飞机弹射起飞过程油箱燃油晃动特性分析

飞机弹射起飞过程油箱内燃油晃动剧烈,对飞机的操稳特性、结构强度和油量测量性能等产生较大影响。针对飞机弹射起飞过程中,过载和俯仰角度短时相叠加,且变化剧烈难以试验验证的特点,基于单相流体体积法构建油箱燃油晃动特性模型,开展了半油状态下某多隔板扁平形式典型机翼油箱燃油晃动特性数值模拟仿真研究,分析了燃油重心、传感器浸油高度以及结构框板开孔流通能力等自由液面瞬时急剧变化特征。结果表明,在飞机大过载弹射起飞过程中,机动加载阶段,燃油重心快速后移;快速卸载阶段,存在巨大的瞬时燃油冲击力;油量传感器和输油口布局应充分考虑自由液面剧烈变化影响。文中研究成果,可为该运行场景下燃油及相关系统结构的设计与特性影响分析提供参考依据。     

无人机发射过程燃油晃动分析

本文使用MSC.Dytran有限元分析软件对无人机火箭助推起飞过程中的燃油响应进行了仿真计算。计算中采用任意拉格朗日-欧拉耦合(ALE)方法模拟了燃油和油箱的相互作用。仿真得到油箱内不同油量状态下的无人机起飞姿态的变化和燃油在油箱内的晃动规律,结果表明飞机半油起飞状态姿态变化最为严重。为了改善燃油晃动,研究了几种在油箱中增加隔板的改进设计,并对改进效果进行计算。依据仿真计算结果对油箱布局设计给出了几点建议。本文的仿真计算方法经修改完善后有望用于对无人机起飞段的精确仿真计算。     

燃油跨多隔舱流动及晃动特性分析

为获得输油过程中燃油流通能力及弹射起飞激励下的晃动特征,通过采用有限点集法对多隔舱油箱进行了数值模拟。研究结果表明：有限点集法可以清晰捕获燃油流动和晃动的自由液面特征。油箱载油量影响晃动的程度,油量减少则液面变化剧烈,重心发生大范围移动。隔舱框板的开孔面积是影响流通能力的重要因素,当其在±10%范围内变化时,流动阻力及能量耗散差异显著,这在一定程度上揭示了框板开孔与晃动抑制之间的内在机理,为多隔舱框板的工程设计和流体晃动阻尼理论研究提供重要参考。     

飞机油量监测技术研究进展

飞机油量监测技术对于精确确定返航时间具有重要意义。由于油箱结构复杂,飞行中的液面波动等问题,准确测量飞机剩余油量十分困难。文中从燃油油位测量传感器、传感器布局规划及优化、基于飞行姿态角的燃油体积换算方法和飞机油箱剩余燃油量的估算三个方面总结分析了近年来飞机油量监测技术的主要进展。通过总结比较近年来新涌现的飞机油量监测技术,为实用化的油箱油量监测系统开发提供思路。同时指出,对于未来更为严酷的强电磁干扰环境,辐射环境,以及超高精度测量需求,飞机油量监测技术存在的技术挑战。     

玻璃钢制作飞机模拟试验油箱

一、概述玻璃钢具有强度高、耐腐蚀性能好、抗振性能好、电绝缘性能好、抗磁性能好,制作工艺简单、维修方便等优点,所以应用甚广。但是,玻璃钢也存在着一些弱点,如弹性模量低,刚度小(与金属比),层间剪切强度低,用作承受压力的载油容器还易渗漏等。因此,用作承受交变载荷的飞机燃油模拟试验油箱就较为     

带油箱结构的机身框段坠撞仿真分析

 主要研究了任意拉格朗日/欧拉耦合方法计算带油箱的机身框段的坠撞过程。首先,建立了带油箱结构的机身框段坠撞分析模型,包括机身框段结构模型和欧拉流体模型。采用水代替油箱内部燃油,考虑了不同装水量对机身框段耐撞性的影响。分析了坠撞过程中的液体晃动和泼溅与机身坠撞响应的影响,给出了装水量和机身框段最大垂向压缩位移、最大过载和能量吸收等参数之间的关系。通过仿真分析,揭示了冲击载荷作用下油箱内部燃油量对机身框段各个部分结构的损伤破坏的影响。研究指出,在垂直撞击环境下,机身加强框和蒙皮是主要的吸能结构。在油箱内装水量多的情况下,油箱结构的吸能作用不能忽略。给出了应急着陆或可生存坠撞事故发生前,飞行员所应采取的紧急措施。     

圆柱容器液体晃动问题的数值计算

本文将二维VOF方法推广到三维情形,研究了圆柱容器遭受水平强迫振荡时的液体晃动问题。在数值模型中,采用了改进的施主与受主单元体方法计算流体在单元体之间的交换。同时对处理任意容器边界的部分单元体方法进行了改进,使之满足边界面上的速度边界条件。应用改进后的VOF方法得到的结果与试验结果符合较好,能够成功地数模出由于动力不稳定性引起的圆柱容器遭受纵向水平振荡时液体表面的旋转运动响应。     

油液晃动及箱体耦联振动计算方法研究

 本文给出了油箱晃动响应的力学-数学模型。由于妥善处理了非线性项等问题,从而保证了计算收敛与稳定。并用有限元法和边界元法完成了晃动过程的模拟,分别给出了低频、共振、高频特性;箱体动特性和晃动的瞬时动响应位移及应力等数值强果,并配有图象显示等功能。从而给出了一种求解液体自由面大幅度晃动的几何及动力学边界条件的强非线性等技术问题的方法。     

飞机副油箱液体晃动动力学分析

针对液体晃动重心变化对航空航天器、载液货船等载液系统运动及姿态稳定性的影响,结合某型飞机副油箱的晃振试验,采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法对该油箱进行了5个晃动周期的数值模拟。推导了任意时刻液体晃动重心的计算表达式,获得了晃动过程中的液体重心变化时间历程曲线,体现了周期性激励作用下液体晃动轨迹的周期性。     

冲压发动机油箱传热理论研究

为了研究冲压发动机长时间飞行后燃油温度是否超过所选用非金属材料的承受温度限制,使用试验测量数据构建了油箱内流和外流的传热模型,获取了不同工作状态下油箱内壁面的平均换热系数,拟合了换热系数与飞行马赫数和高度的函数关系式。对极限高温环境,典型理论飞行轨迹下油箱燃油温度和燃油使用率进行了研究。计算结果表明,飞行高度越低,马赫数越大,则换热系数越大。油箱内燃油的质量对燃油温度有重要影响。最终燃油温度不大于非金属材料承受温度180℃。      

A320系列飞机燃油系统超压活门故障分析

A320系列飞机燃油系统超压活门96QM破损,使左机翼内油箱燃油流入中央油箱,导致左右油箱的油量不平衡,影响飞行安全。由于此活门是机械结构,活门故障不会产生警告信息,加之活门位置隐蔽,一旦出现故障很难被发现。本文结合实际排故工作,就故障的发现、分析和排除过程进行了全面论述,以供同行参考。     

某无人机爬升过程中燃油温度变化规律仿真研究

采用 RON95# 车用汽油或 100LL 航空汽油为燃料的中空长航时无人机在爬升过程中容易遭遇气阻。利用 Flowmaster 软件搭建某型无人机燃油系统的仿真模型,以实际飞行试验中的环境温度、初始燃油温度、初始燃油量、耗油率等参数作为边界条件,通过仿真得到飞行过程中油箱内燃油温度,并与实际飞行试验数据进行对比,验证仿真模型的可行性;利用该模型定量研究环境温度、燃油油量、耗油率、爬升速度等因素对燃油温度变化规律的影响。结果表明:对于某型无人机燃油系统,在连续爬升过程中燃油温度的变化受初始外界环境温度、爬升速度的影响比较大,而燃油油量、耗油率则对燃油温度变化的影响较小;初始外界环境温度越低、燃油油量越少、耗油率越快、爬升速度越大则燃油温度下降幅度越大。     

飞机燃油系统的闪电防护设计

飞机燃油系统闪电防护设计有两个主要途径,一是消除点火源;二是确保在燃油系统发生燃油蒸气引燃的情况下,油箱内的压力不会超过其可承受的压力限制范围,或者保证油箱内的油气与空气的混合比例在不可燃范围内,最终是将因闪电引燃油箱内燃油蒸气的概率降至最低。     

基于计算机视觉的智能燃油测量技术

为了实现飞机油箱燃油油量的智能测量,文中提出一种新型的基于计算机视觉的飞机燃油智能测量技术。首先通过先验试验得到H-V曲线;然后进行计算机视觉解析照片,识别参照物,再计算像素比例;最后基于像素比例,测量并计算图像上的物体尺寸或特定距离,查找H-V关系曲线求得对应的油量。该测量方法与传统测量方式相比,可有效降低飞机自重,具有更高的油量测量读数精度和准确度,提升了燃油系统的安全性和可靠性,为燃油测量提供了另一种形式。     

液面三维面型测量技术综述

综述了目前被用于液体液面三维重建的光学测量方法,目的是将光学三维测量方法用于飞机燃油箱中来测量油箱油位和燃油晃动时液面的三维形态.主要介绍了立体视觉匹配法、条纹分析法和条纹放置法的基本原理,简述了3种方法在测量液面面形的应用场景和发展现状,分析了3种方法在不同场景使用时的优劣.总结和归纳了液面面型测量技术目前面临的挑战...     

空管工作中的节能减排

一、节能减排的重要意义节省航班应急油量会给航空公司带来不小的效益。近年来,随着领航技术、天气预报技术、空中管制设备及技术的改进,航空公司在制定国际航线飞行计划时,往往会利用二次放行的方法,在确保安全飞行的情况下,减少国际航线的应急油量,以获得最大的效益。如一架MD-11由上海飞往洛杉矶,航程时间约11小时,航线应急油大约相当于1小时的巡航油量,约7吨多油,这部分油如能尽量少加,则可大大增加业载,每吨业载相当于10名旅客,其收入是相当可观的,如果没有旅客或货物可加,那么飞机重量可减少,巡航所耗油量可减少,同样也有经济效益。     

飞机油箱余油量的神经网络动态测量

论述了采用人工神经网络对飞机油箱燃油余量进行动态测量的方法。首先建立了飞机油箱余油动态测量的神经网络模型 ,然后讨论了该模型在使用中的有关问题解决方法 ,最后给出了一例仿真结果。     

高速弹头打击下机翼油箱的动态响应分析

机翼油箱是飞机作战生存力研究中的关键部位,而水锤效应是油箱的主要破坏方式之一。本文采用大型有限元软件MSC.Patran建立简化的机翼油箱与高速弹头模型,利用壳元模拟机翼油箱、拉格朗日单元模拟高速弹头、欧拉单元模拟航空燃油与空气,综合考虑弹头与油箱的接触、几何非线性变形、应变破坏准则、弹头与燃油以及油箱与燃油的流固耦合,运用MSC.Dytran进行计算,得到弹头击穿油箱过程中油箱壁板的动态响应。结果表明,空油箱与充油油箱壁板上弹孔附近的变形不同,流固耦合的作用显著提高了油箱的应力水平,增加了油箱被全面破坏的概率。     

航油污染对发动机的危害及其预防

航空燃油被污染是长期困扰和危及飞行安全的重要因素。近年来在华东、南方和西北地区的部分民用飞机的燃油箱内、燃油系统的增加泵及附件的死油区、发动机的燃油滤上多次发现大量的乳白色或棕色膏状物,从飞机的油箱沉淀中也发现了类似悬浮物质。通过多次化验证明这些在燃油中的悬浮物质是一种微生物,这种微生物是一种酵母霉菌,生活的范围较     

油品顺序输送不同工况下混油量研究

随着顺序输送时间的推移和混油段长度不断增加,其混油段内浓度分布状况也将不断改变.掌握不同工况下混油浓度随时间和位置变化的规律,是研究顺序输送技术、指导作业调度、计算混油量和正确实施管道终端切换的重要条件.重点讨论了在不同工况下利用扩散理论公式和奥斯汀公式计算混油量并对之计算结果进行比较.