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综述
基于深度学习的无人机识别方法现状与挑战
李其骎, 杨明, 任昊天, 常皓亮, 张小强, 朱新宇
2025,16(2):1-11 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.01
[摘要] (33) [HTML] (85) [PDF 1.11 M] (113)
摘要：
无人机在军事/民用/商业领域的广泛应用促使对其识别和分类的需求。随着人工智能的不断发展，深度学习作为一种机器学习技术，在目标检测领域展现出良好的性能，也可应用于无人机识别领域。本文首先 介绍了无人机识别的背景和意义，回顾了深度学习的发展历程，并分别介绍了目标检测中两种重要的算法结构：两阶段目标检测算法和单阶段目标检测算法；然后，对目标检测常用算法以及算法中的骨干网络等进行了阐述，归纳了近年来无人机识别改进算法的改进策略，总结了改进效果及其缺点和局限性；最后，针对目前无人机识别的研究现状，提出展望和挑战，有望在建立无人机数据集，提高无人机检测的准确性、实时性等方面取得更大突破，推动无人机技术在各个领域的应用。
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空天飞行影响航天员脑神经功能的现状及展望
于辉, 高丽娜, 高娜, 牛畅, 呼延霆, 谷良贤
2025,16(2):12-22,39 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.02
[摘要] (14) [HTML] (12) [PDF 4.07 M] (89)
摘要：
中国空间站的建成标志着我国载人航天“三步走”发展战略圆满实现，未来航天员将开展常态化空天飞行并长期驻留执行科学任务。然而，空天飞行中航天员经历超重、失重、辐射、孤立环境等变化，直接威胁其 肌骨系统、神经系统、免疫系统等功能正常发挥，尤其是航天员脑神经功能异常将会影响其认知能力，进而影响空间任务顺利完成。因此，保护航天员在空天飞行中脑神经功能具有重要意义。本文以空间视角和时间视角梳理了空天飞行对航天员脑神经功能的影响，总结了当前航天员脑神经保护现状和挑战，并围绕目前存在的关键问题对未来航天员脑神经保护策略进行了展望。
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理论研究
基于改进虚拟弹簧模型的无人机路径规划算法研究
肖蘅, 张汇, 周文, 穆震杰
2025,16(2):23-30 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.03
[摘要] (13) [HTML] (10) [PDF 1.90 M] (92)
摘要：
由于无人机的路径规划问题以及虚拟弹簧模型（VSM）在路径规划过程中存在目标不可达和狭窄通道易振荡问题，在虚拟弹簧模型的基础上，提出一种改进虚拟弹簧模型的无人机路径规划算法。首先，建立无人 机与障碍物的排斥力公式以及无人机与目标点的牵引公式，完成无人机的局部路径规划；然后，在虚拟弹簧模型中引入边界力概念，解决无人机狭窄通道易振荡及目标不可达的问题；最后，结合仿真实验对所提算法的有效性进行验证。结果表明：相较于传统虚拟弹簧模型和改进虚拟弹簧模型，本文提出的无人机路径算法在狭窄通道环境下进行无人机路径规划所形成的路径更加平滑，在目标不可达情况下能够使无人机顺利到达目标点，能够在相对复杂的环境中对无人机路径进行规划。
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多旋翼无人机协同吊挂载荷控制方法研究
路向阳, 任相龙, 薛久辉
2025,16(2):31-39 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.04
[摘要] (11) [HTML] (15) [PDF 1.27 M] (88)
摘要：
无人机通过单机搭载载荷的方式进行运输，运载能力受限，多机融合是大势所趋，在传统的搭建旋翼—载荷模型时，多使用Euler-Lagrange 方法处理吊挂载荷的约束，需引入多个辅助变量，建模过程比较复杂。采用Udwadia-Kalaba（U-K）方程处理约束条件，对旋翼无人机协同飞行控制进行建模，以解决旋翼机协同运输载荷的问题是一种有效的尝试。通过建立旋翼无人机的运动学模型和动力学模型，利用U-K 方程处理运动约束，将载荷对无人机的影响分为水平和垂直两个方向，并将其作为阶跃信号输入，进行求解计算；在系统的控制策略上设计串级PID 控制模型，保证多机协同条件下旋翼无人机具有良好的抗干扰能力和稳定性；在Matlab 环境下使用Simulink 模型进行仿真分析。结果表明：所提出的控制方法实现了编队系统的稳定性、快速性和准确性，能够达到优化旋翼无人机协同控制效果的目标。
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融合注意力机制的航空发动机推力估计方法研究
邹雨杭, 赵永平
2025,16(2):40-51 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.05
[摘要] (8) [HTML] (15) [PDF 2.10 M] (88)
摘要：
准确预测航空发动机推力大小对直接控制发动机推力具有重要意义。为了提升航空发动机推力估计模型的准确性和实用性，针对时间序列预测构建融合LSTM 和注意力机制的多任务LSTM-Attention 模型；针 对不同飞行条件下推力估计的问题，运用Fine-tune 和改进DANN 的迁移学习方法以增强模型对多工况条件下的适应性。结果表明：LSTM 融合注意力机制可以有效地对长时间序列数据进行建模，修正了LSTM 在全局建模能力上不足的问题，同时也克服了注意力机制难以捕捉相对位置信息的局限；多任务学习策略能显著提高模型在油门杆突变节点处的预测精度，进一步提高了模型的准确性；当目标域数据较少时应当选择Fine-tune，而在目标域数据充足的情况下使用改进DANN 方法将得到准确性更高的模型。
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1/2+1对转压气机气动设计研究
刘景源, 吴天元
2025,16(2):52-61 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.06
[摘要] (14) [HTML] (29) [PDF 2.38 M] (86)
摘要：
对转压气机的研制具有重要的军事及国防战略意义，气动设计是研制对转压气机的前提。详细分析对转压气机内部流动特点，探讨对转压气机气动设计思路及方法，根据气动设计指标，在权衡气动和几何设计 参数、前后转子设计参数之间的协调匹配性的基础上，设计一种1/2+1 对转压气机，并进行三维数值校核。结果表明：前后转子叶片排间设计参数的协调匹配性、后排转子负荷系数和扩散因子等设计参数取值、各叶片排基元叶型参数等对对转压气机性能具有重要影响；所设计的对转压气机满足总体气动性能指标，并且气动性能较高。
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基于马尔科夫决策过程的星座故障卫星替换策略研究
林若禹, 冯蕴雯, 薛小锋, 郑晓燕, 崔帅
2025,16(2):62-69 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.07
[摘要] (9) [HTML] (7) [PDF 593.26 K] (65)
摘要：
随着星座的大规模化，单星重要程度降低，在制定故障卫星替换策略时，应当考虑采用多种替换方式和保留故障卫星的情况。针对这一需求，提出一种基于马尔科夫决策过程的星座轨道卫星替换策略制定方法。 根据在轨工作、在轨备份和地面备份的卫星颗数，对轨道状态进行划分；在此基础上，结合故障卫星的不同替换策略及对应的订购、储存和惩罚成本，构建代表预期维护成本的回报函数模型；以最小化各决策周期的维护预期成本为目标，制定序贯的替换策略并以某星座轨道为例进行应用分析。结果表明：采用地面备份替换故障卫星时，更趋向于补充消耗的备份卫星；平均故障间隔时间越长，预期维护总成本越低，但效果逐渐减弱；惩罚成本的提高会导致替换策略固化，预期维护总成本的上升趋势会极大放缓。
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基于ECIOU结构嵌入YOLO的塔台视角目标检测
钱基德, 严浩, 梁琰, 曾昶畅, 牟忆豪
2025,16(2):70-78 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.08
[摘要] (3) [HTML] (16) [PDF 2.81 M] (83)
摘要：
现有的塔台视角目标检测系统易出现定位偏差大、小目标检测精度低等问题，为解决该问题，提出基于ECIOU 结构嵌入YOLO v8 模型的塔台视角下飞机类目标检测方法，以提高检测的准确性和效率。在传统 YOLO v8 模型基础上，增加CBAM 模块，加强目标特征的判别性；引入GConv 和SENet 注意力机制，以优化Bottleneck 结构，从而增强其特征提取能力；使用ECIOU Loss 代替原有的CIOU 损失函数，提升其在复杂环境下的检测性能；重新构建小目标检测头PWHead，以更好地捕捉小目标的细节信息。通过在Roboflow 公开数据集上对模型进行评估，并将其性能与其他主流模型进行对比，结果表明：改进的YOLO v8 模型的精确度达90.2%，平均精度均值达86.9%，较YOLO v8n 分别提升了2.2% 和1.3%，即提升了检测效率。
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面向飞行学员的飞行训练影响因素研究
赵运祥, 梁泽剑, 黄宏, 梁爱民, 徐海文
2025,16(2):79-85,92 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.09
[摘要] (11) [HTML] (20) [PDF 938.64 K] (75)
摘要：
在航空领域，飞行学员的飞行技能直接关系到航空安全和运营效率。基于中国民用航空飞行学院某分院飞行学员的训练数据，引入Pearson 相关系数，评估特征与目标变量之间的关系强度；根据相关系数确定飞 行训练的关键影响因素，建立Pearson 相关系数的决策树新模型；通过比较不同阈值和决策树深度，优化新模型在准确率、精确率、召回率和F1 分数的性能；在同一数据集上，与随机森林、多层感知机（MLP）、逻辑回归、决策树以及改进后的梯度提升决策树模型的性能进行对比。结果表明：新模型计算结果表现最优，能够为飞行学员的飞行训练提供有效指导，为飞行训练评估提供理论支撑。
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工程应用
一种改进径向基函数插值法在气动载荷施加中的应用
郑威, 熊俊, 刘剑, 季凯
2025,16(2):86-92 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.10
[摘要] (13) [HTML] (12) [PDF 1.22 M] (72)
摘要：
气动载荷是飞行器结构有限元分析中一类重要的载荷形式，气动载荷的网格通常与结构网格不匹配，甚至气动载荷是以坐标—压强表格的形式给出的，需要对其进行三维插值后才能施加到结构网格上。为解决 上述问题，提出一种改进径向基函数插值法，该方法在径向基函数插值法的基础上，通过插值点的法向量对插值点的邻近空间进行扭曲，以减少非共面采样点的干扰，并通过K 维树数据结构提高方法效率；该改进径向基函数插值法可以仅依据坐标—压强表格获得与结构网格匹配的载荷谱，通过对两种典型飞行器结构算例进行气动载荷的插值，证明该方法的可行性。结果表明：改进的径向基函数插值法为气动载荷在飞行器结构有限元分析中的准确施加提供了有效手段，具有一定的应用价值。
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被动流动控制技术对民用运输机低速特性影响的风洞试验研究
颜 巍, 王祁旻, 李锦烨, 徐辉雯, 赵克良, 白峰, 张美红, 焦仁山, 王飞, 曾维平
2025,16(2):93-100 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.11
[摘要] (7) [HTML] (38) [PDF 7.17 M] (97)
摘要：
有效抑制机翼的流动分离可以提高飞机的起飞、着陆性能，优化民用运输机增升构型的低速特性。通过风洞试验开展对翼身融合鼓包和发房外导流片这两种被动控制技术的选型研究，找到能优化低速特性的最 佳组合方案——小翼身融合鼓包叠加外发房导流片A，并通过流动显示试验呈现出优化手段所抑制流动分离的区域。结果表明：在最佳组合方案条件下的力矩特性满足波音准则的要求。
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轻型无人机撞击典型客机平尾结构试验及数值模拟研究
陈斐颖, 陈池, 刘军, 李健, 张迎春
2025,16(2):101-114 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.12
[摘要] (22) [HTML] (20) [PDF 18.36 M] (104)
摘要：
评估无人机对空中其他飞行器的飞行安全威胁，必须开展无人机撞击飞行器结构的试验及数值仿真。基于研制的大口径异形空气炮发射测试系统，开展某轻型无人机与典型客机平尾结构的碰撞试验，采用LSDYNA软件建立相应的无人机撞击平尾有限元数值仿真模型，对比平尾动态响应及损伤形貌的计算结果与试验结果，采用数值仿真方法研究无人机的姿态对平尾结构撞击损伤的影响。结果表明：无人机撞击易对平尾前缘结构造成贯穿性损伤，俯仰和滚转姿态对平尾撞击损伤影响较小，航向姿态的影响较大，且无人机的电池在撞击过程中存在侵入平尾结构内部并引发爆炸起火的风险。
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电动垂直起降复合翼飞行器电机臂结构设计
陈修贤, 董明, 董文俊, 吴韦志
2025,16(2):115-120,133 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.13
[摘要] (24) [HTML] (11) [PDF 1.89 M] (84)
摘要：
电动垂直起降复合翼飞行器的电机臂是其关键的承载部件，在转换飞行阶段和反转换飞行阶段，飞行载荷复杂，研究其结构设计具有重要意义。研究垂起、转换、固定翼飞行、反转换、降落飞行阶段电机臂承受的桨叶拉力、飞行过载载荷，在此载荷下设计双传力路径的电机臂结构，并在给定约束条件下进行电机座的结构优化；通过强度仿真分析对电机臂结构设计进行计算分析，确保电机臂上复合材料和金属零件的应力水平低于设计许用值；根据电机臂结构形式，设计试验加载方式，通过静强度试验和飞行试验，测量试验过程中的应变及变形，并与强度计算结果进行对比分析，以验证电机臂结构设计和计算结果的准确性。结果表明：本文设计的电动垂直起降复合翼飞行器的电机臂满足刚度、强度、疲劳设计要求。
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基于时间序列异常检测的航空发动机故障诊断
王茵茹
2025,16(2):121-133 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.14
[摘要] (11) [HTML] (10) [PDF 1.58 M] (81)
摘要：
航空发动机的故障诊断存在数据偏斜问题，即故障样本数量远少于正常样本数量，且故障样本无法反映整个运行工况，导致常规的分类模型泛化能力较差。针对上述问题，提出一种基于改进的深度支持向量数据 描述的时间序列异常检测模型。使用长短期记忆（LSTM）网络映射样本的输入和输出，与实际采集输出构成时序异常向量，再通过融入变分自编码器（VAE）的深度支持向量数据描述（DeepSVDD）实现航空发动机时序数据的异常检测；在某型航空发动机地面试车台进行实验验证，与孤立森林（IF）、TranAD（ Transformer-basedAnomaly Detection）模型及GANomaly 等对比方法进行对比。结果表明：采用本文所提模型计算得到特征曲线下面积值达到0.987 8，具有最好的异常检测性能，能够有效地应用于航空发动机的各项异常检测及故障诊断任务中。
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国产7050铝合金薄壁承力框车削残余应力变形控制研究
胡越, 张晟玮, 蒋睿嵩, 黄崇湘
2025,16(2):134-141 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.15
[摘要] (8) [HTML] (7) [PDF 5.23 M] (85)
摘要：
研究国产7050 铝合金航空薄壁承力框零件车削加工的变形控制，在减小径向变形的情况下保证车削效率，可显著提升零件的加工精度与使用性能。建立三维车削残余应力仿真模型，通过实验验证国产7050 铝合金薄壁承力框车削仿真模型的准确性；基于三维车削仿真模型开展正交实验，建立车削参数与车削残余应力的映射模型；以车削效率和残余应力为优化目标，基于遗传算法获得优化的国产7050 铝合金航空薄壁承力框车削参数。结果表明：优化后加工表面残余应力降低至15.6 MPa，承力框最大径向变形量为1.59 mm，相比原车削参数变形量减小了约19%，达到了控制和优化国产7050 铝合金航空薄壁承力框加工变形的目的。
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机载电子硬件电路板级审定策略研究
刘闰舟, 朱鸿力, 马丽敏
2025,16(2):142-148 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.16
[摘要] (15) [HTML] (4) [PDF 451.00 K] (77)
摘要：
目前国内在机载电子硬件的电路板级适航审定中主要依据《机载电子硬件设计保证指南》（DO-254），但该文件对电子硬件的设计保证过程及目标在工业实践中存在一定的模糊性。基于此，通过对比分析关于 DO-254 的国外咨询通告AC 20-152A 和备忘录CM-SWCEH-001 中对电路板卡级的相关目标要求，结合国外适航当局审定理念和目前国内工业水平现状，提出以咨询通告AC 20-152A 作为DO-254 的支持材料应用于国内机载电子硬件电路板级审定实践的思路和方法。同时，对咨询通告AC 20-152A 中电路板级相关要求开展可行性分析，基于条款意图对其进行优化以适应国内审定现状，并通过实际项目审定案例论证该思路和方法的适用性及优越性。结果表明：该思路和方法可为国内机载电子硬件的电路板卡级适航符合性提供参考和借鉴。
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面向多专业融合的民用飞机试验数据库的设计与实现
李鑫洋, 冯蕴雯, 李健, 路成, 解亚军, 杨荔
2025,16(2):149-159 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.17
[摘要] (6) [HTML] (5) [PDF 2.42 M] (86)
摘要：
民用飞机全生命周期试验数据作为反映试验信息的重要组成部分，对保障型号研制的质量、提高研制效率具有重要作用，但由于其庞大的数据量且涉及多个专业领域，缺乏综合性管理，导致数据资源浪费。为解 决上述问题，提出一套基于适航条款的试验数据管理业务流程，以有效管理多专业民用飞机试验数据，并进一步研究数据库的设计和实施。首先对技术中心研究人员的需求进行调研，综合调研结果进行数据库功能分析；其次结合多专业试验数据存储的具体业务需求及市场上相关数据库开发技术进行架构设计，明确各个试验模块存储内容之间的逻辑关系；然后以飞行模块为例，详细进行数据库模块设计；最后搭建数据库操作界面，验证设计的可行性。本文构建的民用飞机试验数据库可为面向多专业试验数据库的设计提供有益参考。
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基于贝叶斯网络的某民用飞机着陆距离研究
王可, 邵静雯, 杨俊
2025,16(2):160-167 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.18
[摘要] (10) [HTML] (5) [PDF 660.08 K] (94)
摘要：
采用民用飞机的实际运行数据和飞机性能软件仿真审定数据对着陆距离进行对比分析，能够为该型飞机运行能力的提升提供量化支撑。从实际运行数据中提取性能仿真计算所需的关键条件以得到相同条件下的所需着陆距离（RLD）及距离差，利用四分位法将着陆相关数据离散化处理，并对建模方法进行比选；采用PC 算法学习网络结构，采用贝叶斯估计学习网络参数，构建实际着陆距离超出RLD 风险模型；利用贝叶斯网络精确推理计算超出RLD 状态的后验概率及最大后验假设。结果表明：拉平至接地时间在7 s 左右、接地至地速40 kt（1 kt=1.852 km/h）时间在18~24 s 之间可有效降低实际着陆距离超出RLD 概率，并结合相关参数对着陆运行提出建议以降低超出RLD 风险。
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“民用飞机运营支持”专栏
民用飞机维修程序AR虚拟验证可行性探索分析
孙宏丽, 王宏朝, 张雅杰, 乔万鑫, 赵新灿
2025,16(2):168-174 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.19
[摘要] (12) [HTML] (11) [PDF 5.46 M] (78)
摘要：
民用飞机手册验证工作的难点在于验证资源的保障，亟需开发新的验证途径，以实现手册高效率、低成本地验证。提出一种除书面验证和操作验证方法外，基于数模的维修程序AR 虚拟验证方法。从飞机维修手 册验证技术要求出发，给出维修程序AR 虚拟验证工作流程，并从构建与真实构型飞机一致性和维修操作一致性的角度探索该方法的可行性；通过将操作验证和AR 虚拟验证实施要求进行比对，证明拆装类和检查类维修程序采用AR 虚拟验证方法具有工程可实施性。
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民用飞机飞行非正常操作程序条目清单建立方法
张丛远, 杨延延
2025,16(2):175-180,195 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.20
[摘要] (4) [HTML] (12) [PDF 563.67 K] (65)
摘要：
非正常程序是飞行员处置各类应急情况的重要依据，由于缺少相应的程序条目建立方法，使程序条目易产生冗余或缺漏。将非正常程序分为4 类，适航规章类、功能失效类、航线运行因素类和机型特点类，提出对应的程序条目建立方法；运用规章查询、系统安全性分析——“失效模式和影响分析”（FMEA）和“功能危险性分析”（FHA），借鉴相似机型等方法，根据“操作需求”建立非正常操作程序条目，获得更准确的结果，且将设计结果迭代优化CAS 信息。应用上述方法开发的某国产民用飞机燃油系统非正常操作程序能够有效建立功能条目，使程序设计结果更符合飞行员的预期。
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基于S3000L标准的民用飞机结构件修理级别分析技术研究
吴怡欣, 张晓晶, 张雅杰
2025,16(2):181-187 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.21
[摘要] (4) [HTML] (6) [PDF 475.33 K] (83)
摘要：
目前我国民用飞机主制造商对结构件的修理级别决策多采用经验判断的方式，尤其对车间修理的决策经验较少，亟需开展修理级别分析技术研究。修理级别分析不仅是民用飞机部件后勤保障分析的重要环节之一，也是部件维修手册规划和编制的重要输入，国际主流民用飞机制造商开始采用S3000L 标准进行后勤保障分析。本文通过研究S3000L 标准中所提供的修理级别分析（LORA）方法，结合持续适航文件编制经验制定一套适用于民用飞机结构部件的修理级别分析流程，并使用实例进行可行性验证。结果表明：现阶段采用非经济性简单LORA 方法进行结构部件的LORA 更具备可行性，该分析流程能为国内主制造商开展结构部件维修手册编制工作提供参考。
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民用飞机结构标准施工维修程序研究
刘中华, 史宏伟
2025,16(2):188-195 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.22
[摘要] (7) [HTML] (5) [PDF 506.08 K] (70)
摘要：
民用飞机维修手册结构标准施工维修程序的编制需要厘清内容范围和数据源。通过研究适航规章、行业标准和国际主流民用飞机的飞机维修手册，总结民用飞机维修手册结构标准施工维修程序所涵盖的主要内容，包括腐蚀的预防、内部和外部的涂层、机体排水和密封等；结合国产民用飞机研制经验，总结结构标准施工维修程序的主要数据源，包括飞机设计图纸/数模、制造工艺规范、供应商产品资料、维修任务分析数据、型号技术报告和行业标准等；考虑了航空公司利用维修程序编制维修工卡的需求，形成国产民用飞机结构标准施工维修程序的自身特点。结果表明：按照本文给出的内容范围和数据源等编制完成的结构标准施工维修程序能够很好地满足飞机维修需要。
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民用飞机维修手册程序修订后操作验证需求评估研究
羿九火, 于维轩, 王宏朝, 张荣宁
2025,16(2):196-201 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.23
[摘要] (5) [HTML] (5) [PDF 583.10 K] (62)
摘要：
目前我国民用飞机维修手册验证工作的研究主要集中在验证方法、验证流程、质量管控等方面，关于维修手册程序修订后操作验证需求的评估鲜有相关准则和流程，亟需开展相关研究。通过分析部分维修手册 程序修订内容是否需要提出操作验证需求及原因，同时结合国产某民用飞机试飞和运营阶段手册验证相关经验，归纳总结出飞机维修程序修订后操作验证需求的评估准则和流程，并进行应用实例验证。结果表明：概述、安全注意事项等内容在修订后无需提出操作验证需求，接近方式和测试逻辑等内容在修订后需要提出操作验证需求，能够为手册编写人员和手册验证人员做出判断提供便利。
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基于S1000D规范的民用飞机消耗品手册自动生成研究
李梦霞, 杨扬
2025,16(2):202-208 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.24
[摘要] (7) [HTML] (5) [PDF 591.17 K] (67)
摘要：
目前民用飞机消耗品手册（CPM）采用人工编写模式，手册内容重复录入浪费人力且存在数据一致性难以维护、升版维护成本高等问题。为此，研究基于S1000D 规范进行同源手册自动生成的方法。应用此方法，指导某机型的消耗品手册进行数据规划、数据管理、数据生成、系统功能开发，实现基于同一数据源，自动生成结构合理、搜索便捷的PDF 和电子交互式消耗品手册。结果表明：该方法能系统、全面地分析手册需求，规划手册数据，指导系统实现手册自动生成，在各机型同源手册，如标准件手册、快速复位手册、主最低设备清单的自动生成方面具有良好的应用前景。
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主最低设备清单电子化编制的基础规范对比研究
袁昌盛, 顾志武, 薛小锋, 冯蕴雯
2025,16(2):209-214 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2025.02.25
[摘要] (5) [HTML] (7) [PDF 966.86 K] (75)
摘要：
飞机运行类手册的电子交互化对其应用效果和维护更新方面带来了巨大的改善。在手册电子交互化建设过程中，基础规范的选择至关重要。基于主最低设备清单（MMEL）的电子化编制需求和使用过程，对两种 主要的规范ATA2300 和S1000D 进行分析和研究，分析两种规范的数据组织形式、数据模块结构、数据定义方面的异同，以及其对项目开发的支持能力等，根据项目和项目研制单位本身特点给出选择基础标准的一些考虑因素。结果表明：在飞机运行类技术手册以及MMEL 的建设中，更适于选择ATA2300 规范。
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未来智能辅助飞行下大型民用飞机运行规章适用性分析
王文超, 赖新, 王婧婧, 汪磊
Available online:2025-05-18
[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 5.86 M] (0)
摘要：
规章修订作为民航规范化管理中一项关键任务，其过程涉及同技术相发展的修订评估方法以及完备的修订策略。在系统梳理我国现行智能辅助飞行相关法律法规的基础上，对面向未来的智能辅助飞行的运行规章进行基本分析；基于智能辅助飞行合理发展的需求，提出一种以奥斯本检核表法为主的适用性分析方法，并在CCAR-91 部与CCAR-121 部中诊别应用；经对相关规章修订策略的深入探讨，给出一条协同修订策略，并提出一些修订建议。结果表明：本文所提出的适用性分析方法以及修订策略能够有效得到适用性分析结果，能够为面向未来的民航规章的修订工作提供理论依据。
基于AHP-FEM的飞行学员核心胜任力评估
徐海文, 孔怡凡, 黄宏, 梁爱民, 赵运祥
Available online:2025-05-18
[摘要] (13) [HTML] (0) [PDF 1.78 M] (1)
摘要：
飞行学员的飞行训练是保障民航安全的重要方法，飞行学员的核心胜任力评估是面向飞行员全生命周期管理体系建设的关键一环。结合层次分析法（AHP）和模糊综合评判法（FEM），建立一个用于评估飞行学员核心胜任力的多层级评估方法。首先，在对民航从业人员胜任能力相关研究进行调研分析的基础上，结合飞行学员特点，建立飞行学员核心胜任能力指标体系；其次，采用层次分析法计算核心胜任力指标的权重，并加入模糊规则搭建各个行为指标评估单；再次，融合指标权重和各指标模糊隶属度，对核心胜任力进行多层级模糊综合评价；最后，基于中国民用航空飞行学院某分院的飞行数据，利用多层级模糊综合评价结果、现有评价方法结果以及飞行大队评价结果的对比，验证了本文评估方法的正确性。
面向频繁构型更改的飞机构型管理方法研究
雷帅, 王辉, 葛磊, 沈嘉吉, 赵卫东, 张颖瑶
Available online:2025-05-18
[摘要] (6) [HTML] (0) [PDF 1.61 M] (0)
摘要：
飞机研制过程中频繁的构型更改增加了构型管理的困难性和挑战性。为此，提出一种面向频繁构型更改的飞机构型管理方法。首先，构建基于图数据库技术的飞机构型管理框架，将飞机结构以图的形式存储于图数据库中，以便高效直观地管理和追溯构型更改；然后，通过提出面向需求的模块化产品分解结构和阶段式构型标识编码方法，以解决飞机设计与制造阶段中构型频繁更改的管理问题；最后，通过建立面向模块的工程更改传播追溯与有效性标识方法，以解决飞机制造阶段中工程频繁更改的管理问题。结果表明：本文所提出的面向频繁构型更改的飞机构型管理方法，能够基于图数据库迅速直观地识别受更改影响的零组件和子系统，有效减少完成更改所需的操作步骤和时间，从而提高构型管理效率。
基于胜任力与CatBoost算法的商照训练评估方法
孙宏, 张兆阳, 兰舰, 孟晓娅
Available online:2025-05-18
[摘要] (16) [HTML] (0) [PDF 719.35 K] (0)
摘要：
科学量化飞行训练是优化飞行学员技能训练、提升训练效率的前提。以商照阶段为例，构建基于胜任力评估矩阵的飞行学员技能评估方案，以实现按照胜任力的要求来提高飞行训练效果从而管理、筛选学员。利用Z 得分法进行典型阶段胜任力培养需求分析，设计训练评估工作单；采用典型科目（例如，适航要求或发动机失效）的观测项和评分标准构建测量向量；根据科目观测项—可观察行为（OB）间的映射关系构建胜任力评估矩阵，再利用矩阵范数得到OB 展现数量和展现频率的公式，借鉴VENN 准则思想并结合CatBoost 多分类算法，构建基于OB 展现数量和展现频率的胜任力评级模型。结合商照实践考核阶段的学员样本进行实证研究，结果表明：模型准确率达到86.67%，能够很好地将飞行教员评级反映到胜任力评级上。
人工和数据相结合的飞行技术量化评价方法研究
刘伟, 刘玉妍, 杨泳
Available online:2025-05-18
[摘要] (18) [HTML] (0) [PDF 2.08 M] (0)
摘要：
飞行技术的评价贯穿整个飞行过程，客观公正地评价对飞行员技术提高，对民航飞行安全意义重大。目前对飞行技术评价主观随意性强，评价方式不全面，难以适应新时代下飞行员技能全生命周期培养的需要。总结当前飞行技术评价方法及其不足，提出采取人工和数据相互结合、优势互补的方式对飞行技术进行量化评价，并在评价中创造性地引入操纵品质和天气影响的评价维度及其实施方法，使飞行技术评价从完成情况的一维升级到完成情况+完成采取操纵＋天气影响的三维评价，通过实例对本文提出的方法进行验证。结果表明：本文提出的方法能够更加客观全面地反映了飞行员的飞行技术水平，并为在数据精度满足要求后完全通过数据评价做好了准备。
基于线膨胀系数定制的主动径向间隙设计方法
张少平, 庞燕龙, 陈妍妍
Available online:2025-05-08
[摘要] (11) [HTML] (0) [PDF 859.71 K] (8)
摘要：
航空发动机的压气机主动间隙控制技术存在变形响应慢，在油门杆变化剧烈的军用航空发动机上不适用，导致其压气机在巡航状态的叶尖径向间隙偏大的问题。开展航空发动机压气机叶尖主动径向间隙设计的思路和具体实施方法的研究，利用压气机机匣径向变形主要由热载荷决定的特点，通过定制机匣的线膨胀系数，实现机匣的径向变形可调整可正向设计，并将该设计方法应用于某压气机第3 级转子的叶尖间隙设计。结果表明：主动径向间隙设计方法可以实现发动机在巡航等多个稳定工作状态下间隙均减小的设计目标，指出巡航状态与间隙最小状态下机匣材料的线膨胀系数差值越大，越有利于减小巡航状态叶尖径向间隙的设计观点，为机匣选材提供参考。
格尼襟翼对旋翼性能提升参数研究
刘少腾, 刘向楠, 邵天双, 王普缘
Available online:2025-05-08
[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 4.98 M] (9)
摘要：
目前加装格尼襟翼的相关研究大多针对二维翼型。通过建立三维桨叶模型研究不同格尼襟翼参数对旋翼气动性能的影响，首先建立一套基于桨叶加装格尼襟翼的三维旋翼气动特性数值模拟方法，并采用典型试验数据进行验证；然后分析格尼襟翼不同长度、不同高度、不同径向位置等参数对旋翼气动性能的影响；最后通过分析桨叶加装格尼襟翼后桨叶表面压力分布、格尼襟翼位置处的剖面压力系数及流线图的变化，初步探讨桨叶加装格尼襟翼旋翼的增升机理。结果表明，当格尼襟翼高度为2%c，长度为0.2R，中心位置为0.7R 时，旋翼拉力最大提升了14.15%；由于在格尼襟翼后方形成的双涡结构，对翼型上表面流场形成一股吸附作用，可以延缓桨叶上表面的流场分离，达到提升旋翼拉力的作用。
基于疏水SiO2粒子的速干超疏水涂层制备及防结冰性能研究
刘洋, 林长亮, 宫少波, 刘明亮, 陆洋
Available online:2025-05-08
[摘要] (15) [HTML] (0) [PDF 4.90 M] (7)
摘要：
超疏水涂层因其独特的性能在飞机防结冰领域具有极好的应用前景。本文研发一种具有良好耐腐蚀性能、良好防除冰性能的超疏水涂层，首先使用正硅酸乙酯制备亲水纳米二氧化硅粒子，通过聚三氟丙基甲基硅氧烷对其进行疏水化改性；然后将疏水纳米粒子与氟硅树脂结合，制备水接触角为158.6°的超疏水涂层；最后检验该超疏水涂层的防除冰特性。结果表明：经过砂纸磨损测试，经过50 个周期的磨损后，该涂层的水接触角仍保持在148.5°，展现出良好的延迟结冰性能和除冰性能；在－10 和－15 ℃的低温条件下，水滴在涂层表面的冻结时间分别被延长了205% 和800%，与未涂覆涂层的马口铁片相比，涂覆了该涂层的冰层附着力降低了91.8%；且该涂层对不同液体均表现出良好的疏液性。
海上低空直升机RCS与隐身性能分析
梁成良, 费钟阳, 招启军, 陈希
Available online:2025-05-08
[摘要] (4) [HTML] (0) [PDF 2.11 M] (9)
摘要：
海上低空直升机的雷达目标特性与隐身性能的研究可以为路径规划提供依据。本文建立随机粗糙海面模型，基于高频近似方法对海上低空飞行的直升机雷达目标特性进行分析，研究孤立直升机的雷达散射截面（RCS）以及直升机在海面环境背景下的复合电磁散射、海上直升机在不同飞行高度下的雷达隐身性能，并总结其影响规律。结果表明：在雷达波直射条件下，直升机表面的大曲率半径处形成强散射源，呈现出较高的RCS；当直升机在海上飞行时，随着飞行高度的增加，直升机与海面间的耦合效应减弱，复合电磁散射逐渐接近于孤立直升机；直升机在海上飞行时可以降低高度以缩短曝露距离，一定程度上能够躲避敌方的雷达追踪，实现隐身突防。
倾转四旋翼机过渡状态操纵策略对结构载荷的影响分析
贺永涛, 张夏阳, 王鑫, 郑礼雄
Available online:2025-05-08
[摘要] (20) [HTML] (0) [PDF 1.14 M] (7)
摘要：
旋翼在倾转过渡过程中存在复杂的结构载荷变化，直接影响旋翼的使用寿命。开展过渡过程的操纵策略分析有助于摸清对旋翼结构载荷的影响规律，为开展振动抑制等研究提供结论依据。为了研究操纵分配对旋翼动力学特性的影响规律，建立一套倾转四旋翼机飞行动力学综合模型，设计倾转旋翼机过渡状态两种典型操纵策略，通过数值仿真研究固定倾转角度状态的配平特性和气动载荷特性，以及过渡状态操纵策略对旋翼动力学特性的影响；考虑气动与结构单向耦合作用，将气动载荷作为外力施加至基于有限元的桨叶动力学方程，并采用Newmar k-β 方法分析位移响应，研究过渡状态操纵策略对旋翼动力学特性的影响。结果表明：过渡状态下进行周期变距操纵能够减小旋翼气动载荷，降低旋翼振动响应，实现结构载荷抑制的效果。
倾转机翼无人机过渡状态气动特性研究
马凯
Available online:2025-05-08
[摘要] (10) [HTML] (0) [PDF 2.97 M] (9)
摘要：
倾转机翼无人机兼具直升机与固定翼飞机的优点，解决了常规直升机飞行速度较低、起飞条件苛刻等问题，相较于传统构型倾转旋翼机能够显著改善悬停状态旋翼下洗气流对机翼的气动干扰影响，提高飞行效率，在军用及民用航空领域具有广阔的发展前景。针对该构型无人机具有复杂非定常气动特性的连续倾转过渡过程的问题，以虚拟桨盘模型替代真实桨叶，通过添加动量源项的方法对旋翼流场进行计算，结合动网格技术对其进行流场非定常气动仿真，计算并分析旋翼/固定翼附近流场气动干扰与升阻力特性，针对过渡段运动状态完成模型建立与前飞速度-倾转角运动方程迭代拟合。结果表明：倾转初始状态无人机受到旋翼下洗流影响较小，由固定翼提供主要升力，在30°~50°倾转角的倾转过程中，倾转机翼段阻力增大，旋翼需用拉力增大。倾转机翼外段受旋翼下洗流干扰升力下降，倾转末期由旋翼承担主要升力作用。
某型直升机单发停车特情处置及故障分析
刘昊阳, 史立军, 徐云山, 王之瑞, 蔡英楠
Available online:2025-05-08
[摘要] (9) [HTML] (0) [PDF 948.17 K] (12)
摘要：
某型直升机在试飞过程中出现空中左发异常停车故障，试飞员依据特情处置方法安全着陆，人机安全。落地后对故障发动机进行静态检查未发现异常，随后对故障飞机进行整机通电地面开车检查左发工作均正常，最终经过数据判读和分析确定为P3 压力异常降低导致油气比限制值异常降低，产生油量限制，造成发动机停车。对此次空中单发停车故障进行分析，以试飞机组视角对单发停车后的特情处置方法进行叙述，分析认为：该架飞机P3 压力传感器内部存在可移动金属多余物，在直升机飞行过程中造成调理电路电源与地短时搭接短路，使电子控制器内部的电压被拉低，导致P3 信号异常下掉，最终导致直升机空中无征兆异常单发停车。本文提出了改进措施和建议，可为型号设计和特情故障分析提供思路。
1.5 m直径共轴刚性旋翼模型控制系统设计
刘实, 邵天双, 刘向楠
Available online:2025-05-07
[摘要] (1) [HTML] (0) [PDF 5.62 M] (7)
摘要：
旋翼试验台作为旋翼风洞试验的关键性设备，其设计指标与控制精度直接决定了旋翼风洞试验的测试精度与效果，有针对性地设计共轴刚性旋翼试验台结构与控制系统是探索特定参数对高速直升机气动特性影响的关键。开展1.5 m 直径共轴刚性旋翼试验台研制，设计基于矢量闭环变频调速与电控伺服技术的1.5 m量级共轴旋翼模型控制系统，完成系统硬件集成与基于Labwindows/CVI 环境的软件功能开发；该系统在FL-52 开口风洞中进行了悬停和前飞状态试验验证。结果表明：该系统具备良好的动态响应速度与控制精度，高转速状态下能够保持良好的控制稳定性；额定转速下控制精度达0.03%，上旋翼变距精度达±0.2°、下旋翼变距精度达±0.1°，可以满足共轴刚性旋翼风洞试验对控制系统的性能要求。
航空发动机冰片投入装置设计
王迪, 金正阳, 徐坚磊, 李美川
Available online:2025-05-07
[摘要] (7) [HTML] (0) [PDF 9.86 M] (11)
摘要：
航空发动机吸冰试验是适航取证必须通过的验证项目，冰片吸入是其重要的组成部分，是对航空发动机在预期吸冰条件下进行强度验证的先决条件，也是飞行器安全运行的重要保证。基于航空发动机吸冰测试需求，建立旋转式冰片投射测试模型，分析装置速度构成，研制航空发动机冰片投入装置。装置采用卧式结构，主要由机架、旋转动力系统、释放动力系统、旋转臂、防护机构、释放机构、冰盒机构、护板结构、计算机控制系统、操作面板等部分组成。旋转臂机构为冰片提供稳定的撞击速度，快换式冰盒机构实现不同规格冰片的快速更换，满足不同类型航空发动机的吸冰测试需求。经过现场测试，冰片飞行姿态稳定，能够以侧面撞击目标点；通过标靶撞击试验，证明装置投射的冰片能够撞击到有效标定区域。本文所研制的冰片投入装置能够满足国内外航空发动机适航性规定中的吸冰试验要求。
质量控制体系在航空无损检测工作中的选用策略和研究
徐桂荣, 宁宁, 关雪松
Available online:2025-05-07
[摘要] (9) [HTML] (0) [PDF 477.96 K] (8)
摘要：
国内航空无损检测领域应用的质量控制体系按照应用面的大小，可以划分为三个层级：基础通用的质量管理体系、无损检测资质认证管理体系和无损检测行业标准。当前无损检测资质认证管理体系应用广泛的有CMA、 CNAS、DIAC、NADCAP、ALAC、ASP 等，面对众多的体系很多客户无从选择。为了帮助更多的单位及供应商对这些体系有更深的了解，能根据需要选择适用的无损检测质量控制体系，本文分析研究了不同体系的异同、过程要素控制要求和典型应用案例，对企业和供应商针对不同客户要求的质量控制体系选用策略给出了具体建议。
基于虚拟现实的舰面保障流程优化仿真研究
穆琳, 吴家仁, 刘东, 田永亮, 杨思超, 刘虎
Available online:2025-05-07
[摘要] (10) [HTML] (0) [PDF 1.78 M] (5)
摘要：
舰载机的舰面保障流程及保障时间对整体出动能力有重要影响。针对舰载机舰面保障流程优化问题，提出采用启发式算法结合三维建模虚拟仿真的方法，使用考虑多重约束的启发式算法求解舰载机舰面保障时序方案，缩短舰载机舰面保障流程的耗时，基于虚拟现实平台搭建舰载机保障流程仿真环境，对舰载机舰面保障作业流程进行高精度组件化三维建模，通过细粒度的舰载机舰面保障流程可视化仿真推演和空间干涉检测，对人工调度或算法求解出的舰载机舰面保障时序方案进行验证，评估其合理性和可行性，验证评估结果能够支持舰载机舰面保障时序方案的进一步优化。
基于STPA和模糊贝叶斯网络的大型无人驾驶航空器运行风险分析
张子昂, 张晓全
Available online:2025-05-07
[摘要] (2) [HTML] (0) [PDF 1.56 M] (7)
摘要：
仅采用系统理论过程分析（STPA）方法识别运行危险因素，处于定性分析阶段，无法准确分析各因素对系统安全的影响程度。为降低大型无人驾驶航空器运行事故风险，对其运行过程中主要角色职责和场景进行分析，采用STPA 方法构建控制反馈结构识别危险因素；基于因素间的关联关系构建贝叶斯网络（BN），使用GeNIe 软件对风险概率进行正向因果推理，并通过逆向推理、敏感性分析、影响强度分析确定关键因素等。结果表明：控制失效是导致事故发生的最关键因素，导航系统故障、恶劣天气、电池故障是高敏感性因素，本文分析结果能够为大型无人驾驶航空器运行风险防控提供依据。
无人机动力布局与桨机气动耦合效应研究综述
王晓璐, 陈昌宁, 刘英禹, 赵轲
Available online:2025-04-25
[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 8.72 M] (30)
摘要：
螺旋桨推进方式具备效率高、通用性广等特点，被广泛应用于现代无人机。对于动力布局形式不同的无人机，其受螺旋桨影响下的绕流流场也复杂多样，随之产生的桨机气动耦合效应对于飞行器的气动特性和飞行品质影响较大。本文首先介绍了螺旋桨的基本理论和重要参数，概括了工程研究中螺旋桨性能的分析方法；其次，将无人机的典型动力布局划分为传统动力布局、垂直起降复合翼动力布局、分布式动力布局和涵道式动力布局，总结其在桨机气动耦合效应方面的研究进展。最后，分析了螺旋桨的干涉效应对于无人机的机翼、机身和尾翼气动特性的影响情况及应用方向，展望未来螺旋桨动力无人机的发展趋势。本文可为螺旋桨无人机的动力布局选择和桨机一体化设计提供参考。
前缘半径展向分布的气动隐身综合优化研究
余龙舟, 钟世东, 黄江涛, 何成军, 陈宪, 屈从聪
Available online:2025-04-25
[摘要] (41) [HTML] (0) [PDF 1.95 M] (19)
摘要：
机翼前缘半径沿翼展方向分布对飞翼布局飞行器隐身特性和气动特性有重要影响，采用展向分布CST 翼型匹配方法实现前缘半径的参数化，运用基于映射联动的多学科模型输出方法，为气动和隐身学科计算分别输出外形一致的数值模型。利用试验设计方法构建样本点，建立Kriging 代理模型，采用基于代理模型的进化算法开展单目标和多目标优化，通过前缘半径展向分布的气动隐身多目标优化结果表明：在不损失最大升阻比等气动特性前提下，可以进一步降低前向雷达散射截面，提高前向隐身性能。
考虑蠕变效应的S弯流固热耦合特性分析
林源, 孙明波, 王成龙, 沈赤兵, 谭栋才, 苏昂, 关棒磊, 万明罡, 陈旗, 李璋
Available online:2025-04-25
[摘要] (23) [HTML] (0) [PDF 2.08 M] (23)
摘要：
对于进气道和燃烧室不在同一轴线的高超声速飞行器而言，S 弯是一个重要组成部件，其主要作用是使气流转弯。为了研究蠕变材料的多场耦合效应对高超声速进气道S 弯的影响，采用自主开发的流固热双向耦合计算分析平台对长航时高超声速进气道S 弯进行数值仿真研究。结果表明：S 弯最大蠕变应变产生的部位是在变化的，蠕变效应会导致S 弯应力松弛，影响结构的应力分布及大小。蠕变效应使S 弯的固体结构发生变化，在多场耦合的效应下，影响了流场的波系结构、压强及温度。
含紧固件碳纤维复合材料板在雷击条件下响应实验研究
姚军军, 李丹, 何征, 熊秀
Available online:2025-04-25
[摘要] (21) [HTML] (0) [PDF 8.80 M] (20)
摘要：
复合材料被广泛应用于飞机结构，其雷电防护方法也日益成熟，但装配金属紧固件与复合材料连接处传导雷电流方面的研究依然不完善。针对防雷铜网防护的碳纤维复合材料，以雷电实验方式研究单个紧固件的传导雷电流能力和紧固件数量、连接方式对传导雷电流效果的影响。结果表明：雷电流对紧固件的损伤包含热损伤、电磁力、热膨胀等一系列效应，单个M4 的螺钉可安全传导200 kA 雷电流，而单个M4 拉铆钉可安全传导50 kA 雷电流；当板材连接形式为搭接时，应至少采用7 个M4 的螺钉；当板材连接形式为对接时，采用3 个M4 的螺钉或拉铆钉，均能安全传导200 kA 雷电流。
基于标准具的涂层厚度高精度检测技术研究
顾健, 张霁旸, 雷涛, 张丹丹, 任姣姣, 薛俊文, 陈奇, 杨文韬
Available online:2025-04-25
[摘要] (12) [HTML] (0) [PDF 4.21 M] (24)
摘要：
随着航空航天科技的快速发展，涂层厚度的准确测量显得尤为重要，直接关系到飞行器性能和安全性。针对航空航天领域涂层厚度检测提出一种基于标准具的涂层厚度太赫兹无损检测方法，通过使用石英窗口将材料厚度引起的飞行时间变化转为等效空气厚度引起的折射率变化，实现无需先验知识条件下准确测量复合涂层总厚度及折射率。结果表明：这种方法在单介质材料厚度测量精度可达3 μm，对于涂层材料厚度测量精度可达5 μm，并可精确获取样品在太赫兹波段的等效折射率。此项技术能有效对复合涂层的厚度和折射率进行高精度无损检测，对于航空航天等需要精确涂层厚度控制的领域具有重要的应用价值。
航空复合材料智能制造探索与实践
何靓, 郭俊刚, 朱攀星, 苏霞, 胡大豹, 王小凯, 许英杰
Available online:2025-04-18
[摘要] (8) [HTML] (0) [PDF 1.00 M] (32)
摘要：
智能制造是实现制造业升级的重要发展方向，也是世界各国提升工业现代化水平的主要“战场”之一。但是，由于制造工艺的特殊性，复合材料智能制造在工业界的实施仍处于探索阶段。本文结合智能制造发展现状及航空先进复合材料主流的热压罐成型工艺的特点，提出了复合材料“适度智能”生产线建设方案，并从面向复合材料制造工艺特征的智能生产线模型、标准体系建设、工业4.0 相关使能技术等方面论述了复合材料智能制造探索与实践，为智能制造在复合材料领域的应用提供参考。
两种SLM制造铝合金超高周疲劳性能研究
殷海标, 姚卫星, 付定昆
Available online:2025-04-18
[摘要] (59) [HTML] (0) [PDF 2.65 M] (25)
摘要：
SLM（Selective Laser Melting）技术制造的铝合金在航空航天等行业得到了广泛的应用，但其存在气孔、LOF（Lack of Fusion）等严重影响疲劳性能的缺陷，且对其超高周疲劳性能和S-N 曲线的研究鲜少。对航空航天结构常用的、典型厚度1 mm 的SLM 制造TiB2 高强铝合金和AlMgScZr 高强铝合金试件的超高周疲劳性能进行研究，通过自主设计的超高周疲劳试验机完成高达108 循环疲劳试验，通过加权最小二乘法拟合得到两种材料的S-N曲线，对其断口进行OM（ Optical Microscope）分析，并将其与普通铝合金的疲劳性能进行归一化对比。结果表明：AlMgScZr 高强铝合金的疲劳性能略优于TiB2高强铝合金，两种SLM 制造铝合金的静强度和疲劳强度要高于普通铝合金，但是相对疲劳强度要差于普通铝合金。
基于机器学习的进近扇区动态通行能力研究
曹树健, 胡明华, 王书策, 赵征, 殷萌暄
Available online:2025-04-18
[摘要] (26) [HTML] (0) [PDF 1.16 M] (25)
摘要：
扇区复杂度的研究可有效提升扇区动态通行能力评估的精度，为空中流量决策提供参考。首先建立进离场边潜在超越冲突复杂度、关键冲突节点复杂度指标，对不同动态交通影响进行量化；其次借助机器学习对不同特征与扇区通过航空器数量进行训练与测试，得到两者映射关系，该模型可用于预测不同交通流配置下的扇区通行能力；最后使用某复杂终端16 号进近管制扇区的一周实际运行数据进行实例验证。结果表明：该机器学习模型可用于扇区动态通行能力的精细化预测评估，且不同的流量配置会对扇区动态通行能力产生影响，进离较均衡阶段示例扇区动态通行能力达到最大14 架次/15 分钟。此外，本文应用SHAPley 加性解释量化各特征对扇区预测通行能力的贡献，可为扇区后续规划设计提供参考。
感知时延约束下认知无人机网络的快速频谱感知
陈好, 梁浩宇, 吴俊, 曹炜威
Available online:2025-04-18
[摘要] (13) [HTML] (0) [PDF 4.36 M] (24)
摘要：
无人机在无需人类操作的各种应用和场景中得到了广泛的普及，但同时也面临着频谱稀缺的问题。为了解决这一问题，提出一种基于认知无线电技术的认知无人机网络框架，将序贯概率比检验作为一种基本的协作频谱感知方案；考虑到无人机位置的灵活性和分布密度的不均匀性，设计一种帧内协作频谱感知结构，提出一种序贯最大截断方法，用于实现有时延约束的认知无人机网络的快速频谱感知。结果表明：与均匀尾截断相比，在序贯最大截断的帮助下，本文所提出的快速频谱感知方案需要更少的感知时间，并且支持更好的感知性能，尤其是在严格的时延约束条件下。
ARJ21飞机非标准条件下假设温度修正原则研究
王可, 黄玉璇, 夏俊
Available online:2025-04-18
[摘要] (6) [HTML] (0) [PDF 2.03 M] (25)
摘要：
目前在国产民用飞机运营中已大幅使用假设温度减推力起飞，为帮助机组理解非标准条件下快速修正原则并认可其合理性和安全性，以ARJ21 飞机“重量—假设温度”关系为分析对象，分别在防冰状态、道面状态、气压状态3 种典型非标准条件下，开展ARJ21 飞机假设温度变化特性分析、修正原则研究及修正结果合理性验证，揭示非标准条件下假设温度修正原则的实质是以一个“次高温—重量”点对应的推力来匹配当前实际起飞重量，该推力与实际起飞重量所需最小推力之差大于零，并论证了不同机场标高对应的高温小重量区内VR、V2 的变化规律。结果表明：机组使用依据该方法构建的起飞分析表修正栏实施非标准条件下假设温度修正所获结果是合理和安全的。
翼身混合布局水陆两栖飞机机翼气动力设计
阮远, 张恒, 罗奔, 董松文, 黄龙太
Available online:2025-04-11
[摘要] (32) [HTML] (0) [PDF 3.77 M] (26)
摘要：
翼身混合布局飞行器巡航效率高、装载空间大、结构效率高且具有纵向操稳特性。翼身混合布局的中央体和内翼段相对传统布局占比较大，为先进船体设计提供了足够的优化空间。针对一种基于翼身混合布局的大型水陆两栖飞机翼身组合体开展研究，结合起降阶段升力特性和失速特性的综合需求完成高升力机翼气动特性设计。结果表明：基于翼型失速点的延拓及升力非线性梯次的设置，翼身混合布局翼身组合体构型失速迎角达到20°，最大升力系数达到2.0，翼根与翼梢之间具备合理的失速分离顺序及和缓的后缘分离形态特征，有效保证了起降阶段气动安全性。
考虑缓冲器压缩行程的主起结构疲劳寿命分析
刘庞轮, 唐海红, 丁建宾, 张杰, 余好文, 段恒, 蒋炳炎
Available online:2025-04-11
[摘要] (22) [HTML] (0) [PDF 1.93 M] (14)
摘要：
起落架由于受载情况复杂、缓冲器压缩行程不断变化等现象，工程上难以高效准确地评估其疲劳寿命。针对活塞杆结构的高周疲劳问题，在全尺寸主起整体几何模型基础上，考虑了实际疲劳工况的缓冲器压缩行程、以及平均应力和表面质量等因素对疲劳寿命的影响；基于起落架地面载荷谱，计算实际疲劳工况下的单位载荷系数；应用ANSYS Workbench 建立主起整体准静态有限元分析模型，仿真计算5 个缓冲器压缩量情况下115 个单位工况的应力状态；采用应力叠加方法，应用nCode 软件分析主起活塞杆结构的疲劳寿命。结果表明：活塞杆的寿命计算值为49 610 次起落，满足初步设计阶段的目标寿命4.8 万次起落的要求。
基于LSTM的民用飞机重着陆风险预测评估研究
何健, 钱宇, 唐盛香
Available online:2025-04-11
[摘要] (80) [HTML] (0) [PDF 734.16 K] (15)
摘要：
民用飞机重着陆容易造成飞机结构损伤，重着陆风险预测与评估对于降低民用飞机重着陆风险、提升民航运行安全是非常重要和必要的。利用QAR 数据和LSTM 神经网络建立重着陆风险预测模型，通过计算垂直加速度的概率密度函数对发生重着陆的可能性和严重性进行计算，得到风险值；对飞机着陆时起落架受力进行分析，选取垂直加速度（着陆载荷）、下降率、横滚角、横向加速度和俯仰角作为重着陆的影响参数，利用LSTM 神经网络对航班的着陆载荷进行训练，建立重着陆风险表。通过QAR 数据进行参数训练，使用该模型预测航班的着陆载荷并验证其准确度，参照风险等级表确定重着陆风险。结果表明：预测值与实际值的RMSE和MAE 都达到10-3 的量级，实现了量化重着陆风险和重着陆风险预测；本文所建立的预测模型能够为民用飞机着陆安全风险管理提供理论依据。
基于ARP4754A的民用飞机系统过程保证应用
周培, 李静, 谢红漫
Available online:2025-04-11
[摘要] (83) [HTML] (0) [PDF 655.62 K] (17)
摘要：
《民用飞机和系统开发指南》作为民用飞机系统适航推荐和认可的标准，提供了结构化的研制过程保证方法，用以识别和纠正研制错误。以民用飞机的系统生命周期过程和数据为基础，从过程保证目标、过程保证计划、项目计划评审、过程保证证据四个方面分析基于ARP4754A 的民用飞机系统过程保证的实施要点；从工程化过程保证活动类型、设计质量保证（DQA）的审核应用、DQA 的参与应用三个方面探究基于ARP4754A的民用飞机系统过程保证应用；给出工程实施建议并结合项目进行实践验证。结果表明：本文将基于ARP4754A 的民用飞机系统过程保证要求落实为相应的工程活动并形成适航要求的证据，有效保证了系统过程的质量和持续改进。
基于分词的民用飞机验证试验数据检索技术研究
冯蕴雯, 刘晚移, 路成, 陈海波, 尹潇龙, 罗宇航
Available online:2025-04-11
[摘要] (31) [HTML] (0) [PDF 5.53 M] (12)
摘要：
民用飞机验证试验中存在着海量的非结构化数据，难以基于文件内容开展数据检索和应用，而传统的分词检索方法又无法满足验证试验领域的分词检索要求。面向验证试验领域提出基于统计和术语词典的分词检索方法：首先利用条件随机场模型（CRF）实现文本初分；然后基于领域文件构建术语词典，并在术语词典和初分文本基础上结合逆向最大匹配算法（RMM）实现文本的专业分词；最后依据专业分词结果对非结构化文件进行内容拆分和建立索引，采用某试验大纲文本内容开展案例分词，并与CRF、N-gram 以及HMM（Hidden Markov Model）等传统统计分词方法开展对比验证。结果表明：本文所提分词检索方法在专业分词的准确性上表现最优，能够帮助构建民用飞机验证试验数据库，实现数据库非结构化文件的快速检索功能。
基于领导跟随策略的一致性编队避障控制研究
朱许, 王正宁, 章胜, 匡育衡, 张博涵, 黄江涛
Available online:2025-04-03
[摘要] (22) [HTML] (0) [PDF 2.53 M] (25)
摘要：
避障飞行是复杂环境中无人机集群编队飞行需要解决的重要问题。为实现无人机集群编队高效可靠的避障飞行，基于分布式领导跟随一致性控制策略，将无人机集群分为负责路径规划的领导者和负责编队控制的跟随者。针对包含动态障碍物的复杂环境，提出一种改进RRT*路径规划算法，为无人机集群提供实时规划路径。基于反步控制方法，将编队一致性协议作为误差，发展根据周围环境动态调整编队队形间距的分布式编队飞行控制律。通过构建三种不同复杂度的障碍物环境对编队避障算法进行验证，结果表明：本文方法能依据环境变化快速生成可行的编队飞行路径，实现无人机集群可变间距编队飞行的精准控制，达到无人机集群编队高效避障的目的。
民用飞机CNS系统一体化测试用例与程序开发方法
张 辉, 姚宇甲
Available online:2025-04-03
[摘要] (20) [HTML] (0) [PDF 736.46 K] (22)
摘要：
机载无线电通信导航监视CNS 系统是民用飞机航空电子系统的重要组成部分。测试程序是CNS 系统验证过程中的重要技术文件，也是测试验证工作开展的依据和基础。如何缩短测试程序的开发时间和测试时间，节约测试验证活动的时间资源，是CNS 系统验证过程要考虑的关键问题之一。对影响测试程序开发时间和测试时间的多种要素展开分析，以增强不同CNS 功能测试程序相似性为目标；通过深入挖掘CNS 功能相似性特征，提出CNS 系统一体化测试用例与程序开发方法；以实际工程数据为支撑，完成一体化开发方法与常规开发方法的对比分析。结果表明：一体化开发方法能够有效缩短测试程序的开发时间和测试时间，提高验证效率，对其他航电系统测试验证有一定的借鉴意义。
从航空装备保障实践看预测性维修的问题和挑战
宋海方, 汪时交, 李帆, 刘家林
Available online:2025-04-02
[摘要] (51) [HTML] (0) [PDF 1020.22 K] (30)
摘要：
预测性维修可以最少的工作、最小的成本提高装备完好性，是支撑未来作战概念的关键使能因素之一。本文从技术基础、组织实施和实践效果三个层次，论述了航空装备实施预测性维修面临的问题和挑战。首先，从数据、预测模型和信息系统等角度，分析了预测性维修在技术层面面临的困难；其次，从组织领导、专业人员的数量和技能、政策规定和传统习惯等方面，分析了预测性维修在组织实施中的问题；最后，结合预测性维修实例，论述航空装备实施预测性维修的实践效果和问题挑战。
基于K-LSTM模型的卫星定位误差估计方法
刘瑞华, 刘志阳, 马赞, 郑智明, 钟科林
Available online:2025-04-02
[摘要] (14) [HTML] (0) [PDF 3.12 M] (23)
摘要：
随着全球卫星导航系统（GNSS）的发展，基于卫星的定位技术已成为航空导航的重要数据来源。然而，在无人驾驶城市空中交通（UAM）应用场景下，卫星定位易受多径（MP）和非视距（NLOS）信号的影响导致定位精度恶化，影响飞行安全。为了解决这一问题，提出K-LSTM 模型的卫星定位误差估计方法，采用Kmeans聚类方法检测MP/NLOS 信号，研究在不同环境下卫星观测数据与定位误差之间的关系，并在长短时记忆（LSTM）神经网络的基础上增加丢弃层、ReLU 层、全连接层和回归层来扩展网络模型，使用基于扩展LSTM模型预测MP/NLOS 信号的定位误差并进行改正。结果表明：在静态城市峡谷和动态地面反射环境中，MP/NLOS 信号经扩展LSTM 模型校正后东、北、天方向定位误差与校正前相比明显减小，定位精度显著提升。
涡桨飞机变距调速器发展技术路线
陈婷婷, 郭勇, 潘钟键
Available online:2025-04-02
[摘要] (37) [HTML] (0) [PDF 1.54 M] (28)
摘要：
变距调速器控制螺旋桨转速稳定，使螺旋桨在更大范围的飞行包线内保持节能高效；国外在多个先进涡桨飞机上已研制出电液伺服式变距调速器，而我国自主研制的变距调速器产品少，主要依赖机械液压式调速器。本文深入分析了变距调速器的工作原理，综述了变距调速器技术的发展历程和国内外研究现状，重点探究了当前电液伺服式调速器存在的轻量化可靠性策略不足、内部电液伺服阀油液敏感、推进系统电控单元集成困难等关键技术问题及相应解决思路。在此基础上，展望了涡桨飞机变距调速器技术电动化、数字化、智能化发展趋势，以期为我国变距调速器技术研究提供参考。
基于灰色关联分析和XGBoost的飞机飞行品质评价
孙宝嵩, 石治国, 潘新龙, 颜廷龙, 王非凡
Available online:2025-04-02
[摘要] (56) [HTML] (0) [PDF 782.20 K] (17)
摘要：
飞行品质评估是评价飞行员训练效果和提升训练水平的关键环节。传统评估方法依赖于飞行教官的主观评分，存在主观性强和准确度不足的问题。为了提高评估的客观性和准确性，提出一种融合灰色关联分析和XGBoost 算法的飞机飞行品质评价方法，灰色关联分析用于确定与飞行品质密切相关的飞行参数， XGBoost算法则用于构建飞行品质评价模型。通过对实际飞行训练数据进行评估，结果表明：本文所提飞机飞行品质评价方法具有较高的科学性和精确性，可为飞行员训练提供有力的技术支持。
基于维修正向设计的航线可维护件确定及分类研究
王芳, 喻拿仑, 孙铁源, 魏敦生
Available online:2025-04-02
[摘要] (63) [HTML] (0) [PDF 616.61 K] (24)
摘要：
全机航线可维护件是民用飞机维修正向设计的重要产品之一，传统的确定方法基于现有的飞机成品件构成进行划分，强烈依赖于供应商提供的技术资源和支援，无法在产品设计之初就考虑维修设计的需求。提出一种基于维修正向设计的全机航线可维护件确定及分类方法，建立该方法的维修正向设计流程，分析该方法的定性判别逻辑，并确定该方法的定量权衡指标直接维修成本及建立指标测算的工程模型，通过算例验证该方法应用于航线可维护件的分类权衡。结果表明：本文提出的方法能够权衡决定全机航线可维护件及分类，可以开展以全机航线可维护件为基础的维修活动设计和经济性指标监控，迭代更新航线可维护件的再设计，为航线可维护件的重新设计提供参考意见。
面向智能空战的深度强化学习技术综述
李霓, 廉云霄, 周攀, 谢锋, 汤志荔, 周浩然, 陈军
Available online:2025-03-20
[摘要] (157) [HTML] (0) [PDF 2.53 M] (37)
摘要：
目前主要航空大国及相关研究机构将着力点聚焦于智能空战关键技术的探索与研究，而深度强化学习结合了深度学习的感知能力与强化学习的决策能力，在空战能力涌现方面表现出巨大优势。本文结合智能空战发展的迫切需求，在分析和归纳深度强化学习技术领域主流算法的基础上，探讨了其与空战领域的结合点；从算法实现角度指明深度强化学习在空战中的关键技术；通过梳理当前空战领域前沿技术成果，得出未来深度强化学习研究将由单机空战向集群空战发展这一趋势，进而提出了其面临的挑战，为智能空战中智能算法的发展提供借鉴和指导。
微小型无人机室内目标自主搜索方案研究
唐东洋, 韩庆, 田科源, 刘星
Available online:2025-03-20
[摘要] (37) [HTML] (0) [PDF 3.33 M] (30)
摘要：
在室内环境条件下，无人机的系统功耗和平台质量将受到限制，为了实现无人机对室内特定目标的搜寻任务，提出一种低成本、低功耗、小尺寸无人机自主搜寻室内目标的设计方案。首先，根据约束条件选择合适的无人机硬件架构，通过饱和控制的方式设计无人机的控制器；其次，利用三个TF-Luna 激光传感器构成简易的传感器组合获取环境信息，并在避障算法的设计中参考BUG 算法的避障逻辑，完成无人机自主巡航模式设计；而后，通过图像采集芯片实时获取无人机飞行方向的图像信息，使用集成YOLO-v2 算法的芯片检测图像中的目标信息；最后，采用中心区域跟随策略实现对目标的实时跟随。在6 m×6 m 的Simulink 仿真环境和现实场景中以0.5 m/s 的速度完成自主巡航与目标检测跟踪任务的仿真与实际飞行，证明了所提设计方案的可行性。
混合动力小型飞机模型预测控制策略研究
满毅
Available online:2025-03-20
[摘要] (71) [HTML] (0) [PDF 646.59 K] (32)
摘要：
相比于传统燃油飞机或单一电池来源的电动飞机，小型飞机采用混合动力将降低碳排放、减少能源消耗或增加续航时间，因此成为越来越热门的研究方向。由于飞机运行工况复杂、负载变化剧烈，仅凭燃料电池无法满足其功率需求，需增加锂电池或超级电容等储能元件作为其辅助电源。因此开展以燃料电池为主电源的混合动力系统能量管理策略研究对于解决小型飞机续航时间问题具有重要意义。围绕基于燃料电池-锂电池-超级电容的小型飞机混合动力系统，提出基于等效氢耗量最小算法的模型预测控制能量管理策略，将等效氢消耗最小策略应用到模型预测控制框架中，与基于规则的状态机能量管理策略进行仿真对比。结果表明：本文提出的策略在满足系统负载需求的同时提高了燃料经济性，有效降低了系统氢耗量，实现了系统最优功率分配。
涡流发生器对民用运输机低速特性影响的风洞流动显示试验研究
颜巍, 徐辉雯, 王祁旻, 陈梦颖, 张美红, 赵克良, 焦仁山, 牛中国, 王飞, 曾维平
Available online:2025-03-20
[摘要] (36) [HTML] (0) [PDF 10.71 M] (28)
摘要：
涡流发生器是一种简易的被动流动控制技术，对于延迟流体边界层的分离，提高飞机的起降性能有潜在的收益。通过民用运输机模型风洞试验开展对矩形涡流发生器的研究，矩形涡流发生器安装在机翼内翼的前缘附近，试验采用烟流技术、荧光丝线技术和PIV 粒子图像测速技术。通过烟流实验和荧光丝线实验，定性地捕获了矩形涡流发生器能改善机翼内翼下游区域的分离的结论；通过PIV 粒子图像测速实验，定量地获得了在机翼内翼下游的指定站位处，使用矩形涡流发生器后，能迫使分离区的分离流再次成为翼面附着流动的图谱。综合试验结果，矩形涡流发生器对民用飞机的低速特性有明显改善作用。
新型GH4198高温合金车削加工性研究
靳淇超, 张锦淇, 谭海兵, 李福林, 付锐, 郭磊
Available online:2025-03-20
[摘要] (194) [HTML] (0) [PDF 1.94 M] (37)
摘要：
新型GH4198 镍基高温合金为高性能航空发动机热端部件的关键材料，其车削加工性对表面质量和服役性能具有重要影响。基于单因素方法开展车削实验并研究车削参数对车削力、车削温度和表面粗糙度的影响规律。结果表明：在实验参数范围内，车削力与车削温度都随车削参数的增大而不断增大，对车削力影响最大的因素为车削深度，最大车削力达685.2 N；对车削温度影响最大的因素为车削速度，最大车削温度达484.8 ℃；进给速度对表面粗糙度影响最大，最小表面粗糙度达0.346 μm。因此，在粗加工时可选取车削速度v=130 m/min，进给速度f=0.14 mm/r，车削深度ap=0.8 mm 以达到高效去除材料的目的，在精加工时可选取车削速度v=90 m/min，进给速度f=0.06 mm/r，车削深度ap=0.3 mm 以达到提高表面质量的目的，为新型材料GH4198 加工提供理论基础。
智能变体飞行器未来作战关键技术
曹鑫, 李聪健, 高川, 魏政磊, 汪路路, 马晓永＊
Available online:2025-03-13
[摘要] (25) [HTML] (0) [PDF 3.56 M] (40)
摘要：
智能变体飞行器是未来先进飞行器的重要发展方向之一，也是航空航天领域的创新研究前沿。近年来，随着新型材料与结构、智能控制与感知等新兴技术的发展，智能变体飞行器迎来了新的飞跃，在未来智能化作战方面将具有重要价值。本文从智能变体飞行器的概念与内涵出发，梳理变体飞行器及变体结构的发展历程；针对未来智能化作战需求，从多学科综合设计与优化、先进材料结构与综合变体、大尺度机翼变体、智能协同控制方法四个方面对大尺度变体技术进行深入剖析，从智能感知技术、态势评估与意图识别技术、自主战术机动决策技术、自主机动轨迹生成技术四个方面对OODA 自主闭环技术进行详细分析；基于上述分析，对智能变体飞行器未来作战关键技术需求进行总结与展望，为其未来的技术发展与作战运用提供参考。
倾转旋翼机气动设计研究进展
王宗辉, 杨云军, 赵佳祥
Available online:2025-03-13
[摘要] (26) [HTML] (0) [PDF 2.12 M] (36)
摘要：
倾转旋翼机既具有传统直升机垂直起降、空中悬停的能力又具备固定翼飞行器高速巡航的性能。倾转旋翼机优异的飞行性能使其在航空领域具有巨大的发展应用潜力，然而这些优异性能也给倾转旋翼机的气动研发设计带来了诸多挑战。倾转旋翼机气动构型的发展经历了几十年迭代优化，但在气动设计方面仍存在很多关键技术需要去深入探究。本文重点介绍了倾转旋翼桨叶外形优化设计、倾转旋翼机全机气动干扰和回转颤振气动弹性稳定性问题的研究现状，根据目前现状对下一步倾转旋翼机气动设计研究进行展望，并提出了一些研究方向上的建议。
组合飞行器飞行控制律设计分析与试飞验证
胡芳芳, 章胜, 朱喆, 黄江涛, 杜昕
Available online:2025-03-13
[摘要] (99) [HTML] (0) [PDF 2.52 M] (34)
摘要：
组合飞行器分离前后，主机焦点和重心会发生突变，其姿态受分离影响亦会发生剧烈变化。针对该问题，研究适用于组合飞行器的飞行控制方法，建立包含跟踪信号的被控对象模型，采用鲁棒伺服思想发展适用于组合飞行器的纵/横航向飞行控制律，该控制律由制导回路/角度外回路和角速率内回路组成，通过在角速率内回路中引入积分环节来提高系统对外界扰动的鲁棒性。通过频域法分析闭环系统特性，并在考虑多种误差源的情况下通过时域蒙特卡洛仿真验证控制律的有效性和鲁棒性。开展组合飞行器验证性飞行试验，结果表明：飞行过程中主机与子机安全分离、全程姿态可控，进一步验证了本文鲁棒伺服飞行控制律的可行性。
微型涡喷发动机转速控制系统设计与验证
袁星宇, 徐锦法
Available online:2025-03-13
[摘要] (37) [HTML] (0) [PDF 1023.52 K] (34)
摘要：
微型涡喷发动机控制系统在发动机运行过程中起重要作用。从总体架构出发设计某微型涡喷发动机的系统控制结构，针对传统PID 控制效果不佳的问题，提出基于线性自抗扰控制（LADRC）技术的转速控制律设计方法；开展系统硬件实现和软件开发研究，运用STM32F103VET6 嵌入式微处理器研制发动机转速控制器硬件实物；针对半桥式油泵驱动电路存在桥臂直通隐患，设计可控制MOSFET 导通的延时电路，采用三层软件架构完成转速测量、闭环控制等程序设计、开发、调试；构建转速控制系统试验验证平台，测试、验证油泵驱动电路和延时电路以及转速控制系统。结果表明：驱动电路具有稳定可靠的通断特性，设计构建的控制系统能够实时监测发动机运行参数并控制发动机转速跟随目标转速，调节速度快、稳态误差小，满足微型涡喷发动机控制系统应用需求。
考虑内部损伤随机性的SiCf/SiC复合材料力学性能概率分析
谢学鑫, 李洪双
Available online:2025-03-13
[摘要] (68) [HTML] (0) [PDF 6.63 M] (34)
摘要：
陶瓷基复合材料（CMCs）在使用过程中会产生纤维拔出、基体裂纹等内部损伤，进而对编织CMCs 的力学性能造成影响。面向2.5 维SiCf/SiC 编织CMCs，分别建立纤维束的微观有限元模型和编织CMCs 的细观有限元模型；考虑内部损伤数量及位置的随机性，建立细观模型的力学性能参数的概率分布，研究损伤率对材料强度及杨氏模量的影响规律；通过参数方法和非参数方法同时拟合考虑内部损伤随机性的CMCs 力学性能参数的概率分布。结果表明：随着损伤率的增加，编织CMCs 强度的下降速率快于刚度；非参数方法获得的经向强度和杨氏模量概率密度函数曲线与样本直方图吻合较好。
新能源航空发动机研究进展与展望
刘翔, 竺宏杰, 张爱聆, 卫洪森, 刘文淇, 万恒成
Available online:2025-03-06
[摘要] (150) [HTML] (0) [PDF 4.20 M] (40)
摘要：
近年来，我国经济持续增长，对清洁能源的需求日益迫切。航空业也一直在积极探索清洁、低排放的能源技术。使用新燃料和新能源的新型航空发动机被认为是减少碳排放的重要解决方案。本文介绍了新能源航空发动机的研究进展，首先按照时间顺序介绍了航空发动机的发展历程，然后介绍了新燃料航空发动机、电动飞机、燃料电池航空发动机等的研究现状，最后对新能源航空发动机未来的研究进行了展望。
改进势场法在无人机编队三维路径规划上的应用研究
许海涛, 陈龙胜, 王宇翔
Available online:2025-03-06
[摘要] (47) [HTML] (0) [PDF 1.01 M] (35)
摘要：
无人机编队在与现实复杂环境交互时，合理地进行路径规划非常重要。人工势场法在引导无人机进行三维路径规划时存在目标点不可达和局部最小值的缺陷。针对该问题，首先通过改进传统人工势场法的斥力计算公式来解决目标点不可达问题，并对局部最值进行分类，针对不同类型的局部平衡点采用不同的斥力计算方法，有效地解决了传统人工势场法易陷入局部最小值的问题。最后结合领航跟随法将改进后的人工势场法应用于多无人机编队的路径规划问题。仿真结果表明：所研究的基于改进人工势场法的多无人机编队三维路径规划算法在静态环境下可有效地解决多无人机编队飞行的路径规划问题。
某型飞机主起落架收放系统性能分析与试验验证
刘磊, 刘成龙, 姚雄华, 印寅
Available online:2025-03-06
[摘要] (110) [HTML] (0) [PDF 1.11 M] (41)
摘要：
起落架收放系统是一个集合了机械、电气、液压的混合复杂系统，随着仿真技术的发展，通过计算机仿真的方式进行收放系统性能研究既直观快捷，又可以降低成本。但是，目前利用单个软件对起落架收放系统这类复杂系统进行仿真较难实现，针对该问题，提出一种结合理论分析、多学科仿真技术分析的方法，首先依据起落架模型收放原理，建立收放系统机械动力学模型；然后依据液压原理建立液压系统仿真模型，在此基础上构建二者结合的多学科协同仿真模型；最后将多种工况设置下进行的联合仿真结果与试验结果比对，验证了联合仿真技术在起落架收放系统分析中应用的准确性和便利性。
基于物理知识驱动的敏感性分析及分区代理模型优化方法
邵梦莹, 夏露, 张伟, 赵轲
Available online:2025-03-06
[摘要] (64) [HTML] (0) [PDF 3.29 M] (31)
摘要：
设计变量“维数灾难”问题是限制基于代理模型优化算法应用到高维气动设计的关键技术难题。为了解决维度灾难问题导致的代理模型精度下降和优化效果变差的问题，改进一种基于物理知识驱动的敏感性分区代理模型优化方法，研究不同分区设计变量对目标函数的敏感性；在序贯分区优化的基础上，以敏感性作为分区代理模型优化的顺序，开展进一步的优化设计研究。结果表明：该方法将高维设计空间分解为一系列低维子空间，可以显著提高代理模型的预测精度，实现样本的高效配置，从而实现高效的全局搜索，相较于传统代理优化方法，其建立代理模型所花费时间大幅减少，提高了代理优化方法处理高维气动设计问题的能力。
载人高空气球太空边缘旅游商业化进展与挑战
张书旗, 黄宛宁, 王梓皓, 高晓丰, 祝榕辰
Available online:2025-03-06
[摘要] (38) [HTML] (0) [PDF 11.00 M] (36)
摘要：
高空气球主要用于空间科学试验验证，距今已有70 多年的历史，人们已开展过多次载人高空气球的飞行试验，具有成熟的技术基础。载人高空气球为太空边缘探索、旅游观光提供了一种更经济、更安全的选择。本文回顾了近年来国内外公司有关太空边缘旅游的商业计划，就各公司的载人高空气球太空旅游方案特点进行了对比，对高空气球在太空边缘旅游中的一些关键技术进行了分析；同时，介绍了载人高空气球面临的主要竞争对手——亚轨道飞行的特点和进展，并与高空气球飞行方式做了优缺点对比；最后就高空气球商业化太空边缘旅游前景进行了展望。
基于DO-178C的参数数据项适航审定策略
钟旭旭, 谈云峰, 张洪涛, 李燕琳
Available online:2025-03-06
[摘要] (43) [HTML] (0) [PDF 518.33 K] (38)
摘要：
国内软件制造商在参数数据项进行适航审定时存在审定策略不明确、符合性证据不足等问题。基于国际通用的软件标准DO-178C，解析并梳理参数数据项适航的目标要求，并结合国内适航审定工作中的不足和审定工作实践，提出参数数据项的适航审定策略：1）嵌入式参数数据项作为机载软件的一部分进行适航审定；2）独立式参数数据项作为独立的软件构型，按照本文建议的计划、开发和验证过程进行研制过程保证和适航。实践表明：本文所建议的参数数据适航审定策略有效地解决了国内软件制造商参数数据项适航工作中存在的问题，为参数数据项的适航审定提供了高置信度的符合性证据。
故障具有明显运行性影响的民用飞机维修任务优化方法
赖涛, 蔡景, Assila Achraf
Available online:2025-02-25
[摘要] (58) [HTML] (0) [PDF 620.51 K] (45)
摘要：
在民用飞机维修规划中，基于MSG-3 标准制定的民用飞机初始维修任务，由于缺乏使用数据支持，初步维修间隔设定偏于保守，在实践中存在过度维修、经济性差等问题。在IP44 指导思想下，借鉴波音计划维修优化的统计分析（SASMO）的优化流程，提出基于故障具有明显运行性影响的民用飞机维修任务优化方法。首先，由故障影响类别梳理明显运行性影响类故障的特点；其次，收集所有与该类别维修任务相关的计划维修数据和非计划维修数据；然后，建立维修事件链将多源维修数据融合为故障周期并进行统计分析，拟合该维修项目的故障概率曲线；最后，根据工程分析及综合评估给出维修任务间隔的优化建议。结果表明：本文提出的民用飞机维修任务优化方法能够减少停飞时间，提高维护效率，降低维护成本。
基于CoKriging代理模型的低声爆优化设计
张汉琪, 徐悦, 钟敏, 李岩
Available online:2025-02-24
[摘要] (79) [HTML] (0) [PDF 1.09 M] (53)
摘要：
准确预测并有效降低声爆水平是新一代绿色超声速民用飞机发展的关键问题之一。为了提高超声速民用飞机的低声爆优化设计效率，基于CoKriging 代理模型并结合快速声爆预测方法和高可信度声爆预测方法开发多可信度的低声爆优化设计程序；将对TU-144 模型的声爆预测结果与试验结果进行对比，以验证两种预测方法的可靠性；对某超声速民用飞机模型的机翼外形进行参数敏感性分析和优化设计。结果表明：预测结果与试验结果吻合较好，证明本文所提两种预测方法准确可信；地面声爆史蒂文斯响度级对外翼半展长、外翼前缘后掠角、内翼半展长这三个参数较为敏感；经过优化后地面声爆最大过压降低约4Pa，史蒂文斯响度级降低了4.26dB；与只使用高可信度样本数据的Kriging 模型相比，CoKriging 模型融合了高、低可信度的样本数据，在确保一定预测精度的情况下节省了约43% 的时间成本。
基于侧滑角估算的飞机迎角信号修正技术研究
薛源, 刘世民, 魏剑龙
Available online:2025-02-24
[摘要] (77) [HTML] (0) [PDF 757.35 K] (52)
摘要：
迎角信号对于现代电传飞行控制系统飞机至关重要，飞机大侧滑状态下机头两侧局部气流不一致会造成左右迎角信号差异较大，飞行控制系统的信号监控表决逻辑会对迎角信号判故，使迎角可用性下降。通过研究侧向过载与侧滑角的关系，采用侧向过载对侧滑角进行估算，并建立基于侧滑角估算值的迎角信号修正方法及完备的监控表决算法，从而提高大侧滑状态下迎角信号的可用性。结果表明：该方法成功地实现了侧向过载估算侧滑角，使用侧滑角估算值修正后的机头两侧迎角信号一致性较好，解决了大侧滑状态引起的迎角信号超差问题，具有良好的修正效果。
气动式座舱压力调节器高原机场适应性设计研究
薛兆明, 王江辉, 王凯祥
Available online:2025-02-24
[摘要] (43) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (46)
摘要：
战斗机典型气动式座舱压力调节器在高原机场条件下使用时存在座舱压力变化速率过大的问题。提出一种在排气活门控制腔上增加一个由高速电磁活门控制的排气旁路的解决方案，分析该方案的工作原理，建立了座舱压力调节系统的数学模型，设计座舱增减压速率控制律，在MATLAB/Simulink 软件平台上进行高原机场条件下座舱压力调节系统动态特性计算，并开展地面模拟试验。结果表明：通过合理的座舱增减压速率控制律设计，高速电磁活门既可以实现增压飞行过程中座舱增压速率的有效控制，又可以实现高原机场着陆阶段座舱减压速率的有效控制，所提解决方案有效。
航空轮胎爆破适航审定技术体系与关键内容研究
周昌伟, 王兆东
Available online:2025-02-24
[摘要] (86) [HTML] (0) [PDF 2.62 M] (45)
摘要：
航空轮胎爆破是飞机设计中的一种特定风险，民用飞机适航规章对轮胎爆破有明确的条款要求，开展轮胎爆破审定技术研究对促进飞机取证、提升飞机安全性具有重要意义。为进一步推动轮胎爆破适航技术发展、规范审定技术体系，对各国适用的轮胎爆破适航规章发展现状及其差异进行跟踪调查，基于国内民用飞机对当前国际最新轮胎爆破专有条款适航审定的工程实践，针对CS 25.734 条款建立航空轮胎爆破的适航审定技术体系，细化验证流程、验证对象、关联条款及审定技术指标，完整解读CS 25.734 预期的安全性水平；围绕适航审定关键内容，提出需要重点关注的审定要素和建议。结果表明：EASA 最新修订的专有条款CS 25.734 要求更高且轮胎爆破模式更明确；本文所提航空轮胎爆破的适航审定技术体系、审定要素及建议已在某国产大型客机的适航审定中得以验证，可为相关行业的审查和设计人员提供指导，是国内审定技术领域的新突破。
连续变弯度后缘翼型刚柔组合式蒙皮方案优化
徐儒鹏, 张子健, 张国鑫, 薛景锋, 宋坤苓
Available online:2025-02-07
[摘要] (43) [HTML] (0) [PDF 1.32 M] (53)
摘要：
变弯度机翼结构成为各大科研机构研究热点，为提高连续变后缘结构变形精度，需要设计出更加合理的结构。针对刚柔组合式的连续变弯度后缘结构，建立相应的数学模型，使用拉丁超立方抽样的方法对参数进行分层抽样，利用相关向量机算法搭建模型，借助差分优化算法对该模型进行优化；分析各变量对于变形误差的相关系数，对整体设计影响较大的变量进行判断。结果表明：经过优化的刚柔组合式蒙皮，相比初始状态提高了约67% 的变形精度。
非均匀温度场下大型工装基准点热漂移预测分析
李严, 张尚安, 王守川, 魏洪杨, 李泷杲, 候国义
Available online:2025-02-07
[摘要] (35) [HTML] (0) [PDF 7.52 M] (47)
摘要：
在飞机装配数字化测量中，大尺寸测量场构造精度高度依赖于工装上布设的基准点位置的稳定性，而大型工装基准点位置极易因环境温度变化发生热漂移，导致测量场精度降低甚至失效。以某组合式大型工装为例构建非均匀温度场下大型工装基准点热漂移预测数值模型，基于该模型仿真得到大量热漂移数据，利用BP 神经网络构建工装热漂移代理模型；基于该代理模型制定测量场精度提升方案。采用实地收集的工装基准点处温度及坐标实测数据验证代理模型提高测量场构建精度的有效性及正确性，并对模型得到的基准点温度—坐标漂移数据进行对比分析。结果表明：仿真结果平均相对误差均在18% 以下，BP 神经网络结果的平均相对误差均在26% 以下，可有效提高测量场构建精度。
某型靶标系统精度分析研究
薛杰, 马原
Available online:2025-02-07
[摘要] (30) [HTML] (0) [PDF 469.16 K] (48)
摘要：
命中精度是检验武器系统作战能力的最重要标准，靶标作为陪试产品，其圆概率误差同样重要。某型靶标模拟美制杰达姆系列炸弹，用于地空武器系统的拦截试验，其精度指标也是很重要的一环。对于精度分析，传统的仿真或试验方法往往费时费力。通过对某靶标系统的误差来源进行梳理，建立误差树，将误差合成法应用于靶标系统精度并对其进行分析研究；通过理论分析方法计算落点精度，通过模拟打靶仿真分析与实弹打靶进一步验证此低成本计算分析的科学性与合理性。结果表明：本文分析在理论设计时可以快速且低成本地对精度指标进行分析，指导后续设计，具有一定的工程实践意义。
某型发动机Ⅳ级导向器裂纹修复研究
许世明, 周俊, 李威, 林开章, 魏清, 葛海锋
Available online:2025-02-07
[摘要] (24) [HTML] (0) [PDF 8.54 M] (48)
摘要：
某型发动机Ⅳ级导向器在服役过程中出现裂纹，为满足航空发动机使用可靠性以及确保直升机的飞行安全，对Ⅳ级导向器出现的裂纹故障进行焊接修复的研究。通过扫描电镜和光学显微镜对Ⅳ级导向器裂纹进行分析，判断零件裂纹失效的原因，使用高温箱式炉对Ⅳ级导向器进行恢复性能热处理，采用氩弧焊对裂纹进行焊接修复，对比评估修复前后微观组织、硬度、高温强度以及热冲击性能变化关系，对修复后的Ⅳ级导向器装于发动机进行试车考核验证。结果表明：Ⅳ级导向器在使用过程中在晶界处产生σ 相，大量的σ 相导致晶界性能下降，最终产生晶间腐蚀裂纹。恢复性能热处理可以解决材料脆化和焊接性降低的问题，氩弧焊修复的Ⅳ级导向器的焊接接头满足标准要求。通过恢复性能热处理、氩弧焊修复和稳定化处理去除焊接应力的Ⅳ级导向器各尺寸满足发动机装配要求，经试车考核后无裂纹、掉块等异常。
充气式减速器折叠展开的逆向建模与仿真计算
雷庆, 薛齐文, 杨海天, 刘飞, 张贺, 刘旭东, 何宜谦
Available online:2025-02-07
[摘要] (39) [HTML] (0) [PDF 9.24 M] (52)
摘要：
充气式减速器的折叠展开性能和气动承载能力是其安全性评估和结构设计中的两个关键问题。充气式减速器包括防热层、多个气囊圆环和连接件等子机构，难以通过直接折叠方法建立符合实际情况的折叠模型。提出一种新型的基于逆向建模的充气式减速器折叠展开动力学数值计算方法，以一个典型减速器结构为实例，采用分步力学加载进行压缩获得了整体折叠模型，基于控制体积法对展开成形过程进行数值计算，并进行气动承载分析。结果表明：本文提出的方法能够建立符合实际情况的复杂折叠结构系统，充气速率、压强对展开过程具有较大的影响，不充分充气会造成防热层表面褶皱和产生应力集中问题，并影响整体结构的气动承载性能。
增升装置对大型客机气动特性影响的数值研究
祝国旺, 吴恒斌, 黄生洪, 尼早
Available online:2025-01-20
[摘要] (49) [HTML] (0) [PDF 15.63 M] (62)
摘要：
飞机的增升装置能够提高飞机的升力和安全性，合理应用增升装置对提高飞机的安全性至关重要。为了评估不同的增升装置对国产宽体客机在起飞和降落阶段气动性能的影响，采用全结构化贴体网格，对大型宽体客机进行上亿规模的网格划分，并基于雷诺平均湍流模型开展全机气动性能的数值模拟；通过与风洞实验结果的对比，来验证数值模拟方法的可靠性；选择 Ma=0.2，来流攻角为 0°、5°、10°和 15°四种典型情况，分析襟翼、缝翼、扰流板等增升装置对飞机整体气动性能的影响。结果表明：本文采用的全结构化网格准确地捕捉到不同增升装置下的三维平均流场特征，在 0°~10°攻角范围内，扰流板的使用可在着陆阶段降低飞机升力系数并增加阻力系数；在 0°~15°攻角范围内，襟翼和缝翼的应用能在起飞阶段提供额外升力并优化失速性能。
直升机飞控系统鲁棒性验证的无迹变换方法
刘长奇, 李爱军, 段广战, 李左
Available online:2025-01-20
[摘要] (61) [HTML] (0) [PDF 1.35 M] (54)
摘要：
蒙特卡洛方法在直升机飞控系统鲁棒性验证中存在计算量大、耗时长等局限性，针对该问题，提出一种直升机飞控系统鲁棒性验证的无迹变换方法，该方法运用粒子群算法求解待定参数。以直升机偏航通道为应用案例，对比直升机飞控系统鲁棒性验证的无迹变换方法与蒙特卡洛方法的预测结果。结果表明：直升机飞控系统鲁棒性验证的无迹变换方法显著提升了计算效率，且在计算精度上与蒙特卡洛方法相当；该方法通过调整参数值放缩采样点与样本中心的距离，同样能适用于高维直升机飞控系统的鲁棒性验证。
飞机铝合金薄壁板裂纹电磁超声导波-涡流复合检测方法研究
马勉东, 余宏伟, 马荣, 周鑫, 范学领
Available online:2025-01-20
[摘要] (47) [HTML] (0) [PDF 4.98 M] (56)
摘要：
飞机在长期服役过程中，铝合金薄壁板会萌生大量裂纹，需要进行快速有效的检测。基于电磁超声和电磁涡流技术，提出一种面向飞机铝合金薄壁板的电磁超声导波—涡流复合检测方法，并对大幅面铝合金薄壁板进行裂纹复合检测试验研究，分析电磁超声导波快速检测能力和探头特性的影响，评估涡流对薄壁件缺陷的检测的有效性。结果表明：本文提出的检测方法一定程度上减小了有效检测面积，提高了检测效率，实现了铝合金薄壁板缺陷全方位、高效率检测；探头提离距离和磁体数量的变化显著影响检测信号的强度和质量，绝对式涡流检测探头有两个较好的检测频率段，差动式涡流检测探头最佳检测频率段为 500~1 000 kH。
基于模糊集的时间与功能连续变化系统危害性分析
孙宽, 张曙光, 王祝
Available online:2025-01-20
[摘要] (51) [HTML] (0) [PDF 668.34 K] (54)
摘要：
对时间与功能连续变化的系统进行功能危害性评估（FHA）时，经常存在对其功能（性能）变化的影响判断困难的问题。基于 SAE ARP 4761 的安全性评估方法尚未涉及对系统进行连续变化的安全性评估，仅针对离散的失效模式进行安全性评估。为此，探讨引入模糊集方法，结合可获取的功能失效状况数据建立隶属函数，将功能性能参数和作用时间的变化用二维正态分布函数来表述，通过隶属度实现功能危害性的定量化分类；以电动力无人机电机失效影响为例，将所提出的基于模糊集的 FHA 和传统 FHA 进行应用对比。结果表明：通过标定电机系统的状况并进行模糊集 FHA 评估，能够给出量化评估效果，适用于所需评估任务。
航空器高升力系统万向节磨损数值仿真研究
权莉, 康宁, 邵琴雯, 席博伟, 刘宗兴
Available online:2025-01-20
[摘要] (30) [HTML] (0) [PDF 4.15 M] (55)
摘要：
聚焦于航空器高升力系统襟缝翼传动中的核心部件——十字轴万向节，探讨其材料磨损特性对航空器功能和疲劳寿命的影响。通过液态金属摩擦磨损试验机，本文准确测定了十字轴万向节材料的磨损系数，并基于 Archard 磨损模型，构建了仿真模型进行磨损分析，该模型的预测与实验数据吻合程度高，证实了其有效性。基于 Archard 磨损模型，提升万向节接头耳片处的硬度有助于增加万向节抗磨损性能，结果显示，在 25 ℃下，耳片硬度增加可使全寿命磨损游隙角度相对降低 24.5%，而在 400 ℃下降低 20.6%，显著提高了万向节的抗磨损性能。本研究为万向节抗磨损设计提供了宝贵的理论依据和实际指导。
飞机倾斜对乘员应急撤离行为的影响研究
游乾乾, 陈琨, 寇志远, 冯振宇, 陈向明
Available online:2024-12-23
[摘要] (85) [HTML] (0) [PDF 1.12 M] (79)
摘要：
应急撤离是飞机上乘客在发生可生存坠撞事故后迅速逃离危险的重要方法。目前，国内外已广泛开展有关水平姿态下飞机应急撤离的研究，但发生可生存事故时，飞机姿态容易发生倾斜，而关于倾斜姿态下飞机乘员疏散的研究不足。为了分析倾斜机舱对飞机事故后乘客疏散的影响，依据试验统计数据，建立飞机倾斜姿态下个体减速比和不同应急滑梯角度的下滑速度模型；在传统社会力模型中引入倾斜状态人员运动模型，构建倾斜姿态下飞机乘客疏散仿真模型，通过试验数据验证模型的有效性；考虑事故引发的不同倾斜姿态，研究飞机乘客疏散时间和瓶颈空间分布。结果表明：迅速疏散位于机舱上坡部分的乘客避免拥堵十分重要。
某型航空信号灯海洋盐雾环境适应性设计
杜翠玲, 徐刚, 刘克刚, 梅宇飞, 曾登峰, 徐永攀, 陈傲杰
Available online:2024-12-23
[摘要] (60) [HTML] (0) [PDF 3.34 M] (88)
摘要：
海洋环境下某型航空信号灯关键核心零件——电连接弹簧腐蚀断裂及原材料受制进口问题，进行耐海洋盐雾环境设计，保证国家重大装备可靠性和供应链安全。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）、材料替代分析法对材料成分、力学性能进行分析对比，筛选出兼具日产琴钢丝力学性能及英制不锈钢丝成分的国产不锈钢06Cr19Ni9 替代材料，进行结构设计、制造以及疲劳寿命、耐盐雾腐蚀等系统级关键性能验证研究。结果表明：国产不锈钢 06Cr19Ni9 替代材料电连接弹簧可通过 GJB 150.11A 盐雾腐蚀试验，疲劳寿命可达 30 多万次，满足某型航空信号灯海洋盐雾环境适应性和疲劳寿命要求，同时实现了机载基础材料的国产化刚性需求。该研究可为我国航空装备攻克核心技术“卡脖子”问题和保证国家重大装备供应链安全提供科学有效的验证思路。
航空发动机燃油管路系统温度特性研究
邓志彬, 张飞宇, 汤海平
Available online:2024-10-30
[摘要] (104) [HTML] (0) [PDF 1.52 M] (103)
摘要：
航空发动机燃油管路系统为航空发动机提供燃料，是航空发动机的重要组成部分。为探究燃油管路系统中燃油温度特性的变化，根据燃油系统的基本构造和工作原理，采用AMESim 建立航空发动机燃油管路系统的仿真模型；基于传热学理论，在考虑飞行工况下以燃油泵、换热器和回油管路等重要部件为研究对象，研究燃油管路系统的温度变化规律，并对相关因素开展参数敏感性分析。结果表明：在系统各类元件中燃油泵转速和热交换器中滑油温度是影响系统温度特性最显著的两个因素，在泵转速超过6 000 r/min 后，燃油温升速度加快，喷嘴处燃油温度可超过140 ℃，系统燃油温度和热交换器中滑油温度呈正线性相关关系。
面向无人机位姿估计的轻量化面元激光惯性SLAM系统
刘畅, 赵紫旭, 尚源峰, 邱大伟, 石晶林, 刘杰, 江济
Available online:2024-10-30
[摘要] (17) [HTML] (0) [PDF 4.85 M] (109)
摘要：
卫星信号易受遮挡的特性导致小型无人机的位姿估计问题面临较大挑战，提出一种面向无人机位姿估计的轻量化面元激光惯性SLAM 系统，设计一种基于面元的激光点云配准算法，通过最小化点到面元的距离实现点云配准与位姿估计，通过舍弃不稳定的面元来保证轻量化；同时设计系统框架将该算法部署于基于误差状态卡尔曼滤波的激光惯性SLAM 系统。使用该SLAM 系统在实验数据集中进行实验测试，结果表明：该SLAM 系统比现有的激光惯性系统具有更好的位姿估计精度，在保证算法轻量化的基础上，在野外卫星信号缺失的环境中可降低无人机位姿37.63% 的平均位置偏移和33.94% 的平均姿态偏移。
A320与ARJ21机型复飞阶段指引跟随飞行特点分析
周 鑫, 王 奇, 王 东, 孙 宏, 刘黎力
Available online:2024-10-30
[摘要] (84) [HTML] (0) [PDF 677.74 K] (125)
摘要：
飞行指引作为现代航空运输飞机自动飞行控制系统的重要功能，为自动驾驶/飞行员提供飞行姿态操纵指令。目前对于指引跟随飞行特点的研究较少，选取A320 与ARJ21 机型，分别对其复飞模式下的指引跟随特点进行分析。结果表明：A320 机型复飞阶段俯仰指引是首先调整俯仰以快速达到正爬升率，随后由速度基准系统在保持最低爬升率前提下追踪目标速度原则给出俯仰角指令；ARJ21 机型则分三个阶段给出复飞俯仰角指令，分别为初始固定俯仰角控制、基于目标航迹角的俯仰控制和基于目标速度的俯仰控制。通过曲线相似性对QAR 数据分析，发现ARJ21 机型的复飞指引模式跟随效果更好。

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航空油冷发电机过热保护设计的研究及分析
孙立荣, 来帅雷, 刘卓
2023,14(6):153-159 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2023.06.17
[摘要] (354) [HTML] (90) [PDF 2.60 M] (11642)
摘要：
发电机热场分布对过热保护构件失效影响显著，是其优化设计中应重点考虑的参数。借助ANSYS 软件中Fluent 稳态压力求解器和湍流模型对故障模式下发电机内部热场分布进行仿真，获得主发电机定、转子和壳体循环油路热场分布；在此基础上，调整部分关键部位熔点及材料软化温度，优化热脱扣保护装置设计方案，实现电机过热保护，该方案已成功应用于某飞机，且已通过试验和试飞验证。结果表明：仿真热场结果与实际工况下的温度场分布一致，电机出口油温达到260 ℃时绝缘衬套软化，导致电机腔体内发生漏油，当发电机绝缘衬套软化温度提高至350 ℃，可有效避免发电机烧损。
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低空反无人机技术现状与发展趋势
张静, 张科, 王靖宇, 吕梅柏, 王佩
2018,9(1):1-8 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.01.001
[摘要] (3669) [HTML] (0) [PDF 1.89 M] (9323)
摘要：
近年来,随着无人机技术的不断发展与完善,无人机不仅在军事领域发挥着重要作用,在民用领域也得到了广泛应用。然而,随着使用难度的不断降低,无人机在给人们生产生活带来巨大便利的同时,其“黑飞"与滥用也给国家、社会和人民造成了安全危害。因此,对低空无人机进行反制与防护的需求在军、民领域均十分强烈。围绕无人机在不同领域的应用状况,介绍了低空无人机非合作飞行带来的安全问题,对威胁种类及来源进行了讨论;在此基础上,着重对国内外反无人机技术的发展现状进行了深入分析,对现有反无人机技术体系的组成及相关系统的优缺点进行了综述。此外,结合低空反无人机系统研发的智能化、一体化、自主化问题,分析并讨论了低空反无人机中探测与防护关键技术的未来发展趋势。
无人机系统的安全性与危险源分析
连婷婷，崔利杰
2020,11(4):517-523 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.04.009
[摘要] (1285) [HTML] (0) [PDF 833.51 K] (8263)
摘要：
无人机系统的战术性能及优势将使其在未来高技术战争和民用航空中发挥越来越重要的作用。然 而,由于有人机与无人机飞行事故的特点不同,使得有人机的安全性分析与管理措施不完全适用于无人机系 统。首先,对无人机系统的飞行事故进行统计分析,得出无人机系统事故的特点;然后,合理借鉴有人机的安全 性分析,定义无人机系统的安全性,提出无人机系统事故的严酷度等级划分及相应的危险可接受度;最后,从设 计、机组训练及使用操作三方面进行危险源分析。本文提出的无人机系统不安全事件发生可能性等级划分和 危险源定性分析,可为后续无人机安全管理框架的构建奠定基础。
硬式空中加油机发展趋势及设计技术分析
王秀香, 高旭, 高亚奎
2020,11(3):302-307 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.03.002
[摘要] (1314) [HTML] (0) [PDF 1.65 M] (6469)
摘要：
空中加油技术在一定程度上体现了一国空军实力，该技术一直受到广泛关注。本文综述了硬式空中 加油机的发展情况,提出了硬式空中加油机的划代概念。结合五代空中加油机的特点和性能,给出硬式空中加油机的主要技术特征,指出硬式空中加油技术的发展趋势，总结出硬式加油装置研究的总体布局设计技术、结构和机构设计技术、控制系统设计技术等关键技术，为未来装备变革提供技术支撑。
不同折叠形式的柱状气囊展开过程数值模拟
薛齐文, 王霄腾, 何宜谦, 郭敏, 刘旭东, 鄂智佳
2021,12(3):161-170 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.03.20
[摘要] (784) [HTML] (0) [PDF 8.07 M] (6051)
摘要：
柱状气囊的折叠与充气展开过程复杂，采用实验手段研究其展开过程存在诸多不便。针对柱状气囊提出两种不同的折叠方式并分别建立相对应的数值分析模型，利用非线性动力学软件 LS-DYNA 研究柱状气囊折叠后充气展开的动态应用特性，对影响气囊展开过程中蒙皮应力、体积和内压曲线变化的因素进行分析，分别讨论不同折叠方式和外界环境参数对柱状气囊动态特性的影响。结果表明：两种折叠方式在收纳空间与材料强度上各有优势；此外，环境参数中的外界压强对气囊展开后的稳定状态有较大影响，而温度对气囊展开的影响相对不明显。
增材制造（3D打印）分类及研究进展
杨延华
2019,10(3):309-318 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2019.03.003
[摘要] (1567) [HTML] (0) [PDF 1.21 M] (5885)
摘要：
:增材制造(3D打印)近年来被国内外广泛研究和应用,但是目前尚无关于增材制造的系统、清晰和准 确的分类。根据文献调研和现场调研,将增材制造技术分别按照制造材料种类、形态、热源、工艺组合等方法来 进行划分,即增材制造技术可分为四大类16个小类,并且分别介绍各类增材制造技术原理、特点及其研究应用 现状。最后指出目前增材制造材料单一与效率低等不足及向多元化、高效化、稳定化和包容化等发展的趋势。
垂直起降固定翼无人机技术发展及趋势分析
王科雷, 周洲, 马悦文, 杜万闪, 郭佳豪, 李旭, 张阳, 孙蓬勃
2022,13(5):1-13 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2022.05.01
[摘要] (1440) [HTML] (1175) [PDF 3.67 M] (5717)
摘要：
垂直起降固定翼无人机具有对起降场地要求低、机动性好、巡航速度高、航时长等优势，是目前航空领域研究热点。本文阐述了国内外现有垂直起降固定翼无人机研究现状和基本特征，详细分析了不同类型垂直起降固定翼无人机的技术特点，提出更高的飞行速度、更长的续航时间、更强的任务载荷能力将是未来垂直起降固定翼无人机技术的主要发展方向和必然趋势。尽管倾转旋翼式和尾座式仍是当今垂直起降固定翼无人机主流构型，但基于分布式电推进的高速垂直起降固定翼无人机技术将成为未来航空领域新热点，给出进一步加强对垂直起降固定翼无人机新构型、新原理的探索性研究的建议。
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小型弹用涡轮发动机发展综述
薛然然, 李凤超, 任立磊
2018,9(1):18-27 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.01.003
[摘要] (2718) [HTML] (0) [PDF 1.88 M] (5462)
摘要：
小型涡轮喷气和涡轮风扇发动机可为高亚音速、中远程导弹提供理想的巡航动力,是各军事强国竞争的焦点。弹用涡轮发动机具有成本低、寿命短、尺寸小、转速高、增压比低、容积热强度大、起动和点火方式多样等特点,已被广泛应用于巡航、反舰和空地等多种战略与战术导弹。从国内外主要产品及其技术参数、性能与结构基本特点、应用现状、发展趋势等方面,对20世纪70年代以来100~700daN推力范围内弹用涡轮发动机的发展情况进行梳理和分析。指出更低成本、更少油耗和更优结构将是未来导弹推进系统继续追求的目标;螺桨风扇发动机高速性好、耗油率低,脉冲爆震涡轮发动机循环效率高、结构简单,是未来先进弹用涡轮发动机重要的发展方向。
重载四旋翼无人机结构优化设计与强度计算
刘峰, 喻辉, 高鸿渐, 代海亮, 马佳
2018,9(1):99-106 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.01.013
[摘要] (2602) [HTML] (0) [PDF 1.77 M] (5104)
摘要：
多旋翼无人机结构设计是无人机研制的重要环节,结构优化设计方法是保证无人机安全飞行、提高无人机性能的关键。根据重载四旋翼无人机性能要求,设计一款最大有效载荷10kg、可折叠、质量轻、强度高的四旋翼无人机。建立无人机结构有限元模型,基于实际工况对机臂及中心板进行静力及屈曲分析;对机臂及中心板的铺层方案进行优化,校核结构强度、刚度和稳定性;并搭建无人机静力测试平台,完成重载四旋翼无人机结构静力加载试验。结果表明:相对结构初始铺层方案,机臂减重43%,中心板减重35%,全机结构累计减重560g;试验测点的应变值与分析值相对误差小于15%,验证了无人机有限元模型和优化设计方案的可靠性。
人工智能与空气动力学结合的初步思考
张天姣, 钱炜祺, 周宇, 何磊, 邵元培
2019,10(1):1-11 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2019.01.001
[摘要] (2186) [HTML] (0) [PDF 562.11 K] (4876)
摘要：
以人工智能为核心的新一轮技术革命及产业变革正在影响着社会的各个领域,世界各航空航天大国 均在人工智能与空气动力学的结合方面开展了许多有益的尝试与探索。本文回顾了人工智能技术的发展历程 及现状,重点讨论了大数据时代背景下人工智能在风洞试验、数值计算和飞行试验等空气动力学研究的三大手 段上的应用,详细分析了人工智能在辅助海量气动数据分析与知识发现上发挥的作用,探讨了人工智能在气动 建模与先进飞行器设计中蕴藏的应用价值,并指出了人工智能与空气动力学相结合所带来的挑战。
低空无人机路径规划算法综述
刘庆健, 疏利生, 刘刚, 李翱
2023,14(2):24-34 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2023.02.03
[摘要] (986) [HTML] (1151) [PDF 1.07 M] (4700)
摘要：
随着无人机技术的发展，无人机在低空的应用场景越来越多，复杂的低空环境对无人机路径规划算法提出了新的要求。本文总结了近年来常用的无人机路径规划算法，包括图搜索算法，线性规划算法，智能优化算法（遗传算法、粒子群算法、蚁群算法），强化学习算法；对这些算法的原理、适用场景及其优缺点进行了归纳分析；并基于无人机发展现状对无人机路径规划算法进行了展望。
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民用飞机无线航空电子内部通信网络技术综述
范祥辉, 陈长胜, 史岩, 杨建茜
2021,12(1):129-135 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.01.017
[摘要] (1408) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (4223)
摘要：
民用飞机内部航空电子通信技术由无线通信部分替代有线通信,可进一步降低飞机自重,增强飞机安全性,提升民用飞机运营经济性,将成为下一代民用飞机发展的重要技术。目前,该技术尚处于研究起步阶段,为了促进该技术的发展,本文在研究国内外相关文献的基础上,对当前的研究进行概括和总结,明确民用飞机无线航空电子内部通信( WAIC )网络的定义,概括了 WAIC 网络在国内外的研究现状,分析了 WAIC 网络的特点,介绍了 WAIC 网络架构、时间同步、网络管理及网络安全等关键技术,提出了基于软件无线电平台技术开展4.2~4.4GHz 无线通信节点硬件设计的技术路径,为后续研究奠定基础。
引气冷却模型对涡轴发动机总体性能的影响研究
胡秋晨, 陈玉春, 贾琳渊, 黄 兴
2014,5(1):109-115
[摘要] (4112) [HTML] (0) [PDF 2.89 M] (4038)
摘要：
针对目前高热力循环参数和高引气量的自由涡轮涡轴发动机，建立了考虑压气机引气位置可变和涡轮中冷却气参与做功的涡轴发动机性能计算模型。当压气机引气位置变化时，采用流量平衡和功率平衡同时修正法计算发动机性能；涡轮冷却计算模型则考虑了第一级导向器叶片冷却气的做功。与传统涡轴发动机性能计算模型的计算结果对比表明，本文的计算模型能够合理反映引气量和引气位置对发动机特性的影响，更接近发动机的真实物理过程，可为发动机空气系统设计提供输入。
自适应机翼翼型变形的研究现状及关键技术
倪迎鸽, 杨宇
2018,9(3):297-308 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.03.001
[摘要] (1555) [HTML] (0) [PDF 3.91 M] (3692)
摘要：
自适应机翼具有巨大的应用潜力,是未来飞机设计的必然趋势,已经得到了广泛的关注。分别从自适 应变弯度前缘、自适应变弯度后缘以及变厚度机翼三个方面阐述了其变形原理,并对使用的蒙皮、驱动方式、研 究方法等进行了归纳总结,指出了未来的发展趋势,提出了自适应机翼亟需解决的关键技术,包括兼具大变形 和高承载功能的柔性蒙皮的设计、自适应驱动系统设计、协同控制系统的设计、分布式传感器网络,可为自适应 机翼结构的设计与实现途径提供一定的技术参考。
S5000F介绍及在民用飞机运行可靠性分析反馈中的应用
冯蕴雯, 路成, 薛小锋, 马小骏
2020,11(2):147-158 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.02.001
[摘要] (1838) [HTML] (0) [PDF 3.27 M] (3677)
摘要：
运行可靠性是保障民用飞机安全经济营运的基础,S5000F《在役数据反馈国际规范》为民用飞机运行 可靠性分析与反馈以及全寿命周期管理的系统研究提供了一个契机。对 S5000F 规范进行解读,首先,阐述 S5000F编制的背景和目的;然后,介绍S5000F规范的主要内容以及相关的业务流程;最后,探讨 S5000F规范 在民用飞机运行可靠性分析与反馈中的应用。基于S5000F规范梳理民用飞机运行数据采集的业务流程,形成 基于数据的运行可靠性分析框架,为全寿命周期管理提供有效的指导性建议。
高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机关键技术
温占永, 段娅
2020,11(2):159-166 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.02.002
[摘要] (1476) [HTML] (0) [PDF 1.20 M] (3658)
摘要：
自无人机诞生并应用于实战以来,无人机技术得到了迅猛发展。随着各领域高科技技术的进步,战场 环境日趋复杂,作战任务向高危对抗战场拓展,高空长航时飞翼无人机成为各国研究的热点。本文论述了高空 长航时飞翼无人机对涡扇发动机的要求,结合航空发动机基本原理分析了关键设计参数对涡扇发动机性能的 影响,总结了高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机面临的关键问题及研究进展。本文的研究对于高空长航时 飞翼无人机用涡扇发动机的选型及适应性改进设计具有一定的参考价值。
空域网格化方法及其在空管中的应用研究
朱永文, 谢华, 蒲钒, 张颖, 何巍巍
2021,12(4):12-24 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.04.02
[摘要] (1422) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (3592)
摘要：
传统的空域理论方法面临交通密度快速增长、空域管制对象复杂多类异构等一系列问题，研究空域数字化建模，发展出新的空中交通四维时空框架，在此基础上开展全新的空域与空中交通流量协同管理是当前的迫切需要。本文聚焦包括平面格网模型以及空域空间格网模型的空域网格化方法的总结，并对空域网格化方法的空管应用研究进行综述，在此基础上，对空域网格化及数字化研究重点及发展趋势进行综合分析。本文研究能够为空域网格化及数字化理论与应用的可持续发展提供科学指引。
先进铝锂合金的特点及其在民用飞机上的应用
孙洁琼, 张宝柱
2013,4(2):158-163
[摘要] (3791) [HTML] (0) [PDF 4.91 M] (3581)
摘要：
对航空产品而言，重量是最重要的指标之一，当前最有效的减重方法是发展低密度材料。介绍了低密度、高强度且具有良好损伤容限特性的铝锂合金材料。通过其与常规铝合金、先进复合材料进行性能对比和权衡研究，重点分析了第三代先进铝锂合金的性能特点及其在先进民用飞机上的应用；给出了铝锂合金国产化应用分析和建议。研究结果可作为民机设计选材和减重优化的参考和借鉴，并有助于铝锂合金材料的推广应用。
空空导弹发射技术发展现状及趋势研究
刘浩, 周军, 张士卫
2018,9(2):147-158 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.02.002
[摘要] (1003) [HTML] (0) [PDF 2.04 M] (3430)
摘要：
空空导弹发射装置是机载武器系统的重要组成部分,赋予导弹正确的初始分离姿态并保证发射安全, 对战机的作战能力有直接影响。首先,对空空导弹发射技术的发展历程和技术现状进行研究,重点分析空空导 弹现今主流的导轨式、外挂弹射式和内埋弹射式三种发射方式在现阶段的理论研究热点和不足,并指出现阶段 对高马赫数发射、载机高过载发射、载机滚转发射、发射时的多学科耦合、考虑气动的地面发射实验技术等的研 究还处于起步阶段,是今后的研究重点;然后,对隐身战机空空导弹内埋弹射发射技术具有代表性的两型内埋 弹射发射装置进行研究,对比分析两型发射装置的关键技术、技术优缺点和应用特点;最后,对空空导弹发射装 置的发展趋势进行分析,为空空导弹发射技术指出发展方向。
基于DO-178C的机载软件质量保证与管理
周培
2021,12(6):161-166 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.06.20
[摘要] (989) [HTML] (0) [PDF 533.70 K] (3427)
摘要：
DO-178C 作为机载软件适航可接受的符合性标准，明确要求机载软件综合过程中必须包含软件质量保证（SQA）过程。以机载软件的软件生命周期定义、过程和数据为基础，从目标、活动和符合性评审三个方面分析基于DO-178C 的软件质量保证过程的实施；结合软件项目质量管理技术和工具，从规划软件质量管理、管理软件质量和控制软件质量三个过程研究基于DO-178C 的软件质量管理方法并给出工程实践建议。结果表明：本文将软件质量保证与质量管理紧密结合，形成了适航要求的相关证据，提供了符合需求的民用机载软件，有效保证了机载软件的质量和持续改进措施。