歼击机载荷谱编制方法的研究

 <正> 1.引言 国内外大量的研究表明,编制飞机载荷谱应考虑载荷的大小,频数、顺序和分布这四方面的因素,只有在这四方面都摸拟了飞机实际飞行情况,才能保证载荷谱的真实性。 程序块谱只考虑了载荷的大小和频数,所以逐渐被飞-续-飞谱所取代,飞-飞谱是按一个飞行接一个飞行编制的载荷谱。由空测数据编制这种谱的常规方法是先对法向过载系数ny进行计数处理,得到某个任务段(或任务剖面)内ny的大小和频数,而后将计数结果在该任务段(或任务剖面)内离散,生成ny的随机序列。与此同时,给出其它各主要气动参数的概率分布,然后按概率的大小组合成几种典型的飞行状态,再由飞行状态计算出对应的载荷分布。最后以这几种载荷分布为基础,根据ny的大小进行线性折算,得到各级ny下的载荷和载荷分布。     

飞机实际使用的比较损伤分布规律研究

利用在某型飞机载荷谱编制过程中提出的比较损伤计算方法,通过统计大量的外场飞参数据,分别按正态分布、对数正态分布和威布尔分布,研究了飞机在实际飞行使用过程中比较损伤的分布规律.研究结论对于飞机疲劳载荷谱的编制,提高结构疲劳试验,耐久性/伤容限分析的可靠度具有重要意义.     

飞机随机振动试验谱的速压归纳法

引起现代喷气飞机振动的主要振源一般有:冲击在飞机外表面的扰动气流;喷气发动机的喷气噪声;武器发射;起飞和着陆载荷;抖振;阵风以及发动机和设备的机械不平衡等.本文仅就由外部扰动气流作为振源引起的飞机结构的振动、飞行实测谱、最佳试验谱以及喷气飞机设备随机振动试验标准编制中的一些数据归纳问题即速压归纳法作一讨论.在试验谱的统计确定过程中.把1/3倍频程分析的量级同等带宽分析的窄带峰包线联系了起来,使之在分析时提高了速度,又保证了适当的分辨率.文中分析了MIL-STD-810设备的随机振动试验标准的数据归纳问题.     

最少空测采样飞行起落次数设计准则

如何经济、科学地确定最少空测采样飞行起落次数,并能保证实测载荷参数数据的可比性与再现性,是目前国内外在编制飞机载荷谱时十分关注的问题。根据ｔ分布理论,按照一定置信度和误差要求,给出了确定飞机最少空测采样飞行起落次数的设计准则,以此作为现场实施空测采样的依据。     

飞机座舱盖载荷谱编制应注意的几个问题

介绍了某型飞机座舱盖载荷谱编制中,采用包括飞行训练大纲和内厂、外场试飞大纲作为飞行剖面编制依据、以飞参数据作为温度载荷原始输入、温度计算以实测结果进行校对以及温度计算采用大气状态的几个应注意的问题。使座舱盖载荷谱更接近飞机使用的真实情况。     

在多通道自动协调加载系统上实现飞行顺序随机的飞-续-飞试验载荷谱

<正> 从美国引进的多通道自动协调加载系统,主要用于做全机多通道结构疲劳试验。但它的数据库软件只能建立给定顺序的试验载荷谱,不能生成随机数序列,因而也就不能生成飞行顺序随机的飞-续-飞试验载荷谱。     

综合考虑载荷谱和结构特性分散的概率断裂力学方法

在飞机结构的设计定型阶段,要综合考虑载荷谱和结构特性的分散评估机群的可靠寿命。为此,进行了某型飞机结构细节的TA15M钛合金模拟试件在3个单机谱下的耐久性试验,断口判读得到主裂纹扩展(a,t)数据,反推得到了当量初始缺陷尺寸(EIFS)。对比分析表明,载荷谱分散对EIFS分布参数无影响,估计得到了通用EIFS分布参数。建立了考虑载荷谱分散的裂纹扩展对数正态随机变量模型及参数估计方法,由此确定裂纹超越概率并进行损伤度评估,建立了综合考虑载荷谱和结构特性分散的概率断裂力学方法(PFMA)。     

航空发动机载荷谱计算方法研究

关于雨流计数法判别准则,不同文献给出的表达式并不统一,对不同的表达式进行了分析,建立了与应力应变迟滞循环理论相符的“三线法”雨流计数判别式。结合航空发动机飞行数据特点,利用3σ准则剔除伪数据,利用特定程序剔除“连续等值中间点”,获取了正确的峰谷序列。由于雨流计数中“二次调整”载荷次序时机的不同,存在两种载荷谱计算方法,并利用实例和试飞数据进行了对比分析,得出了两种计算方法都能够获得正确的载荷谱结果。最后通过计算分析获得了多个飞参发参载荷谱小循环剔除阀值,避免了统一固定阀值对有用循环数据的盲目剔除。计算方法和结论为后续载荷谱统计奠定了重要基础,也为其他结构载荷谱计算提供了参考。     

低速飞机分布式非线性气动模型建模方法

针对低速类大展弦比飞机阵风载荷分析与风场飞行的仿真问题,提出了一种基于二维翼型气动特性的全机三维分布式非线性气动模型的建模方法。将采用该方法的计算结果与采用CFD的计算结果进行了对比,证明了该方法可以精确模拟低速类大展弦比飞机的气动特性。以此为基础,进行了无人机在1-Cosine型阵风作用下的飞行仿真。结果表明,低速类大展弦比飞机在遇到阵风时,会出现与传统问题完全不同的阵风过载与飞行特性。     

多舵面大型民机阵风减缓系统设计

提出用多块对称偏转的扰流片和副翼构成飞机的多舵面操作模型,采用开闭环控制相结合的控制方案,并用LQG方法实现控制律的设计和仿真,设计了一种切实可行的民机阵风减缓控制系统.仿真结果表明,所设计的阵风载荷减缓控制器能有效减缓阵风引起的飞机法向过载,实现阵风减缓.     

飞续飞试验谱编制方法——"TWIST"方法中对数正态极值分布的实现

引言 近年来,随着用于飞机结构设计的耐久性和损伤容限分析方法的不断发展和改进,作为其中重要一环的飞续飞试验谱的编制方法也日臻成熟,本文涉及到的"TWIST"编谱法[1]就是在航空发达国家业已成熟并得到广泛应用的一种较为先进的方法.     

基于飞行科目统计分析的严重谱编制方法

我国飞机的疲劳试验绝大多数采用均值谱,具有疲劳周期较长的缺陷,若采用载荷严重谱则可以大大缩短试验时间。为满足全机试验疲劳寿命评估的需要,响应国内外飞机强度规范的要求,以国内某教练机的起落数据为基础,将任务分析法与统计思想相结合,建立基于飞行科目统计分析的严重谱编制方法,整理和完善编谱流程,编制得到各飞行科目包含加权中值载荷谱,一倍标准差谱,两倍标准差谱,90%存活概率95%置信度的严重谱,以及所有科目的总严重谱。通过K-S检验方法验证了载荷损伤分布的合理性,并根据当量损伤计算的统计结果给出严重谱代表起落的选取方法。结果表明:此严重谱编制方法合理有效,得到的编谱结果符合严重谱特征,选出的代表起落能够代表各飞行科目不同严重程度的使用情况。     

飞机载荷谱编制的新方法研究

通过对国内外飞机平均载荷谱编制方法的研究,首先指出现有编谱方法存在的问题,最后给出一种以代表每种实测科目的中值寿命（或损伤）的起落进行编谱的新方法。按这种新方法编谱,可以保持实际飞行科目各动作间的真实先后顺序和各动作的真实载荷状态（载荷大小和作用位置,下同）,可以真实地反映出载荷作用顺序和真实载荷状态对寿命的影响,因此可以提高定寿的可靠性。本方法还可以大大简化编谱中的计数和计算,从而可以减少编谱的工作量,提高工作效率。     

试验设计在飞机载荷谱飞行实测中的应用

飞机载荷谱飞行实测对确定飞机实际使用寿命、改进飞机结构设计有着非常重要的作用。本文通过试飞方案设计和飞机重心法向过载概率分布确定两部分工作,证明了将试验设计应用到受多重因素影响的飞机载荷谱飞行实测中的合理性、可行性和必要性,最终在同时保证安全性和经济性的前提下实现了优化试飞架次的目标,为未来的新机试飞提供了一条新的方法和途径。     

低速风洞模型自由飞试验飞行控制系统相似准则及模拟方法研究

低速风洞模型自由飞试验技术具有试验成本低、风险低、试验条件可控、试验数据精度高等优点,是支撑新型飞行器研制和新技术验证的重要试验技术。飞行控制系统作为风洞模型自由飞试验平台的核心系统,与原型机的系统相似是保证试验结果反映原型机稳定与控制特性的关键。从试验相似准则出发,针对飞行控制系统的相似要求进行分析和仿真,研究了其需要满足的相似关系及其模拟方法,分析了飞行控制律相似性转换的方法、系统采样频率的确定以及飞控系统部件动态特性对飞机响应的影响等问题,最后开展了试验验证,验证了飞行控制系统实现以及试验结果应用于原型机飞行稳定与控制响应特性预测的可行性,为低速风洞模型自由飞试验技术的发展与完善提供依据,为其工程化应用奠定基础。     

基于Fokker 27飞机过载-超越数曲线族的严重超越数包线选取

 以Fokker 27机群的过载-超越数曲线族为基础,建立了严重谱对应的严重超越数包线的获取方法。首先对外场使用的Fokker 27飞机机群的过载-超越数曲线进行筛选,得到59架飞机的过载-超越数曲线,采用线性累积损伤理论计算得到59架飞机每次飞行的损伤;假定机群载荷损伤服从对数正态分布,以严重谱下安全寿命满足机群寿命可靠度要求为准则,给出了严重谱的损伤程度。其次,采用对数正态分布描述指定过载下超越数的分布特性,外推得到满足损伤要求的严重超越数包线及对应的概率要求。结果表明,Fokker 27飞机严重过载-超越数曲线包线对应的超越数增量为1.117倍标准差。     

关于多级火箭的几个问题

 本文讨论了以下问题。 1.随着多级火箭级数无限增加,其载荷在主动段飞行末速度的变化趋势。 2.保持多级火箭推进剂量总量和余下质量总量不变,当火箭分级无限加细时,飞行末速度的极限值。 3.调换多级火箭的各级次序,其飞行末速度将改变,如何求使末速度最大的排列次序? 4.对起飞前的多级火箭,若推进剂总量给定,如何分配各级推进剂量使获得最大末速度? 5.对起飞前的多级火箭,若要求飞行末速度达一指定值,如何分配各级推进剂量使推进剂总量为最小? 6.我们将指出,对于起飞前的多级火箭,当推进剂总量增大时对应的最大末速度未必就增大,从而提出求最大的最大末速度方案问题,还提出了保证最大末速度随着推进剂总量的增大而增大的一个充分条件。以上问题首先在经典力学范围内讨论,然后推广到狭义相对论的情形。而后者是更符合于实际的。尤其是当速度（喷射速度或飞行末速度）可与光速相比较时,经典力学就不能用了。整个讨论假定无气动阻力和重力影响,因为在实际工作中应用以上结果时,气动阻力和重力影响不会改变结论的本质（参见文献[1、2、3]）。     

叶栅相似变换准则的实验研究

本文叙述为验证叶栅相似变换准则所进行的低速风洞实验研究,对应NACA6 5 (12)10和DCA叶栅的高速试验,分别测量了其低速相似叶栅的叶片表面压力分布。由于实验条件的不同,本文从相对差别这一角度验证了文献 [1]中所推得的相似变换准则的正确性。实验结果表明:实际的低速叶栅和高速叶栅具有同无粘设计所得到的同一量级的相似精度,因而只需提高设计相似精度便可提高实际模型的相似精度。      

基于中值寿命思想的飞机实测载荷谱编制方法研究

中值随机载荷谱编制方法是90年代初期提出的一种新的编谱方法，本文对该方法提出者未具体论述的寿命估算方法选用原则、代表起落的选取准则及实测最大值处理方法进行了深入的研究，对存在的问题提出了改进措施。     

基于均值的副翼作动筒载荷事件划分方法

副翼是民用飞机重要操纵面之一,主要功用是产生飞机滚转力矩,用于改变飞机的航向。现代中大型飞机的操纵系统大都采用伺服作动器-操纵面装置,当操纵面受到铰链力矩时作动器也相应受载。以民用飞机副翼作动筒为研究对象,基于试飞实测数据与主操纵面作动筒载荷计算模型,提出了一种基于均值的作动筒载荷事件划分方法。结果表明,该事件划分方法效果理想,较好地反映出了不同飞行事件之间载荷均值的差异。通过对14 000次飞行作动筒载荷历程进行雨流处理,给出了相应的载荷谱及载荷幅值、均值分布直方图,总结出相关分布规律。该疲劳载荷谱及相应的分布规律对工程实践中的寿命计算具有重要意义。