主要影响因素，筒节间隙和推力偏心是次要影响因素，火箭弹射偏转、筒节间相互作用力和横向最大位移增大都是这些因素影响弹射安全性的主要表现；当活塞筒筒节间隙扩大到0.3 mm或发射角度偏转到3°时，会对发射安全性产生较大的威胁。

2，4-二硝基苯甲醚基熔铸含铝炸药冲击起爆特性

李淑睿， 段卓平， 白志玲， 张旭， 黄风雷

2022, 43(6):  1288-1294.  doi:10.12382/bgxb.2021.0354

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为钝感高能炸药安全性设计和应用提供理论依据和物理基础，深入开展钝感熔铸含铝炸药冲击起爆特性实验研究。建立蓝宝石飞片平面撞击加载炸药一维拉格朗日分析组合式电磁粒子速度计实验测试系统，测量2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔铸含铝炸药冲击起爆爆轰成长过程中不同拉格朗日位置的粒子速度-时间变化曲线，获得飞片撞击速度和固相炸药颗粒度等变化对其冲击起爆爆轰成长的影响规律，并确定了该熔铸含铝炸药的冲击Hugoniot关系（D=2.439+2.137u，D为冲击波传播速度，u为粒子速度）和未反应炸药状态方程参数。结果表明：DNAN基熔铸含铝炸药冲击起爆爆轰成长过程的典型粒子速度曲线呈驼峰状，冲击波阵面波后粒子速度明显上升并加速追赶前导波阵面，冲击起爆过程整体表现为加速反应特征；在该装药颗粒度级配范围和加载压力下，加载压力越高或固相炸药颗粒度越小，炸药冲击起爆爆轰成长越快，越早转为爆轰。

金属有机骨架材料孔径对原位合成叠氮化铜-碳复合起爆药的影响规律

秦剑， 迟殿鹏， 杨利， 韩纪旻， 佟文超

2022, 43(6):  1295-1303.  doi:10.12382/bgxb.2021.0355

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原位合成是解决微小火工品装药问题的关键技术。为探究金属有机骨架材料孔径对原位合成叠氮化铜的影响，采用普通溶液法制备得到3种不同孔径的含铜金属有机骨架化合物，在高温碳化后进行叠氮化反应，最终得到叠氮化铜-碳复合起爆药。利用氮气吸附脱、扫描电镜、粉末X射线衍射以及差示扫描量热法等表征手段，对各阶段产物进行测试分析。结果表明：孔径大小会影响到骨架中铜的叠氮化程度，孔径越大，叠氮化反应越充分。

当量比对煤油-空气两相旋转爆轰波的影响

冯文康，郑权，汪小卫，董晓琳，翁春生，肖强，孟豪龙

2022, 43(6):  1304-1315.  doi:10.12382/bgxb.2021.0352

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为研究当量比对煤油-空气两相旋转爆轰波的影响，基于欧拉-拉格朗日方法，以常温液态煤油为燃料、高总温空气为氧化剂开展二维数值模拟。通过控制进油量计算不同当量比下的两相旋转爆轰流场，分析当量比对流场结构、传播特性和推力性能的影响。分析结果表明：在一定的当量比范围内，爆轰波波头高度随着当量比的增大而减小；当量比大于0.6时，速度亏损随着当量比的增大总体呈现增加的趋势，变化范围为7.1%~17.2%；当量比大于0.8时产生燃料损失，燃料损失随当量比的增大呈近似线性增加，当量比为2.0时最大为51%；随着当量比的增大，比冲减小，比推力先增大后减小并在当量比为1.5时达到最大值，比冲和比推力的变化范围分别为1 154.3~ 3 912.4 s和1 226.8~1 521.8 N·s/kg。

近距耦合鸭式布局导弹气动特性

吕代龙， 陈少松， 徐一航， 邱佳伟

2022, 43(6):  1316-1325.  doi:10.12382/bgxb.2021.0329

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由于导弹在大攻角下舵面法向力会下降，导致机动性降低。在鸭舵前添加反安定面，可使之与鸭舵之间产生有利干扰，在获得机动性的同时获得高操纵性。采用数值模拟方法研究亚声速和超声速条件下双鸭式布局导弹的近距耦合效应。在验证数值方法可靠的基础上，与鸭式布局导弹进行对比分析，重点研究来流工况为Ma=0.5与Ma=2.0时在不同迎角下反安定面与鸭舵之间的涡系演变过程，并对舵面法向力和俯仰力矩进行了分析。分析结果表明：当来流处于亚声速时，在中大迎角以后产生的增升效果明显，反安定面卷起的下洗涡与鸭舵涡卷绕融合后使之得到明显增强，涡强度的增强延迟了鸭舵表面的流动分离，提高了法向力；当来流处于超声速时，相互之间的耦合作用变为使鸭舵上表面流速增加和下表面涡量减少，进而提升鸭舵升力；双鸭式布局能够增加平衡迎角，提高操纵性。

基于深度自动编码器神经网络的飞行器翼型参数降维与优化设计

吴则良， 叶建川，王江，金忍

2022, 43(6):  1326-1336.  doi:10.12382/bgxb.2021.0346

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传统飞行器翼型参数化描述方法在翼型优化设计研究中因变量较多导致优化效率低、计算工作量大，为此提出一种基于深度自动编码器（DAE）的神经网络模型。将该模型用于翼型优化设计研究中描述参数降维问题，研究经该模型降维后各翼型描述参数的物理意义，并与本征正交分解法（POD）对翼型描述参数降维效果进行对比。在给定的优化设计目标与约束条件下，设计基于代理模型和遗传算法的翼型优化方法，对RAE2822翼型进行跨声速来流下的优化设计，将所提模型与类别形状函数变换法（CST）、POD方法的优化效率与翼型优化效果进行对比。对比结果表明，所提利用DAE神经网络模型的方法优化效率更高，在跨声速来流下对RAE2822进行减阻优化设计结果明显优于CST方法、POD方法。

小口径高炮修正弹在脉冲作用下的运动特性

杨志伟， 王良明， 陈健伟， 殷永旸

2022, 43(6):  1337-1345.  doi:10.12382/bgxb.2021.0302

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为研究小口径高炮修正弹在脉冲作用下的运动特性，建立弹丸的复攻角和复偏角方程。将脉冲作用过程分为脉冲直接力作用和脉冲引起的气动力作用两个过程。分别推导两个过程的复攻角和复偏角方程的解析解，得到速度平均偏角的表达式，分析速度偏角的产生机理。通过与数值解的仿真对比，验证了解析解的正确性。研究结果表明：对于尾翼稳定弹丸，脉冲发动机应安装在弹丸质心之前，可使单个脉冲发动机产生的速度方向改变量最大；脉冲引起的气动力作用对弹丸速度方向的影响远大于脉冲直接力作用的影响；脉冲作用会在垂直于脉冲发动机推力方向上产生速度增量。研究结果可为小口径高炮修正弹的总体设计和制导方法优化提供参考。

柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计

赵春明， 焦胜海， 王晓飞， 姚跃民， 黄朝东

2022, 43(6):  1346-1354.  doi:10.12382/bgxb.2021.0593

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针对充气空间飞行器刚柔耦合影响下的高精度姿态控制问题，提出基于自抗扰控制理论的姿态控制系统设计方法。建立刚柔耦合动力学模型，综合采用线性自抗扰控制、姿态机动路径规划、脉冲调宽调频调制、滤波处理等控制策略进行柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计。通过数值仿真实验对所设计系统进行验证，并与传统PID控制进行对比分析。仿真结果表明，采用新方法设计的柔性充气空间飞行器姿态控制系统可以适应大角度姿态机动，能够有效抑制充气囊体的柔性振动，在节省燃料消耗的同时实现高精度姿态控制。

SiC陶瓷/UHMWPE纤维复合结构抗12.7mm穿甲燃烧弹试验与仿真

李永鹏， 徐豫新， 张健， 花培鑫， 赵晓旭

2022, 43(6):  1355-1364.  doi:10.12382/bgxb.2021.0604

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针对SiC陶瓷板、超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维板层合而成的复合结构，为掌握组元厚度对其抗弹性能的影响规律，进行12.7 mm穿甲燃烧弹对复合结构的侵彻试验，获得不同撞击速度下的侵彻效果。建立弹体对复合结构侵彻的有限元计算模型，并通过试验验证计算模型的可靠性。采用被验证的计算模型对12.7 mm穿甲燃烧弹侵彻不同厚度组元的复合结构进行仿真计算，分析复合结构在弹体侵彻下的破坏机制及抗弹性能影响因素。研究结果表明：所建立的有限元模型能够可靠计算12.7 mm穿甲燃烧弹对复合结构的侵彻效应；复合结构抗弹性能随组元厚度增加呈线性增加，SiC陶瓷对抗弹性能的影响较UHMWPE纤维板大；随SiC陶瓷与UHMWPE纤维板厚度比的增加，复合结构抗弹体侵彻性能先增强后减小，当厚度比在0.2~0.4之间时，复合结构抗弹体侵彻性能最佳。

基于空变分离的两步聚焦双基曲线合成孔径雷达成像

徐熙毅， 谭鸽伟， 李彪

2022, 43(6):  1365-1375.  doi:10.12382/bgxb.2021.0398

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针对任意构型曲线运动轨迹双基SAR严重的二维空变问题，建立斜距的空变分离等效模型，并在此基础上提出一种两步聚焦处理方法。在距离频域-方位时域对回波进行非空变相位补偿，以完成距离走动矫正和Deramp处理，实现粗聚焦。第一步聚焦后的剩余相位是与点目标位置有关的空变部分，接着在距离向引入Keystone变换，并在方位向通过多普勒参数的最小二乘拟合和方位重采样较好地补偿空变相位误差，完成精确聚焦。仿真结果表明：所提空变分离的斜距等效模型具有较高的精确性；两步聚焦处理算法有效地解决了曲线双基合成孔径雷达的二维空变和强耦合问题，提高了边缘点的成像性能，具有较大的成像区域和较广的使用场景。

衡重参数对超空泡射弹有效射程的影响

古鉴霄， 党建军， 黄闯， 李代金， 刘富强

2022, 43(6):  1376-1386.  doi:10.12382/bgxb.2021.0319

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为研究衡重参数对超空泡射弹有效射程的影响，基于流体体积多相流模型和刚体空间运动方程组，建立超空化流场和刚体运动相耦合的仿真方法，通过与文献\[23\]试验结果对比验证仿真方法的合理性。通过仿真计算研究超空泡射弹的水下弹道运动特性，获得质心位置、质量等典型衡重参数对射弹有效射程的影响规律。研究结果表明：超空泡射弹的水下弹道具有稳定尾拍现象，尾拍的波长和振幅近似恒定；后移质心可有效增加超空泡射弹的水下增程，质心位置后移9%，水下射程提高14%；增加射弹质量可显著增加水下射程，质量增大150%，水下射程提高70%。

基于蚁群算法的深海着陆车路径规划

郭威， 吴凯， 周悦， 孙洪鸣， 徐高飞， 高森

2022, 43(6):  1387-1394.  doi:10.12382/bgxb.2021.0342

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针对深海着陆车海底作业“路径最优”问题，提出一种适用于着陆车的三维海底全局路径规划算法。采用栅格等分法建立着陆车作业区域的三维海底环境抽象模型。通过对着陆车航行过程动力学分析和驱动电机速度与工作效率测试，建立其航行运动能耗模型。采用局部和全局信息素更新的基于蚁群寻优的能耗-距离路径规划算法，并将能耗、距离引入到启发函数与评价函数中。仿真实验结果表明，该算法通过合理选取评价函数权重参数，能有效均衡路径规划的里程与能耗，具有较好的收敛速度和全局搜索能力，能够满足深海着陆车海底科考作业需求。

水下接触爆炸下舷侧防雷舱吸能结构形式试验研究

柴崧淋， 侯海量， 金键， 李典， 李永清

2022, 43(6):  1395-1406.  doi:10.12382/bgxb.2021.0328

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为探究夹芯结构在水下舷侧防雷舱中应用的可行性，比较了不同结构形式防雷舱的变形吸能特性。设计了4种不同吸能结构形式的防雷舱，并分别开展了300 g TNT水下接触爆炸毁伤试验。通过对比分析防雷舱内部舱壁板的变形破坏情况发现：以液舱内壁柔性大变形进行吸能的结构形式，边界必须有强支撑结构，支撑不足时难以发挥薄膜拉伸吸能效果；利用液舱内壁-弧形板-吸能舱内壁整体变形吸能的吸能舱夹芯结构形式，弧形板在为液舱内壁提供有力支撑的同时还可随液舱内壁共同变形吸能，有效提高防雷舱的防护能力；进一步在弧形板间添加泡沫铝，未能取得更好的防护效果；弧形板前移至液舱的夹芯结构形式，弧形板的设置导致水中能量未能充分耗散至整个液舱，能量的汇聚致使内部舱室产生了更严重的破坏。

基于复杂约束条件的欠驱动AUV三维路径规划

张家闻， 房浩霖， 李家旺

2022, 43(6):  1407-1414.  doi:10.12382/bgxb.2021.0340

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为解决欠驱动自主水下航行器（AUV）在复杂水域下的三维路径规划和避碰问题，结合欠驱动的运动特性与自身约束条件，提出一种改进的蚁群结合3次B样条曲线拟合的算法，模拟现实海域环境信息进行水下空间环境建模。针对传统蚁群算法规划出的全局路径转角大、曲折多所造成的欠驱动AUV舵轮使用寿命低的问题，采用垂直面安全域设置的方法，设计基于低崎岖度的适应度函数结合路径长度与平缓度的双边评价体系规划出全局路径。采用3次B样条曲线，基于原型值点及目标点速度矢量约束拟合出一条曲率连续、无碰撞的优化路径。仿真结果表明，在保证收敛速度和全局搜索能力的前提下，所规划的路径合理，满足欠驱动AUV运动条件。

基于智能算法的无人集群防御作战方案优化方法

马也， 范文慧， 常天庆

2022, 43(6):  1415-1425.  doi:10.12382/bgxb.2021.0339

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兵力部署与任务分配是无人集群防御作战的重要过程，有效利用集群中有限的兵力并发挥出最高的作战效能对提高无人集群的作战胜率至关重要，进行高效的作战任务分配能够协调集群一致性并更好完成作战任务。针对无人集群防御作战中的关键作战方案，研究无人集群防御作战的兵力部署及协同任务分配优化问题。构建基于智能体技术的无人集群防御作战模型，量化无人集群兵力部署所需的关键参数，对作战区域与兵力进行规划，设计目标函数。提出一种自适应遗传算法，解决无人集群的兵力部署问题。算法可根据实时运行情况动态调整目标函数、交叉率和变异率，保证适应度值较高个体的传承并避免算法出现局部最优。进行防御作战仿真，为验证无人集群兵力部署的效果，提出一种基于深度Q网络的深度强化学习改进算法，解决无人集群任务分配问题，对部署好的无人集群进行任务分配并作战。该算法能够自适应调整Q值，避免算法因过度估计造成无法收敛至最优解。防御作战实验结果表明，所提出的无人集群兵力部署及协同任务分配方法可有效提高防御作战的成功率，实现无人集群的自主协同及智能对抗。

基于包络法的冗余机器人运动可靠性

丁力， 谷加辉， 周金宇， 康绍鹏， 陈逸飞， 李子依

2022, 43(6):  1426-1434.  doi:10.12382/bgxb.2021.0308

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为研究7自由度冗余机器人中连杆长度、连杆偏距及关节角对末端执行器运动可靠性的影响，提出一种基于包络法的运动可靠性分析方法。在获得机器人运动学误差函数的基础上，通过1阶泰勒公式将其线性化处理，并采用概率法得到末端执行器位置和姿态的失效模型。采用包络法将时变运动可靠性问题转换成时不变运动可靠性问题，找到轨迹中失效概率最大的点，引入协方差矩阵解析失效极值点与端点之间的内在关系，以多维正态积分计算得到机器人运动可靠度。通过仿真算例对所提方法的有效性进行验证。结果表明：包络法获得的结果与蒙特卡洛法的求解结果基本吻合，求解效率得到了较大的提升；与等效极值法相比，包络法的求解精度较高、鲁棒性较好。

基于近似模型的复合材料导管支臂结构性能分析

李彬， 谢新， 唐文勇， 陶江平， 孙宜强， 张辉

2022, 43(6):  1435-1446.  doi:10.12382/bgxb.2021.0300

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为分析气垫船复合材料导管支臂结构性能并进行高效率结构设计，采用一种带有权重系数变量的组合神经网络近似模型替代结构有限元计算。根据各铺层设计参数对结构性能影响的灵敏度进行分析并分组，建立多个神经网络模型，结合权重系数与各模型输出得到响应预测值。基于复合材料可设计性，应用优化拉丁超立方试验设计方法从细观和宏观层面分析研究导管支臂性能中材料参数的作用。结果表明：所提复合材料导管支臂结构组合近似模型方法具有较高精度，纤维弹性模量和基体剪切模量对导管支臂结构材料力学性能具有主导作用；在组分材料属性一定情况下，纤维体积分数的增加能够提高结构刚度与稳定性，在不同受力状态下纤维体积分数与各铺层角对结构失效影响有差异，设计时需进行特殊考虑；所提方法可为复合材料导管支臂结构性能分析及支臂结构材料一体化设计提供理论依据。

基于GO-Markov的飞机燃油闭环控制系统可靠性分析

李景奎， 林文杰， 江秀红， 卢雨泽

2022, 43(6):  1447-1455.  doi:10.12382/bgxb.2021.0288

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飞机燃油控制系统是发动机的能量控制中枢，对飞机的飞行性能有重要影响。发动机电子控制器通过调节进入燃烧室的燃油流量来控制发动机的推力，同时旁通活门反向打开形成闭环反馈控制系统。利用GO法难以准确对其进行可靠性分析，为此提出一种基于GO法的系统可靠性计算方法。依据飞机燃油控制系统原理图建立GO模型，对闭环回路环节进行状态组合。利用马尔可夫状态转移过程获得状态转移矩阵，推导出闭环回路环节的稳态概率公式，并对某型飞机燃油控制系统进行可靠性计算。计算结果表明，在不改变GO法建模规则的前提下，该方法考虑了闭环回路反馈信号对系统可靠性的影响，能更真实地反映飞机燃油闭环控制系统的可靠性。

精密对称驱动二级微动放大系统设计及性能

杨满芝，景钢，郭卫，张传伟，武宏璋，魏凯洋，李林岳，吕振阳，桂皓晨，张晓栋

2022, 43(6):  1456-1465.  doi:10.12382/bgxb.2021.0351

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为获得具有较高运动精度、无寄生运动、放大比较大且可调的微动平台，基于直圆型柔性铰链的导向、传动原理及机构杠杆原理，设计出一种对称驱动且放大比可调的二级微动放大机构（设计放大比为1∶5），并提出压电陶瓷致动器驱动微动放大机构的精密二级微动放大系统设计方案；分析微动机构驱动性能的导向原理及附加力平衡原理，并对微动二级放大机构的放大比进行理论计算；采用试验法分析系统微驱动器的驱动性能，并解析出其驱动方程；利用有限元法分析系统的强度、模态及运动性能。分析结果表明：系统的强度及模态性能符合要求，具有较高的运动精度（在运动行程内，理论计算与有限元分析最大绝对误差为6.27 μm、相对误差为8.36%）；所设计的精密对称驱动二级微动放大系统具有运动精度高、安全性强、放大比大且可调等优势。