计算机造型和模拟在保护头盔研制中的应用

飞行员在高速弹射离机时,头盔吹掉现象时有发生。作为高性能飞机飞行员头部防护研究项目(AAHP)的一部分,美国海军航空发展中心(NADC)正在对这一问题进行研究。 飞行员离开座舱时遇到的强大气动力是高速弹射过程中造成头盔吹掉     

飞行员头部特征分析及头型分类方法研究

通过对飞行员进行实地调查,发现目前装备的飞行头盔舒适度并不理想。由此,本文介绍了一种新的头部分析方案,借助光栅投影图像测量技术构建的飞行员头部三维模型,通过数值拟合方法分析获得飞行员的头部特征外形参数。同时按照统计学原理,根据头高、头宽、头长尺寸对飞行员的头型进行了科学地分类。本文描述的外形参数分析方法和头型分类方法可以用在今后大规模飞行员头部特征测量分析以及改进头盔设计的工作中。相关标准对今后头盔设计的改进工作有参考意义。     

头盔显示系统的飞行试验

头盔显示系统可以在能见度降低的情况下提高飞机飞行的安全性能。该系统是对早期头盔瞄准具和目标系统的改进和完善，目的是改善飞行员大视场传感器图像。加拿大全国科学委员会飞行研究试验室进行了一系列的试验，目的是测试头盔显示系统的设计参数及其技术性能，分析研究在能见度降低的情况下HMD的飞行情况。试验表明：操纵品质不仅受显示器图像的影响，还受摄像机平台等其他系统的影响。试验中还发现制约摄像机平台和约束视场对飞行员头部运动会产生一定的影响，而且滚转自由度摄像机平台可以提高直升机的操纵品质。     

飞行头盔主动噪声控制系统的设计及仿真研究

针对飞机驾驶舱内存在着大量的低频噪声,提出一种应用于飞行员头盔的自适应有源噪声控制系统设计方案,并在此基础上,利用MATLAB对FXLMS算法进行了仿真和性能分析。结果表明,此方案对飞机噪声低频段具有很好的降噪效果。     

飞行员防护救生系统的现状和发展

飞行员防护救生系统主要山飞行员个体防护装备和弹射救生装备构成，为有人驾驶作战飞机的飞行员提供丁存高过载、缺氧、低气压等复杂作业环境下所必需的防护，并且在飞机出现心急情况时确保人员能安全逃生和自救。     

飞行员有个“金钟罩”

金钟罩是我国古代相传下来的一种强身术,运用气功,可使全身似金钟覆罩,如同披上一件用金器包裹的衣裤一样,不易受伤。飞行员个体防护装备能有效改善高温、严寒、缺氧、低气压和急剧地加速或减速等环境条件, 是作战飞机飞行员的保护神,罩一样,保护着飞行员的要介绍作战飞机(包括战斗机等)飞行员个体防护装备这些防护装备就像金钟生命安全。     

有源嗓声衰减技术使飞行员摆脱噪声困扰

由于发动机功率的增大及为提高飞机性能而不断增加有关设备,军用飞机的噪声强度越来越大。在高噪声环境中,飞行员常常发生疲劳,头晕现象,作战能力受到影响,高噪声甚至会影响飞机和飞行员的安全,对2000Hz以上的噪声,飞行员头盔能提供有效的无源噪声防护,但对低频噪声防护效果不佳。而许多飞机,尤其是直升机往往在低频范围(500Hz以下)产生很强的噪声。为此,各国在不断挖掘无源隔噪潜力的同时,积极开展有源噪声衰减(ANR)技术的研究。     

聚能爆破切割清理弹射通道技术

 考虑到飞机隐身等因素,飞机驾驶舱顶部为金属结构而不是传统的座舱盖结构,在弹射救生过程中,采用聚能爆破切割技术,切割金属结构形成"座舱盖"并抛放以清理弹射通道,且已在B-1B、B2飞机上采用。利用座舱顶部金属结构平板件,对聚能切割器装药量、切割厚度,切割过程冲击噪声对飞行员的影响、爆破飞溅物对飞行员的损伤防护等进行了分析和试验研究,并将冲击噪声对飞行员的影响与国军标的要求进行了对比。通过本次研究,将为以后的工程应用提供基础性依据。     

基于视频图像处理的头部位置跟踪方法的探索

针对目前头盔显示器头部位置跟踪过程中存在瞄准速度不快,灵敏度不高,头盔重量偏大,只考虑头部位置,未考虑人眼在跟踪瞄准过程中的功能等问题,特提出一种基于人眼及头位综合视频检测高精度快速瞄准新方法,它采用基于视频图像处理方法来检测头部与飞机的夹角和注视方向相对头部的偏角。     

综合头盔视听系统飞行试验计划与数据采集

海军空战中心武器部（NAWCWPNS）在中国湖，在TAV－8B飞机（AV－8B训练机）上完成了先进联合攻击技术（JAST）综合头视听系统（JHAVS）的飞行验证计划。本文介绍了所采用的系统的试验方法及针对每种试验所确定的一种基本情况的背景。本次飞行试验采用的作战环境非常全面，飞行次数最少，并对飞行试验结果进行了讨论（结果包括视频图象信息、载机数据及地面真实数据）。试验的目的是验证：用于飞行员定向、战术导航及其它飞行任务的头盔显示器的导航信息；便于飞行器完成对预定目标截获的头盔显示器（HMD）成象功能；便于飞行员完成战术武器发射的HMD3信息显示功能（包括离轴功能）；投放常规武器使用HMD和平显（HUD），对其精度进行比较；提高飞机对威胁的机动反应动力的HMD三维（3－D）离轴瞄准音象告警功能；以语音方式接通导航和武器投放的功能；HMD的3－D离轴瞄准音象显示航路点及标识点；IHAVS系统技术使座舱设备减少及提高飞行员状态判别能力的潜力。评估HMD系统试验的关键问题与头盔瞄准系统结构有关，虽然这是系统的验证方案，但试验结果表明要减轻飞行员工作量，需进一步加强系统综合化设计、改善武器使用以增强战术系统性能，并对增加的或现有的系统功能进行评估。评估的主要因素是人的因素,飞行员工作量的降低，从理论上提高飞行员对状态的判断能力。     

高空代偿服揭秘

现代战斗机一般在12～20千米高空飞行,高空环境对飞行员是很险恶的。一旦飞机气密座舱泄漏,将危及飞行员的生命。因此,飞行员必须使用密闭头盔与高空代偿服,这样可以保证飞行员5～10分钟的安全。由此可见,高空代偿服是飞机向高空高速发展的产物。其最早研制的国家可能是英国,时间应在1941年前后,而苏联研制高空代偿服应在1946年前后,而我国研制高空代偿服是在1956年。高空代偿服经过几十年的研制,其家族遍布世界各国,有数十种之多。现在,我国已研制出的先进高空代偿服品种就有6个,而且仍在开发新型高空代偿服,以满足新型战机的需要。     

飞机老龄化对系统性能的影响初探及对策

随着飞机使用时间的增长,中国民吭机队相当规模的飞机的服役时间已接近或超过20年,根据FAA有关老龄飞机的概念,这些飞机正逐步成为老龄飞机.随着飞机老龄化,飞机结构与系统故障率提高,如飞机结构的疲劳裂纹数量增多,抗疲劳性能下降;腐蚀防护性能劣化,腐蚀损伤的程度及范围加重;飞机系统、机载设备老化,导线束老化或破损等,致使相应系统故障增加.     

谈谈飞机的飞行操纵问题

本文从飞行员的角度谈谈歼击机、强击机的操纵性能问题,着重从三个方面,即驾驶杆位移、驾驶杆力和飞机跟随性来评定飞机操纵性能问题。文中列举了具体飞机作为例子,说明飞机的操纵性能的重要性。     

与歼教-5对比看K-8教练机的特点

近年来的一些局部战争表明,作战飞机的作战效能及空战结果不仅与作战飞机本身的性能有关,也与飞行员的训练是否有素息息相关。从这种意义上讲,飞行员的训练水平甚至比飞机的性能更为重要。而教练机的性能和训练效能又对飞行员的训练有着关键的作用。因此,教练机对作战飞机的作战效能起着重要的间接作用。 教练机的效费比是评估教练机优劣的重要标志。效费比是训练效能与所消耗费用之比,它的值愈高愈好。它与许多因素有关,其中最重要的是训练体制。为了提高教练机训练的效     

两种气动布局飞机的着陆特性分析

应用 2种气动布局飞机在着陆构形下的气动力数据 ,仿真计算了飞机的进场着陆过程 ,通过对着陆性能与飞行品质的分析表明 ,飞机气动特性和飞行员的操纵策略对着陆性能起着重要的作用。     

浅谈现代飞机座舱布局的设计理念

1引言座舱布局是飞机设计的一个重要组成部分,它对飞机的安全、性能的充分发挥、作战效能等起着重要的作用。座舱人机界面对飞行的影响不仅是指其对飞行员体力、心理和意识活动的影响,而且将直接影响飞行员的工作效率和飞行安全,为此在飞机早期设计阶段,考虑飞机座舱布局非常重     

飞机新型抗雷击复合材料研究进展

复合材料导电性差,一旦遭受雷击,便会产生严重的损伤.随着复合材料在飞机上的用量越来越大,如何对复合材料进行雷电防护,保证飞机遭遇雷击后能够继续安全飞行,成为飞机设计中的一个难点.文中首先分析了复合材料在雷击时的损伤机理,之后介绍了近几年来新型的复合材料雷电防护方法,并结合上述方法,为新型飞机复合材料雷电防护提出了建议.     

基于数值仿真的飞机雷电流传导通路评估方法

飞行器的雷电防护设计和验证是保障飞行员及飞机安全的必要措施,尤其是随着雷电防护能力较差的复合材料广泛应用。复合材料对雷电流的传导能力远弱于金属,需要为雷电流传导提供额外的通路。本文从国内相关研究极少提及的飞机内部结构电磁建模出发,提出一套飞机内部结构的电磁建模及精度控制方法;构建 F22 飞机左机翼到右机翼的内部金属结构作为雷电流传导通路,基于通用电磁仿真软件进行飞机雷电间接效应仿真;对复合材料蒙皮、金属网蒙皮、金属网蒙皮加内部金属结构三种情况下飞机内部的电磁场及线缆耦合仿真结果进行对比。结果表明:合理的雷电流传导通路设计能够使飞机内部线缆感应的电流强度减半,起到良好的雷电防护效果;该评估方法适用于固定翼飞机的雷电流传导通路设计,能够作为飞机机载设备雷电间接效应试验指标分配的参考依据,便于定位飞机雷电间接效应防护的薄弱环节。     

安装主动侧杆的飞机的人机交互控制系统研究

主动侧杆人机交互控制是一种具有广泛应用前景和重要意义的技术，它不仅可以减轻飞行员的负担，也可以提高飞机的性能和安全性。为了解决飞机执行器出现故障时可能出现的飞机失控问题，本文构建了含有主动侧杆的飞机中飞行员与控制增稳系统之间的并联人机交互控制架构，设计了一种新的主动侧杆与飞行员交互方式，主动侧杆不仅传递操纵指令，还通过触觉反馈向飞行员传递飞行状态，使飞行员能够快速感知飞机故障并采取相应措施。同时，设计了控制增稳系统，选用自适应控制器，并在此基础上设计了改进型自适应控制器+PID控制器。利用模糊控制机制动态分配人机控制权重，为飞机系统和飞行员之间的交互提供更加灵活和精确的控制方式。最后，通过仿真验证了所设计的含主动侧杆的人机交互控制方法的有效性。     

爆炸切割冲击防护技术研究

根据人体听觉损伤安全极限和非听觉损伤安全极限,结合爆炸切割清理弹射通道技术的工程实践,确定了飞行员弹射时对爆炸冲击的损伤安全极限。将爆炸冲击波对飞行员的影响,简化成爆炸冲击波在自由场的传播对飞行员的影响,提出了爆炸冲击超压的估算公式。通过爆炸切割过程的物理描述,提出避免爆炸冲击及飞散物对乘员的损伤影响,需要重点研究切割索保护套或者类似结构,采用了芳纶布、芳纶布增强橡胶、芳纶纤维增强橡胶、橡胶等四种材料进行了爆炸切割防护试验,对4种不同材料的爆炸冲击防护效果进行了对比。最后确定采用橡胶作为防护材料,进行了单件试验和两件试验的爆炸冲击的对比,提出两件相比单件爆炸冲击的叠加影响。