航空机电系统技术发展综述

文中总结了国际航空机电系统技术研究现状,以美国为代表的国际先进飞机研发体系,将机电系统技术提升至与飞机平台技术并重的地位,将综合推进、能源与热管理技术列为核心技术领域,持续开展了MEA、INVENT、INPPAT、AVEM、NGT-PAC等一系列面向机电领域的重大技术专项和演示验证计划;梳理了系统架构综合化、能源利用多电化、能量管理高效化的机电系统技术发展趋势;展开了机电系统技术研发思考,提出了强化机电系统技术发展规律和需求认识、升级机电系统技术基础研究,和仿真验证能力是引领机电系统技术发展的2个关键方向。     

基于MCMC方法的运输类飞机鸟撞冲击能量研究

鸟撞冲击能量是运输类飞机结构安全设计和鸟撞适航条款制定的重要基础,目前我国运输类飞机鸟撞相关研究都是参照FAA中的鸟撞冲击能量标准要求,并没有考虑我国的自然环境等特点.针对这一问题,运用马尔科夫链蒙特卡洛(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)估计方法,采用Gibbs抽样原理,在贝叶斯理论的框架下,对我国运输类飞机鸟撞冲击能量开展了研究,在小样本条件下对鸟撞冲击能量概率分布进行估算,为后续鸟撞安全性分析提供了重要基础.     

PW4084的8点设计发展计划

自1990年PW4084发动机计划启动以来,普拉特·惠特尼(以下简称普惠)公司一直在贯彻一项8点设计发展计划,其目标是:在推力为374千牛(84000磅力)的PW4084发动机装波音777飞机投入航线使用之际即具有180分钟双发飞机延程飞行(ETOPS)所必须的、且得到验证的可靠性和性能。8点设计发展计划8点设计发展计划的实质是:通过8道逐步“筛除”掉或减少使用中可能出现的问题。该计划包括以下四个方面的内容,即衍生发动机,新颖的     

飞机子系统综合技术对JSF计划的贡献

作战使用能力和经济可承受性是美国联合攻击机(JSF)计划的两个关键性目标,而这两个目标往往是难以协调的.为此,JSF计划研究组在这方面作了大量的努力.JSF飞机子系统综合技术或一体化技术试验计划(J/IST,JSF/Integrated Subsystems Tech-nology)实际上就是通过对飞机子系统进行综合优化,来提高飞机的总体性能水平,降低飞机的研制成本.过去改善飞机性能水平的做法通常是:优化各个飞机     

冲压空气涡轮气动性能快速算法研究

正冲压空气涡轮(RAT)系统是飞机的应急动力系统,在飞机失去主动力和辅助动力的紧急情况下,RAT利用飞机滑行速度,将气流的冲压能转变为机械能,驱动液压泵/电机向飞机提供应急能源。图1给出了RAT在民航飞机中的实际应用。涡轮叶片是冲压空气涡轮提取气流能量的核心部件,其气动性能直接决定了系统的能量提取能力,因此涡轮叶片的设计和计算是RAT系统设计中的核心技术之一。     

基于服务的高性能多学科优化计算在飞机设计中的应用

基于服务构架(SOA)的高性能多学科优化计算在飞机设计的应用中,能够解决超大规模设计变量和资源不足带来的一系列问题.本文介绍了先进的优化计算方法和基于高性能计算平台的解决途径及优势,并以BRIDGE项目为例介绍了该平台的具体应用.这一研究工作得到了国家"863"计划项目的支持.     

美陆军确定无人驾驶机群的组合

美国陆军对他的有较大能力的无人驾驶飞机进行审查,这将对他的无人驾驶飞机的未来发展方向产生很大影响。直接受到影响的计划是未来作战系统(FCS)第4A 级和4B 级无人驾驶机、无人驾驶武装直升机(UCAR)和大航程多用途(ERMP)无人驾驶飞机计划。尽管 UCAR 包括在审查之中,但美国远景研究     

飞机空间机动飞行的指令调节规律设计

本文利用现代控制理论设计了对改善飞机空间机动飞行的动态特性极为有效的防偏离指令调节系统(简称DPCAS)。这一系统使飞机能够达到和驾驶员指令一致的精确机动飞行姿态,同时满足一级飞机飞行品质要求。最后讨论了这一系统如何在非线性飞机模型上的应用问题。     

临近空间太阳能飞机能量最优飞行航迹规划方法展望

临近空间太阳能飞机是低速临近空间飞行器中一种极具发展潜力的技术途径，有望成为一个理想的区域通信、中继和运输平台。实现N×24小时能源闭环的超长航时飞行，是发展临近空间太阳能飞机的核心问题，也是形成“区域保持+时间持久”特色能力的关键。能量最优航迹规划方法是解决临近空间太阳能飞机跨昼夜能量闭环难题的有效技术方向。当前临近空间太阳能飞机能量最优航迹规划方法可分为2类：不考虑风场变化的能量最优航迹规划方法和不考虑大范围高度变化的能量最优航迹规划方法。分别对这2类问题的研究成果进行了分析与讨论，考虑不同处理框架给实际工程应用带来的困难与挑战，认为未来应统一考虑太阳辐射、空间高度和风场变化，并融合重力势能与梯度风场对太阳能飞机临近空间持久驻留能量变化的影响，开展基于强化学习框架的太阳能飞机能量最优“通用”飞行航迹规划方法研究。为此，有必要开展临近空间风场环境表征与重构、临近空间梯度风场对太阳能飞机滑翔轨迹能量影响分析、最优飞行航迹示教轨迹生成与分类、基于示教轨迹的太阳能飞机强化学习框架构建等关键技术研究。可为设计太阳能飞机能量最优航迹规划方法提供参考，为规划太阳能飞机研究技术路线提供支撑。     

太阳能飞机能量平衡建模

能量平衡是太阳能飞机设计工作的核心和难点。基于太阳能飞机能量原理,结合太阳辐射模型和太阳能飞机典型飞行剖面开展太阳能飞机能量平衡建模研究。根据太阳能飞机起飞-爬升-巡航阶段和持续跨昼夜飞行阶段的飞行剖面和能量需求,分别建立了各阶段的能量平衡模型,给出了各时段的能量特性计算方法并对傍晚下滑阶段的多种飞行情况进行了分类讨论。最后以某太阳能飞机为例对本文所建立的起飞-爬升-巡航能量平衡模型和持续跨昼夜飞行能量平衡模型进行了验证。     

多学科设计优化方法在飞机设计中的应用研究

多学科设计优化(MDO)方法是提高飞机设计效率,得到最优设计方案的有效手段。在飞机设计过程中,需要确保飞机静安定裕度满足使用要求,因此需要充分考虑总体、气动等学科专业的耦合效应。针对这一问题,基于MDO软件Modelcenter构建飞机外形多学科优化协同设计流程,通过对某型飞机外形优化设计的实例分析,得到该机的最优外形修改方案,证明了MDO方法在飞机设计中应用的高效性。     

基于结构健康监测的飞机结构 MSG-3 分析

结构健康监测(SHM)技术被广泛引入到了飞机设计与维护,本文依据现阶段SHM技术的发展现状,将SHM技术与MSG-3分析思想融合,制定了一种针对采用SHM技术飞机结构的计划维修分析流程。     

航空维修业简讯

ERJ145增强维修计划获得批准StrengtheningMaintenancePlanofERJ145Approved巴西航空工业公司近日宣布ERJ145飞机增强维修计划已获得巴西国家适航当局——宇航技术中心(CTA)、美国联邦航空管理局(JAA)和欧洲航空安全局(EASA)的最终批准。这个计划包含了延长飞机C检监测间隔时间。新批准的ERJ145飞机维修计划把C检间隔时间从原来的4000飞行小时延长到5000飞行小时(或飞行周期),维修间隔时间提高了25%。该维修计划可以为全球经营ERJ145飞机的客户们显著节约运营成本,同时能保证飞机高度的安全性和可靠性。山东太古5条维修生产线9…     

利于冬季飞行的太阳能飞机构型研究

针对冬季太阳辐射强度较弱的问题,提出并研究了一种新型太阳能飞机构型。概述了太阳能飞机的总体构型,建立了太阳辐射和能源动力系统模型,对飞机的气动、能量、质量及机翼最优偏转角等特性进行了分析,给出了适用于该构型太阳能飞机的总体参数设计方法,并对构型设计参数进行了研究。结果表明:机翼偏转角的存在可有效提高太阳能飞机所接收的太阳辐射能量。综合考虑太阳辐射能量和推进系统质量,机翼最优偏转角在7.4°~9.5°之间,其随时刻变化;端板最优展弦比为5左右,端板与机翼的最优面积比为0.09,端板最大许用升力系数的最优值为1.1。新构型太阳能飞机总面积比常规构型减小44.2%,其优势明显。     

双发飞机延程飞行及发动机可靠性

双发飞机延程飞行的历史与现状早在1936年美国实施的联邦条例就要求飞机获得批准飞行以前,申请者要证实沿计划飞行航路每隔185公里至少有1个可以安全起飞和降落的备降机场,不管地形地域的情况如何。此条例限制了双发飞机飞行的航路,影响了双发飞机的飞行距离。 50年代初期,由于活塞式发动机故障率随着发动机马力增大而增高,这给双发飞机飞行安全带来了很大问题。为此,美国联邦航空局(FAA)     

美军新一代初级教练机——“比奇”MKII

美国雷神飞机(Raytheon Air-craft)公司的“比奇”MKII型(Beech MKⅡ)串列双座涡桨式教练机最近在美国“联合初级飞机训练系统(JPATS)”的竞争中获胜,即将成为美国空军和海军的新一代初级教练机.项目综述JPATS是美国空军和海军在军费缩减、军用飞机研制和采购费用上涨的背景下,制定的一项联合初级飞机训练系统装备计划.根据这一计划采购的初级教练机     

民用飞机机轮最大刹车能量研究

机轮刹车装置是飞机起落架的重要组成部分,在地面减速过程中吸收飞机大部分动能,对飞机起降安全至关重要。 其中,最大刹车能量设计是刹车装置的关键参数之一,与机轮刹车装置的安全性和经济性紧密相关。 对民用飞机机轮刹车装置最大刹车能量的计算进行研究,按照适航规章相关要求,结合适航当局对刹车装置最大刹车能量计算的关注要点和飞机的设计构型,以某民用飞机为例,分析了机轮最大刹车能量计算中的影响因素,并通过计算对比该飞机在预定的不同使用场景与可能遇到的单个及多个故障叠加工况着陆时的刹车能量,确定该型飞机最大刹车能量出现在典型高原机场两个机轮刹车装置失效着陆工况,最大刹车能量为 32. 44 MJ,为飞机机轮刹车装置的设计提供关键参数。     

飞机能量机动性及其计算

首先介绍了能量机动性产生的背景和发展。然后给出了能量机动性的计算方法，还介绍了Ｅ－Ｍ图和全局能量机动性图的绘制方法，以及如何用它们来衡量战斗机空战性能，并以Ｆ－１６飞机和ＭＩＧ－２９飞机为例，绘制了Ｅ－Ｍ图及全局能量机动性图。这一研究为国内新一代战斗机设计的评估提供了一种理论研究方法和计算手段。     

飞机总能量控制系统的研究Ⅰ——原理分析与系统设计

飞机总能量控制是一种全新的综合飞行/推力控制技术,从控制飞机总能量的变化与分配出发,全面解决纵向飞行轨迹控制与速度控制之间的耦合问题;进而建立起一体化的综合飞行控制系统。用多变量系统解耦控制理论研究了这种控制系统,首先分析了总能量控制的基本思想,建立起包含飞机纵向姿态控制回路和发动机推力控制回路的飞机质点能量运动模型,然后利用输出反馈和V规范型前馈解耦策略,对此系统进行解耦分析,设计出能实现飞行轨迹与速度间解耦控制的总能量控制律,并确定出系统的设计条件;最后以波音(Boeing)707飞机为对象,进行了具体的系统设计。     

波音重视联合航B777上出现的“尾翼颤动”问题

波音计划对 B777的突发反应系统做些修改,以消除尾翼缓慢的左右摆动或称“尾翼颤动”问题,此问题是由美联合航飞机的机组人员首先发现的。B777的有关工程技术官员曾派了一个小组乘坐正在服务运营的飞机,也证实了上述问题。尾翼颤动主要表现为大约4Hz (赫兹)的周期性运动,这足以引起乘客和座舱后