用经济可承受性思想指导航空装备建设

在分析航空装备建设经济性约束和介绍经济可承受性思想的基础上,论述了经济可承受性概念下航空装备建设的效能、费用、重要度分析以及"二维权衡"和"三维权衡"方法,提出了提高航空装备建设经济可承受性的具体措施.     

飞机综合航电系统总体设计综合评估方法

 航空电子系统的费用 效能是飞机总体系统效能的重要组成部分，也是降低飞机寿命周期费用的关键之一。在航空电子系统的总体设计阶段，传统的系统评估和优化方法主要针对的是独立子系统/设备的费用或效能指标。综合航电系统设计方案的费用 效能重要指标包括：可支付性、构型能力、任务能力、可靠性、维修性、测试性和技术风险，以组合的方式获得了相应的综合评估准则，给出了计算公式。以某新研航电系统作为实例演示了综合评估方法的实施情况，演示的重点集中于总体设计方案的可视化量化评估分析。该综合评估方法已显示出其在实际工程设计中的可行性和应用价值。     

基于可拓学的武器装备体系效能评估

文章以武器装备体系(Weapon System-of-Systems,WSoS)发展论证需求为牵引,结合现代战争复杂电磁环境下武器装备体系特点,综合考虑武器装备体系效能评估方法,采用我国原创的可拓学理论,从定性与定量两个角度对武器装备体系效能进行评估,结合层次分析法、Delphi法,建立武器装备体系效能评估模型,利用Matlab进行实例仿真实验,表明该方法能够根据隶属等级对武器装备体系效能进行评估,并可分析得出二级指标的弱项,对各指标的优化具有指导作用。     

基于CAIV的航空发动机性能与费用的综合权衡模型框架

运用"费用作为独立变量"方法, 对航空发动机立项论证中的性能与费用的综合权衡与决策方法进行了研究.首先建立了航空发动机总拥有费用的参数估算模型, 研究了发动机主要性能参数与其主要设计参数之间的关系并建立了性能模型.然后研究了如何确定设计参数的约束条件即"权衡空间".最后将以上研究成果进行了综合, 建立了发动机性能与总拥有费用的综合权衡模型框架, 可用于发动机的设计参数与费用的决策.      

军事计量保障费-效决策分析

从军事计量保障费-效决策的目的出发,建立了计量保障费用-效能决策模型,对费-效决策优化的具体实施进行了初步研究.针对全寿命周期费用不能定量评估的情形,将指标权重分配的MITA方法和多属性决策的TOPSIS方法结合起来,给出了一种可行的多指标评估方法.通过给出一个决策优化的案例,验证了费-效决策多指标评估方法的正确性和实用性,提高了效能评估的有效性和精确度,供有关研究人员和决策部门参考.     

武器装备费用确定方法及效费比分析探讨

分析了武器装备的全寿命周期费用的构成及特点,提出用装各经济寿命分析的方法计算出装备的全寿命费用;分析了效能费用的辩证关系,对效费比计算进行了初步的探讨。     

涡桨发动机方案阶段经济可承受性分析

基于涡桨发动机经济可承受指标的定义,建立了涡桨发动机方案阶段的技术指标体系,提出了涡桨发动机全寿命周期费用指标及估算方法。给出了涡桨发动机方案阶段性能/费用权衡分析、全寿命周期费用估算及经济可承受性指标分析的过程,并以同一涡桨发动机为基准,对比分析了单转子方案和双转子方案的经济可承受性,最终得出该型发动机双转子方案经济可承受性更优的结论。     

面向多级效费分析需求的无人侦察机效能评估

针对无人侦察机不同级别效费分析的需要，首先面向设备建立无人侦察机效能评估指标体系，然后基于相关性和权重系数，分层建立整机效能评估模型以及系统/分系统效能评估模型，最后以七种无人侦察机效能评估为例验证了模型的可用性。该模型不仅可用于无人侦察机的多级效费分析，也可为无人侦察机的其他效费分析提供借鉴和参考。     

可拓学及其研究动态

文章对可拓学进行了简要的综述和介绍，阐述了可拓学的发展与当前的研究状况，提出了该领域研究中存在的问题，介绍了新的研究进展情况。     

通用航空飞行器参数化建模及气动特性分析

提出一种新的通用航空飞行器布局方案。应用基于二次曲线的模线设计方法,构造通用航空飞行器翼身组合体的布局方案。通过二次曲线的控制点和形状参数实现参数化外形建模,提高了布局方案设计的效率,为进一步的气动特性计算和布局方案设计优化奠定了基础。采用修正的牛顿流理论和一阶平面面元法,对通用航空飞行器进行高超声速气动特性计算,并对其飞行轨迹进行了仿真和优化。计算结果验证了通用航空飞行器布局方案的合理性,显示了参数化外形建模方法在通用航空飞行器布局选择和进一步深入研究中的实用性。     

Aeroservoelastic stability analysis for flexible aircraft based on a nonlinear coupled dynamic model

A unified theoretical aeroservoelastic stability analysis framework for flexible aircraft is established in this paper. This linearized state space model for stability analysis is based on nonlinear coupled dynamic equations, in which rigid and elastic motions of aircraft are both considered. The common body coordinate system is utilized as the reference frame in the deduction of dynamic equations, and significant deformations of flexible aircraft are also fully concerned without any excessive assumptions. Therefore, the obtained nonlinear coupled dynamic models can well reflect the special dynamic coupling mechanics of flexible aircraft. For aeroservoelastic stability analysis, the coupled dynamic equations are linearized around the nonlinear equilibrium state and together with a control system model to establish a state space model in the time domain. The methodology in this paper can be easily integrated into the industrial design process and complex structures. Numerical results for a complex flexible aircraft indicate the necessity to consider the nonlinear coupled dynamics and large deformation when dealing with aeroservoelastic stability for flexible aircraft.     

面向可承受性的飞机总体方案评估方法

现代飞机系统的设计日趋复杂,设计周期和研制风险也随之增加。因此,飞机系统的发展模式正由“性能决定设计,设计决定费用”向“性能和费用目标同时决定设计”转变,从而导致面向可承受性设计方法的出现。通过对可承受性定义的研究,在现有结构模型的基础上,讨论了面向可承受性的飞机总体方案评估方法的分析结构模型,并对相关参数的数学表述作了进一步的分析。籍此建立了更接近实际设计发展需求的飞机总体方案评估模型。     

Stability analysis of the nonlinear dynamics of flexible aircraft

A method for nonlinear analysis of dynamic systems and its application to aircraft is presented. In extension of existing averaging methods this procedure follows the linearizing eigenvalue analysis, but defines the eigenvalues and eigenvectors as functions of the deflection from the examined equilibrium. This approach allows the determination of the systems stability properties beyond the close vicinity of the equilibrium. Its application to the model of a large aircraft with flexible degrees-of-freedom is shown. The analysis shows very good agreement with the results of bifurcational analyses and allows a quantitative prediction of the systems stability behavior even between the branches of the bifurcation diagram. The unstable spiral mode of the flexible aircraft shows the existence of additional stable equilibria in the vicinity of the examined equilibrium due to system nonlinearities.     

军用飞机总体方案的可承受性分析

为了研究飞机设计中的不确定性因素对总体方案优劣的影响,对飞机设计中不确定因素的存在根源进行了分析;介绍了不同不确定性因素的相应处理方法,包括概率论、变复杂度理论等;以此为基础,提出了面向可承受性的飞机总体方案评估方法;采用该总体方案评估方法,对某军用飞机及其改型的可承受性进行了分析;通过计算可知,在改型飞机上加装新型空空导弹可使改型飞机的可承受性优于原型机;结果表明,该方法可以应用于飞机总体方案的有效评估和合理改进中。     

Equipment Reliability Design on Civil Aircraft

This paper introduces the approaches of using Model based System Engineering(MBSE) for the functional analysis of civil aircraft and describes the details of a Rhapsody model for ground deceleration scenario. Describe system by functional modeling, to instruct requirement analysis, function analysis of black box and white box in large scale civil aircraft, exploring practice of MBSE in highly complex system of civil aircraft.     

基于AHP-SPA方法的民机修理级别确定综合分析模型

民机保障性分析中的重要内容之一是修理级别分析(Level of Repair Analysis,LORA),现有的修理级别分析模型没有基于民机维修保障体制的特点综合考虑各类影响修理级别的因素。文章综合考虑修理级别分析的技术指标、经济指标和商业指标,将层次分析法(Analytical Hierarchy Process,AHP)与集对分析法(Set Pair Analysis,SPA)结合起来,建立民机修理级别分析综合评价模型,以实施经济性修理级别分析。并通过实例对AHP-SPA综合分析模型进行验证,表明了该模型的可行性,因此该文章的理论模型可为民机制造商和航空公司在修理级别确定方面提供理论参考和技术支持。     

多轮荷载作用下跑道加铺层的力学响应分析

以B747-400为例,考虑大型飞机复杂起落架构型和多轮荷载的作用特点,基于ABAQUS软件建立了多层复杂结构体系的三维有限元分析模型。应用该模型,计算了多轮荷载不同组合作用下加铺层的应力和变形,揭示了道面结构的力学响应。结果表明,不同主起落架传递的荷载在道面结构中也同样会发生叠加,引起结构中的应力增大,产生更大的表面的弯沉。     

一种飞机修理级别经济性分析模型

 修理级别分析(LORA)是飞机保障性分析的一个重要内容。考虑到已有的LORA经济性分析模型在维修费用的计算上不适合飞机维修,以及LORA决策抽象、复杂且不易理解的特点,提出了LORA决策流概念,构建了基于LORA决策流的通用多层多级LORA经济性分析模型。此外,针对飞机维修的特点,改变约束条件,建立了适合飞机的LORA经济性分析模型。在此基础上,以最小化维修成本为目标,调用CPLEX优化算法包对模型进行了求解。通过算例对比分析,阐明了本文LORA经济性分析模型的合理性和适宜性。     

国产支线飞机航线运营经济性分析框架

国产某支线飞机进入市场化运营阶段，运营经济性成为推动民机产业发展的主导因素，亟需基于该支线飞机运营数据和实践经验研究建立国产支线飞机航线运营经济性分析框架。首先进行支线飞机潜在边际收益的因果关系分析，随后从成本和收益角度分别构建直接运营成本模型、间接运营成本模型、潜在边际收益模型、运输收益模型等，然后从年度收入成本分析、寿命周期收入成本分析、飞机投资回报分析三个维度提出支线飞机航线运营的经济性分析指标，从而构建了国产支线飞机的航线运营经济性分析框架。基于案例研究，从客公里收入、吨公里成本、收入成本利润、静态投资回收期、动态投资回收期等方面对飞机进行经济性分析，最后提出国产支线飞机的优化设计与运营经济性的相关建议。     

基于中点误差的紧固件刚度曲线优化方法

在飞机结构设计中,结构静强度是飞机结构设计成功的基础,在满足性能指标的基础上实现对结构轻量化的优化目标是飞机结构工程师不变的追求。 紧固件作为飞机结构零件之间的机械连接方式,其高载下弹塑性刚度变化的准确表达将影响复杂模型非线性仿真结果的准确性。 以某型飞机机翼盒段为研究对象,利用商用软件 ABAQUS 进行非线性有限元仿真模拟,用 FASTENER 单元对飞机盒段模型中的紧固件进行表达,同时加入紧固件的刚度曲线,并对非线性计算过程当中,由刚度曲线定义的不合理性所导致的迭代收敛性问题进行了研究,得到了基于中点误差的刚度曲线优化方法,并最终完成了复杂的非线性仿真分析。 仿真结果实现了对试验的较好仿真,为实现复杂模型下自动化添加大量非线性紧固件提供了基础。