2018, 9(4):451-457. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.001
摘要:远程战略轰炸机的自身隐身性能提升和隐身航迹策略规划越来越受到重视。通过对比分析美俄下一 代隐身轰炸机的隐身性能和所面对的威胁,指出了未来新一代隐身轰炸机更高的隐身性能需求—全频谱、全 方位隐身技术,例如雷达隐身、红外隐身以及射频综合隐身等;并归纳了未来高隐身战略轰炸机的主要突防措 施,例如更先进的隐身技术、体系支持、高空突防、加装自卫武器等措施。
2018, 9(4):458-463. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.002
摘要:海上多任务飞机将成为海军执行海上巡逻侦察和反潜作战的主力航空武器装备,海上多任务飞机与 无人机联合编队进行协同反潜作战将是未来航空反潜的发展趋势和重要作战方式之一。介绍P-8A 海上多任 务飞机主要系统配置和作战能力,分析海上多任务飞机的作战使用以及海上多任务飞机与无人机协同作战的 概念和模式,包括协同态势感知和协同攻潜作战,指出了未来海上多任务飞机与无人机协同作战涉及的主要关 键技术。
2018, 9(4):464-482. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.003
摘要:氧化锆基陶瓷热障涂层是航空发动机的关键技术。根据一元氧化物、二元氧化物和多元氧化物掺杂 稳定二氧化锆(ZrO2)热障涂层的相关研究报道,系统地总结了氧化锆基陶瓷热障涂层在相稳定性、服役温度、 热循环寿命、热导率、热膨胀系数等方面取得的进展;在此基础上,指出了氧化锆基陶瓷热障涂层的未来研究与 发展方向。
2018, 9(4):483-488. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.004
摘要:随着科技的快速发展,国防装备复杂程度日益增高,目前,以军方的保障能力要想合理有效地独立完 成其保障任务仍有难度。为了提供更好的供应保障,基于民用飞机维修体系,结合国防装备使用特点,从军民 融合的视角提出民用飞机维修体系建设经验在国防装备保障领域的应用建议,将民用飞机维修体系中的客户 需求分析、健康监控与管理技术、维修策略、保障模式等融入国防装备研究领域,健全完善国防装备的技术和保 障模式。
2018, 9(4):489-500. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.005
摘要:水锤效应是飞机燃油箱的一种主要损伤模式,它可能引起油箱结构灾难性的破坏,分析水锤效应的影 响因素及其影响程度,对燃油箱易损性的评估、燃油箱防护性设计具有重要意义。以破片速度衰减、箱内液体 压力和壁板变形为对比参量,模拟一个等效飞机油箱在不同破片速度、质量(材料)、形状、入射角度、入射方向 打击下及不同充液率时的水锤效应;并采用最小二乘法拟合油箱的入/出射壁板变形公式。结果表明:随着破 片速度、质量和油箱充液率的增大,水锤效应的破坏能力显著增强;破片形状对液体压力和壁板变形均具有一 定的影响;破片的入射角度、方向将改变其在油液中的运动路径,进而影响水锤效应。
2018, 9(4):501-505. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.006
摘要:气动外形对无人机起着至关重要的作用,有必要对其制造外形的气动偏差进行评估。利用数字摄影 测量系统获得无人机制造外形的点云数据;以机头为参考点,将测量点云数据模型与理论模型的坐标系重合, 对比重合度并统计无人机制造外形与理论外形的几何偏差分布;根据点云数据进行逆向建模,获得无人机制造 外形的三维模型;对无人机理论外形进行CFD计算,与其风洞试验数据进行对比,通过调整网格及计算方法, 得到与试验数据相吻合的CFD计算方法;以此方法计算得到无人机制造外形的气动数据,并与无人机的理论 气动力进行对比。结果表明:此评估方法能够定量地评估外形制造偏差对无人机气动特性的影响。
2018, 9(4):506-513. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.007
摘要:概率安全评估中故障树的临界重要度和可靠性分析中全局灵敏度指标都可以用来表征基本事件的重 要程度。两种重要度分析之间有哪些区别和联系? 首先,简述概率安全评估中故障树的定性及定量分析过程; 然后,介绍故障树问题在可靠性评估中的失效概率计算及全局灵敏度指标的定义;最后,通过对三个飞机系统 的故障树进行分析。结果表明:概率安全分析与可靠性分析得出的系统故障的概率基本一致,而由于引入基本 事件发生概率的随机性,使得基本事件的重要性排序发生变化,甚至带来颠覆性的重要性排序,并且随机分布 类型和分布参数对全局灵敏度指标的影响也是需要考虑的。
2018, 9(4):514-522. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.008
摘要:无人机的广泛应用,使得航迹规划成为研究的热点。很多算法由于模型简单或规划方法低效,难以有 效应用于复杂条件下的航迹规划问题,从而提出一种求解该问题的改进连接型双向快速扩展随机树(RRT- Connect)算法。首先,建立无人机航迹规划问题的数学模型;然后,采用RRT-Connect算法求解上述模型时,提 出六种生成随机节点的改进策略;最后,将改进的RRT-Connect算法应用于有雷暴威胁的无人机三维航迹规 划问题,并与已有的RRT算法和RRT-Connect算法进行对比。结果表明:采用本文提出的方法能够高效的生 成可行的无人机航迹。
2018, 9(4):523-529. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.009
摘要:目前,存在多机空战指挥引导不平衡目标分配模型少的问题,提出一种新的多机空战不平衡目标分配 方法。结合空战理论与实际,在现有模型的基础上,利用最优控制理论,建立多机空战指挥引导目标分配模型; 介绍匈牙利算法和进化匈牙利算法的基本思想和流程,在此基础上将匈牙利算法和进化匈牙利算法相结合来 寻求最优方案,并进行仿真分析。结果表明:该方法具有较好的时效性和可靠性,能满足多维条件下的目标分 配处理,满足实战需求,为解决多机空战指挥引导不平衡目标分配问题拓展了研究思路。
2018, 9(4):530-536. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.010
摘要:空中交通流量的持续增加对中、短期飞行冲突探测的精度与处理大量目标的能力的要求更高,提出基 于集成学习(ensemblelearning)的冲突探测算法。首先,对飞机冲突过程建模,收集飞行样本;其次,提取飞机 当前位置、速度矢量、向前看时间、待转弯时刻和转角为特征量,训练基本分类器,获得元数据集;然后,以支持 向量机为二级分类器,元数据集为新的特征量,训练Stacking元分类器(metaclassifier),分类阶段通过Sigmoid 函数概率映射法输出冲突概率;最后进行仿真分析。结果表明:基于集成学习的冲突探测算法对冲突探测具有 较高的准确率,使得虚警概率大幅下降,且适用于转弯飞行。
2018, 9(4):537-543. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.011
摘要:开展大型客机动力装置与发动机型号合格审定之间关系的研究对我国适航管理工作的发展具有重要 的意义。首先,利用中国民用航空规章的相关数据,建立数据综合管理系统;然后,总结CCAR-25《运输类飞机 适航标准》与CCAR-33《航空发动机适航规定》具有重合内容的关联项,分析二者之间的相互关系;最后,研究 上述两部规章关于防火系统和滑油系统对某些对象的规定。结果表明:CCAR-25与CCAR-33条款的关系可 分为引用、选择、补充、相似和差异五种;最难界定的是相似,它要求对条款的充分理解,否则会有重复审定和漏 审的风险;CCAR-25与CCAR-33对防火系统和滑油系统的规定出现了多条款交联对应的情况,通过数据综合 管理系统可将其分解为单条款对应并进行适航认证。
2018, 9(4):544-550. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.012
摘要:商用飞机机务维修保障能力的评价效率亟须提高。首先,建立商用飞机维修保障系统能力评估指标 体系;然后,介绍主成分分析法的原理,并建立优化决策模型;最后,通过SPSS软件采用主成分分析法对不同 维修保障方案进行评估,以保证飞机的适航完整性。结果表明:主成分分析法消除了主观因素对评价的影响, 得到的评价指标可用于商用飞机维修保障能力的定量评价,评价结果可为各航空公司及维修单位提供借鉴。 关键词:商用飞机;维修保障能力;评价;主成分分析;SPSS分析
2018, 9(4):551-559. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.013
摘要:航空零件生产调度时,应尽量满足多目标和实时性的要求。结合某航空制造企业的实际生产情况,提 出一种基于“穷尽成对比较”技术和改进匈牙利算法的动态调度方法。首先以航空零件调度时的最大完工时 间、生产加工成本以及生产能耗为优化目标,构建柔性作业车间多目标动态调度数学模型;然后利用基于“穷尽 成对比较”技术的权重参数调节模型对数学模型中各个目标的权重参数进行实时动态调整;最后以各个目标的 加权值为总目标,采用改进匈牙利算法求得工序的最优分配结果。结果表明:与传统的动态调度方法相比,动 态调度方法能够有效地提高航空企业的生产效率、减少航空企业的生产加工成本并降低对环境的污染,具有较 好的综合调度性能。
2018, 9(4):560-565. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.014
摘要:航空领域专项计划的实施需要发现大量重大基础研究项目进行支撑,而目前航空科研管理部门在项 目发现过程中以被动管理为主,未能充分发挥其作用。通过分析自上而下航空领域重大基础研究项目内涵及 现状基础上,借鉴项目集识别过程及其项目识别特点,构建自上而下的航空领域重大基础研究项目发现过程及 机制,分析重大基础研究项目发现所涉及的航空领域专项计划主管部门、航空科研管理部门以及科研人员间的 相互关系和功能,并结合某航空科研管理部门进行实例应用。表明基于项目集识别过程梳理和完善了航空领 域重大基础研究项目发现过程及机制,强化了航空科研管理部门作用,提升了项目发现有效性。
2018, 9(4):566-576. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.015
摘要:动态失速控制对于提高翼型气动特性具有重要意义。采用联合射流方法对翼型俯仰动态失速控制进 行数值模拟,完成两方面的研究:一是射流关闭时射流通道对动态失速特性的影响,二是射流开启时不同射流 动量系数对动态失速控制的影响和分析。结果表明:射流关闭时,射流通道的存在对翼型上仰过程中附着流阶 段的气动特性产生不利影响,使得升力系数明显下降,但是对翼型下俯过程中失速分离流阶段的气动特性影响 不明显;射流开启后,动态失速特性得到极大改善,迟滞环面积显著减小,升力增加,阻力减小,且阻力和力矩的 峰值显著减小,原基准翼型力矩曲线的负阻尼区域消失。
2018, 9(4):577-584. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.016
摘要:深入研究低雷诺数滑流对机翼的影响,能够推进临近空间低速流动机理性研究,提供可靠的气动参 数。参考某太阳能无人机,建立单螺旋桨计算模型,采用两叶螺旋桨,通过ICEM 网格软件生成具有两个计算 域的高质量结构网格,应用滑移网格边界条件,对模型进行数值模拟;分析低雷诺数螺旋桨滑流的发展和机翼 在滑流作用下的非定常气动特性,研究不同螺旋桨位置对机翼气动特性的影响,计算结果表明螺旋桨滑流会很 大程度地改变机翼表面压力分布和沿翼展的升力分布,对机翼升阻特性有显著影响,同时螺旋桨滑流可以抑制 机翼表面层流分离泡的产生。
2018, 9(4):585-591. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.017
摘要:无人多旋翼飞行器使用的桨叶以固定翼螺旋桨为主,但其气动环境与固定翼不尽相同。使用逆向重 构技术对原始桨叶进行参数化建模,并基于CFD数值计算技术对参数化基准模型的扭转角分布规律和叶型积 叠方式在垂直飞行状态下进行优化设计。结果表明:在功率允许范围内,桨叶在悬停状态下的效率有了较大 提升。
2018, 9(4):592-598. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.018
摘要:测压点是嵌入式大气数据传感(FADS)系统的数据来源,其分布形式直接影响到系统测量精度。基于 牛顿模型和滤波算法建立FADS计算模型;以球形机头为例,设定飞行剖面的马赫数范围为4.30~15.79,高 度范围为25~70km;得出测压点圆周角、圆锥角和非对称分布下大气参数的计算误差。结果表明:沿圆周方 向增加测压点数量,可提高FADS系统测量精度,但存在门槛值,超过此门槛值效果有限;在测压点数量相同的 情况下,增大圆锥角可明显提高FADS的测量精度;测压点的非对称分布则对测量精度没有影响。
2018, 9(4):599-602. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.019
摘要:降低树脂基碳纤维层合板的弹道冲击损伤范围对降低飞行器的易损性有重要意义。分别对表面铺覆 玻璃纤维和芳纶纤维构成层间混杂的复合材料层合板进行气炮冲击试验,运用超声无损检测方法测量层合板 的弹道冲击损伤范围,并进行对比研究。结果表明:与非混杂层合板相比,给碳纤维层合板表面铺覆玻璃纤维 或芳纶纤维均可减小弹道冲击穿透性损伤的范围,混杂玻璃纤维效果更好,但混杂界面均容易发生大范围分层 损伤,应避免将玻璃纤维等韧性铺层铺覆在冲击背面。
2018, 9(4):603-610. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.020
摘要:超高强度300M 钢具有优异的力学性能,广泛应用于飞机起落架。通过静力拉伸、三点弯曲及动态 Charpy冲击试验,揭示300M 钢电子束深缝焊接的力学性能及破坏机理;对试验后的典型试样进行断口宏观与 微观分析,并采用场发射扫描电镜(SEM)对断口形貌进行观察、分析。结果表明:母材与焊接件都出现明显的 拉伸塑性段,二者的刚度和强度相差不大,但是焊接件的断裂应变较母材小,焊接件焊缝的韧性略低于母材;焊 接件弯曲强度与母材相当,但是破坏时的弯曲变形较母材也有所下降,焊接件的延性较差;在冲击试验中焊接 件吸收能量与断裂韧性均低于母材,冲击韧度降低。 关键词:超高强度300M 钢;深焊缝;电子束焊接;拉伸
2018, 9(4):611-616. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.021
摘要:航空活塞发动机的排放问题始终备受关注,其燃烧室的尺寸对发动机排放性能具有一定的影响,以某 航空活塞发动机为研究对象,从燃烧喷雾模型出发,利用Fire建立其燃烧室模型,在现有燃烧室几何参数的基 础上提出改进,利用新的方案进行仿真分析,在某一瞬态下对比新旧方案的氮氧化合物和碳烟排放。结果表 明:新的燃烧室结构下发动机氮氧化合物排放降低23%,碳烟排放降低2.8%,总体排放下降;将修正后的燃烧 室装配到发动机上,经实验台架测试后,发动机功率和扭矩不变,排放物明显降低,该设计方案可行。
2018, 9(4):617-622. DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2018.04.022
摘要:在一定气压差和封严面的机械表面形态下,W 形封严环的封严效果和其与法兰之间的封严面积密切 相关,合理选择封严环结构参数并提升封严环与法兰之间的封严面积,可以达到提升封严性的目的。使用有限 元分析软件ABAQUS模拟在预紧工况下,封严环主要结构参数、预压紧量对W 形封严环与法兰之间封严面积 的影响规律。结果表明:选取较大的外半径,预压紧量和壁厚可使零件与法兰封严面积增大,壁厚与外半径对 封严环与法兰接触面积影响较大,在设计过程中应综合考虑封严效果和刚度弹性,合理选择壁厚和外半径的 大小。