题目：舰载机起飞新技术探索——电磁弹射与滑跃斜板的结合

目前舰载机主要的起飞方式有弹射起飞和滑跃起飞两种。这两种起飞方式各有优缺点。弹射起飞能发射大重量的飞机，但技术门槛高；滑跃起飞相对容易实现，但飞机起飞重量受到很大限制。斜板/弹射综合起飞方式是一种值得关注的新的舰载机起飞方式，它将上述两种起飞方式结合起来，目的是用尽可能小的弹射能量，发射更大重量的飞机。本文主要采用数值仿真的手段，对弹射和滑跃相结合这种新的舰载机起飞方式进行研究。首先，在本课题组已有研究成果的基础上，本文建立了弹射与滑跃相结合的起飞方式的运动方程以及电磁弹射系统的数学模型。所建立的电磁弹射系统数学模型可以描述电磁弹射力随时间变化的规律，且形式简单，适用于舰载机起飞动力学的仿真。其次，本文完成了弹射与滑跃相结合的起飞方式动力学仿真软件的编写。所编写的仿真软件采用结构化的编程方式，具有通用性，并且可维护性好、修改方便。同时，对软件的初值算法和积分算法作了改进。此外，为了使软件更加易读，文本对使用面向对象编程技术来进行飞行动力学仿真的方法进行了探索。在以上工作的基础上，本文分析了斜板/弹射综合起飞方式的性能收益和关键问题。其结果表明，这种起飞方式可以减小弹射器弹射力进而可以降低弹射器能量消耗，可以在弹射器弹射力保持不变的情况下有效的增加舰载机的最大起飞重量。同时，此种起飞方式存在离舰后迎角增大和曲面斜板上过载较大的问题。最后，本文完成了曲面斜板和弹射器相匹配的优化设计问题。建立了优化数学模型并进行求解。通过仿真软件的仿真对比表明，优化后的斜板形状可以提高舰载机离舰后飞行轨迹同时减小斜板上起落架载荷。