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。

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。

摘要:纵列式直升机前后旋翼之间会产生复杂的干扰现象。针对两旋翼之间的气动干扰问题进行流场分 析,建立基于动量源模型和 N-S(Navier-Stokes)方程的数值分析方法,选用k-ω SST两方程湍流模型,采用基于 压力隐式求解器,对所建立的求解方法进行算例验证;对悬停状态、前向来流状态、后向来流状态的纵列式双旋 翼直升机前后旋翼干扰流场分别进行数值模拟,并结合计算结果与流场特性,对干扰流场所产生的气动现象进 行分析。结果表明:悬停状态,前后旋翼性能均降低,后旋翼对前旋翼的性能影响较大;前向来流状态,后旋翼 升力损失大于悬停状态;后向来流状态,前旋翼升力损失更为明显,最低处旋翼效率损失近半。

摘要:前飞时,自转旋翼机的螺旋桨滑流穿过桨盘平面,会对旋翼产生非定常气动干扰。基于 RANS(雷诺平均 Navier-Stokes)方程,采用运动嵌套网格方法建立适用于自转旋翼-螺旋桨气动干扰流场的计算分析方法,并对模型进行模拟;分析低速情况下,孤立状态自转旋翼和组合状态自转旋翼非定常气动特性及流场特性, 同时分析不同速度和螺旋桨位置对自转旋翼气动特性的影响。结果表明:螺旋桨滑流会影响自转旋翼在各个方位角的升阻力特性,并使得自转旋翼尾迹在0°方位角附近发生畸变;相同拉力下,来流速度越大旋翼后倾角 越小,螺旋桨滑流对自转旋翼的影响越小;增大螺旋桨与自转旋翼的间距可以减弱螺旋桨滑流对自转旋翼的气 动干扰。

摘要:目前,国内外针对空中发射技术的研究多集中于火箭分离过程中的数值模拟和气动特性方面,而有关 空中发射对运载火箭有效载荷影响程度的研究鲜少涉及。研究空中发射初始状态对运载火箭有效载荷的影 响,通过对飞行轨道的模型简化,建立火箭飞行的数学模型,定量地分析发射高度和发射速度对火箭入轨后有 效载荷的影响。结果表明:提高发射高度可以明显地增加有效载荷,但发射高度在10km 之上继续增加,对有 效载荷的提升并无良好效果;提升发射速度可以显著地增加有效载荷,并且发射速度对有效载荷的影响更大。 因此,考虑空中发射的经济性,设置初始发射高度约为10km,并尽可能提高初始发射速度的方案是较为合 理的。

摘要:目前,绝大多数有关航空发动机气路分析方面的研究均基于发动机的稳态过程,但稳态数据通常难以 获得,且有些故障特征仅在过渡工作状态下才能表现出来,因此使用相对更容易获得的过渡态数据能够更全面 地对发动机的健康状态进行评估。在气路传感器数目较少的情况下,采用序列工作点方法对大量健康参数进 行分析,在增加可用信息量的同时,降低由多工作点方法的平均效应引入的参数估计系统误差;提出间接递归 牛顿-拉夫逊法强化非支配分类差分进化算法,以解决发动机大偏差性能退化健康参数估计中的计算收敛性 问题。对某型双轴分排涡扇发动机进行气路分析,结果表明:本文方法能够在气路传感器数目有限的条件下, 利用发动机过渡态数据实现对大偏差范围内大量健康参数的高效、准确估计。

摘要:对训练空域进行动态规划,有利于提高空域利用率和部队训练效率。将空域的动态规划问题进行分 阶段处理,通过寻求各个阶段的最优方案使得总占用时间最短。针对各个阶段的动态规划问题,在分析问题复 杂性的基础上,构建空域规划模型,提出遗传-离散粒子群优化算法,通过融合遗传算法中的交叉与变异思想 来提高离散粒子群优化(DPSO)算法摆脱局部最优解的能力,从而提高算法的收敛速度和精度;同时为了保证 种群的多样性,设计可保证个体可行性的自适应交叉算子和变异算子;利用甘特图来表示整个空域的规划过 程。将提出的遗传-粒子群优化算法用于算例,并与传统粒子群优化算法进行比较,结果表明:该算法获得的 结果更优且收敛速度更快。

摘要:防止无人机飞出指定空域或飞入禁飞空域的核心算法是无人机地理围栏越界探测算法。为了提高无 人机地理围栏越界探测的准确性,从而保证低空无人机飞行的安全性,针对射线法进行改进;通过添加缓冲距 离的判断来解决传统射线法无法解决的三种特殊情况,在 Matlab环境下对其进行仿真验证,实现越界探测功 能;找出影响改进算法运行时间的三个因素,并进行分析和讨论。结果表明:提出的基于改进射线法的无人机 地理围栏越界探测算法在不影响运行时间的前提下,提高了无人机越界探测的准确性。

摘要:电动飞机在国内外通用航空领域蓬勃发展,并影响着未来航空的发展方向。利用电推进技术对无人 机进行电动化改造,能提高无人机的安全性、可靠性和维修性,降低使用成本。以天翼1无人机为电动化改造 对象,提出电动化改造方案,详细计算分析电推进系统中电动机和锂电池组的主要参数,并从无人机的重量重 心、性能以及电推进系统的安装方式等方面分析改造的可行性,并提出后续改造实施中需注意的问题。结果表明:天翼1无人机电动化改造基本可行。

摘要:太阳能无人机“超高空、超长航时”的设计方向给螺旋桨的气动设计带来了极大挑战。根据某太阳能 无人机总体方案,使用多点多目标优化方法改进设计桨叶翼型,合理布置叶宽分布与桨距,设计出低雷诺数工 作环境下的高效螺旋桨,并利用叶素理论对该设计方案进行性能评估。结果表明:本文设计的螺旋桨在全飞行 包线内均可保持较高的气动效率,各项指标满足设计要求。

摘要:在导弹的设计过程中,导弹的气动特性作为重要因素直接影响导弹飞行的动态品质,在亚跨音速段气 动特性呈现剧烈非线性的情况下,工程估算以及 CFD数值计算方法所能提供的气动计算精度有限,导致对舵 效特性的辨识精度较低,需要进一步采用风洞试验的方法精确计算气动参数,进而确定导弹的舵效。应用风洞 试验方法研究导弹飞行马赫数在亚跨音速段对导弹气动特性的影响,根据气动特性对舵机操纵效率进行分析。 结果表明:随着马赫数的增加,亚音速时导弹的气动特性基本一致;跨音速时导弹的俯仰舵效绝对值先增大后 减小,滚转舵效先减小后增大。

摘要:水陆两栖飞机突出的起降优势和多元的应用领域使其在未来的航空产业市场中占有不可取代的地 位,积极完善相关适航审定规定,将使我国发展水陆两栖飞机的步伐走在世界前列。从水陆两栖飞机的国内外 发展现状入手,展望水陆两栖飞机的未来应用;结合我国目前的适航审定规则与国外发达通航国家的适航规 章,从飞行性能和特征、结构和载荷、航电系统三个方面比较分析现有适航规定中水陆两栖飞机的适航要求异 同,总结其特点,并分析适航规章的不足。根据轻型水陆两栖飞机的实际结构特点和任务模式,提出我国现有 适航规定在水陆两栖飞机方面的适航要求在起飞特性、结构安全、密封和腐蚀防护以及驾驶舱系统集成等方面 的增补建议,可为我国相关适航规章条款的增补修订提供一定的参考。

摘要:目前国内现有的旋转天平试验装置均使用弧形弯轨的方式,为了获得较大的迎角范围,都采用了预弯 接头的设计。小迎角下,预弯接头正好处于模型的尾流区内,会对模型的气动力和气动力矩产生一定干扰。基 于 FD-09低速风洞旋转天平试验系统,采用将预弯接头安装到对称的负角度并翻转模型的方法,开展预弯接头 干扰试验,并对试验结果进行分析。结果表明:在小迎角下,当预弯接头处于模型尾流区内时,预弯接头对模型 纵向和横航向气动特性都有干扰,但是其干扰主要是引起气动特性曲线的平移,对旋转导数几乎没有影响;所 提出的将预弯接头安装到对称的负角度并翻转模型的干扰修正方法非常简便,可以为旋转天平试验开展预弯 接头干扰修正研究提供一种方便快捷的试验方法。

摘要:分析双轨火箭橇在试验各时刻的振动响应,是火箭橇理论研究与试验领域亟待解决的重大问题。 针对双轨火箭橇系统,建立橇轨-滑车系统的简化模型,采用全时程动力学仿真计算方法对考虑 阻 尼、橇 轨间隙以及不平顺度的火箭橇运动动力学方程组进行求解。结果表明:所得的振 动 响 应 结 果 与 速 度 基 本 相同的火箭橇试验结果基本吻合;该仿真分析方法可用于双轨火箭橇振动响应预测,进一步丰富火箭橇动力学分析理论。

摘要:缺少右外翼部分的试验件对接接头多且复杂,试验考核载荷较大,给机翼载荷的施加带来较大困难。 对三组接头设计独立的加载夹具,前中接头通过延伸加载力线间距的方式降低实际加载点载荷,依据上下接头 处载荷方向相反的特点,设计不同的加载接头连接形式;通过坐标转换将后接头载荷进行调整,并进行现场试 验验证。结果表明:该方法能够保证传递至接头上的载荷准确,避免各接头之间的刚度匹配问题,且方便安装, 满足试验要求;采用局部约束装置,有效避免了接头处有害损伤的产生,对接头起到实时保护作用。

摘要:航空发动机在试验过程中要用到各种传感器,而探针作为一种接触式测量工具,势必改变流场内部的 流动状态,影响测量准确性。为了研究壁面对总压探针的影响,基于数值模拟方法,研究四种不同结构 (A 型、 B型、C型、D 型)的总压探针在不同近壁距离条件下对流场及自身总压测量值造成的影响,并将数值模拟结果 与文献实验结果进行对比。结果表明:相对近壁距离c/d 越小,总压探针头部气流偏转越大,总压探针的测量 误差越大,最大值小于1%;当c/d>3,总压测量误差趋近于0,说明近壁距离大于3倍探针外径时临壁效应消 失;在同一工况下,四种结构的总压探针测量值受临壁效应的影响依次增大;被测流场流动均匀性减小,靠近总 压探针支杆后方速度均匀度最小。

摘要:冰雹、冰块等外来异物被吸入进气道进而进入发动机,易导致发动机性能下降或者停车,威胁飞行安 全,因此分析涡桨飞机进气道旁通道的排异特性具有重要意义。根据适航规范,针对两种常见外来异物———冰 雹和冰块进行本体特性分析,确定其几何、质量以及初始姿态特性;通过计算流体力学(CFD)联合六自由度 (6DOF)方法,对某国产新型涡桨支线飞机主发动机进气道中的外来异物运动排除特性进行数值模拟,进一步 耦合 LS-DYNA 软件对排除中遇到的碰撞问题进行仿真分析。结果表明:一旦异物与壁面发生碰撞,碎裂成若 干很小的碎块,能量损失,对发动机威胁较小,无论是进入主发动机或者旁通道,均可认为排除;但下壁面结冰 区的冰块容易直接进入主发动机,有可能造成严重影响,需要重点关注。

摘要:随着航空电子系统模块化技术的发展,系统内大数据传输的需求越来越多,现有的大数据传输方式或 需要更改系统架构,或需要系统具有特定功能支持,难以在不同的航空电子系统中进行广泛应用。提出一种多 窗口传输协议,并给出其实现方法,该协议使用额外的资源同时进行多窗口信息传输,以保证在机载网络不稳 定环境下传输的速率和稳定性。试验表明:本文提出的多窗口传输协议能够满足系统大数据传输的需求,且该 方法在应用层实现,避免了对系统现有硬件和软件架构的更改,适用范围较广。

摘要:不同的酚醛树脂会对芳纶纸蜂窝的性能造成直接影响,研究酚醛树脂与蜂窝性能之间的关系具有重 要意义。采用两种不同的酚醛树脂制备芳纶纸蜂窝芯材,对所制备蜂窝芯材的压缩性能、剪切性能、燃烧性能 和介电性能进行测试,同时结合蜂窝端面树脂分布观察、树脂与芳纶纸接触角测量等手段,分析两种酚醛树脂 所制备蜂窝芯材性能出现差异的原因。结果表明:树脂本身的耐温性能直接影响蜂窝的耐温性能,且树脂中溶 剂水的挥发速度、树脂与芳纶纸之间的表面张力会影响树脂在蜂窝壁上的分布;蜂窝芯材树脂含量相同时,其 节点两侧的树脂胶柱有利于提高蜂窝芯材的压缩强度,但树脂堆积在节点后会降低蜂窝壁厚,造成蜂窝的剪切 强度和模量下降。

摘要:民用飞机安全性评估工作是实现飞机适航性的有效方法之一。基于民用飞机系统安全性设计评估的 思路和方法,以某型高升力系统为例,通过对“襟翼不对称运动过限”失效工况开展功能危害性分析及故障树分析,得到影响系统安全性设计的关键因素;通过对关键因素进行改进设计,得到系统方案,并对该方案进行初步 验证。结果表明:该系统方案能够满足安全性定量要求。