先进民机飞控系统安全性设计考虑

飞行控制系统作为民机机载设备中的飞行关键和安全关键系统,其安全性设计对民机运营安全至关重要。基于适航安全性要求,梳理了民用飞机机载系统安全性的定性及定量需求,分析了民用飞机飞控系统适用的安全性设计依据和标准;对先进民机飞控系统安全性设计技术进行了研究,从飞行控制系统架构、控制律、复杂电子硬件、作动器和高安全等级软件设计5个方面提出了安全性设计技术的考虑。     

直升机安全性分析与设计

本文在研究直升机安全性问题的基础上,较为系统地提出了直升机安全性要求,安全性分析方法和技术,并以实例予以说明。     

基于MBSE方法的全自动着舰系统（ACLS）安全性分析方法研究

鉴于舰载机着舰安全性问题是舰载机设计需要解决的关键问题，通过引入基于模型的系统工程（MBSE）研发模式，同时结合国际先进飞机研发及安全性分析标准，开展全自动着舰系统（Automatic Carrier Landing System ACLS）安全性分析与评估研究及实践，使得装备设计技术过程规范化大大提高，保证了安全性设计过程中的关联性及可追溯性。     

民用运输机的发展和航空电子技术

探讨了民用运输机的发展需求，着重研究了民机的安全性和费效比；介绍了未来民机航空电子设计的三个要求；以及ＩＭＡ的优点     

航空发动机防火安全性设计与验证分析

防火能力是影响航空发动机安全性水平的重要特性之一。旨在为防火安全性设计和评估验证工作提供参考与借鉴,针对航空发动机的高安全性需求,借鉴国外航空发动机研制技术经验以及相关标准和适航规范,分析了航空发动机防火安全性的能力要求。从选材控制可燃物、细节消除火源、防火墙阻止火势蔓延3方面提出了防火设计策略。对防火试验中的分类、火焰条件、试验状态、程序以及判据进行了研究,明确了考核试验内容及方法。研究可为航空发动机承研单位提供指导,为使用部门鉴定或适航审查提供依据,为相关标准的制定和修订提供参考。     

一种机载软件安全性需求获取方法

通过对国内外软件安全性分析方法的研究,结合国内软件开发技术和管理方法,探索并提出了一种机载软件安全性需求获取方法。并以某环控防冰系统监测软件为例,给出了软件安全性需求获取方法的应用实例。     

FMS中网络工程的安全性

ＦＭＳ对网络工程的安全性要求较高，本文就网络方案选择、计算机电源、网络地线、布线与连接安全、强电下的网络安全、软件的安全性等诸方面作了较为详细的探讨和分析，并提出了解决问题的方法。     

全固态薄膜锂电池研究进展和产业化展望

全固态薄膜锂电池利用固态电解质替代传统电解液,采用多层薄膜堆垛的平面结构,属于新一代的锂离子电池,在军民两用的可穿戴设备、便携式移动电源、汽车和航空动力电池等领域应用前景广阔。该类电池因高安全性、长循环寿命、高比容量和高能量密度等优势性能受到业界广泛关注。本文概述薄膜锂电池的分类和充放电原理,总结正负极、电解质薄膜材料的发展历程和薄膜制备手段的改进,对比各类电池材料的电化学性能,引入该方向最新的研究进展:三维薄膜锂电池,可变形的柔性电池,高电压、大容量电池组。汇总国外商用电池产品、关键优势技术、电池制备设备,提出薄膜锂电池亟待解决的科学问题和国内潜在的产业化方向。     

一种半实物仿真试验软件安全性评估方法

针对机载软件在多因素耦合复杂飞行情形下的安全性评估与开发安全控制,提出一种基于半实物仿真试验的软件安全性评估方法。介绍了采用飞行模拟器试验对软件安全性进行评估的思想;设计了实施该方法的操作流程;建立了试验平台中仿真系统主要的数学模型;借鉴生物学理论,分析了软件缺陷诱发飞机飞行危险的机理;最后,运用该方法对增稳系统嵌入式软件安全性进行了评估,验证了该方法运用于工程实践的可行性。利用该方法能够减少潜在的机载软件缺陷,降低复杂情形下软件诱发飞机功能危险的概率,提高机载软件安全性。     

计入导线故障的民机安全性定量分析方法研究

将导线故障引入安全性定量分析方法中，介绍了安全性分析的现状、存在的问题以及计入导线故障的必要性。通过将导线故障和安全性分析相结合，提出一种计人导线故障的安全性定量分析方法。对影响导线故障的机理进行探究与分析，提出“导线故障率影响因子”概念，阐述了影响导线故障率的主要因素及其类型，建立了一种民用飞机实际导线故障率计算方法与模型，以及在单一状态和多种状态下导线故障率计算方法，并对方法进行案例分析，使安全性定量分析更准确、有效和完善，大大减少了导线故障所引起的不安全事件，为民用飞机安全性和合格审定工作提供了有力的支持。     

民航安全经济学研究的基本架构和意义

从一般经济学的投入、成本和效益的基本思路进行探讨，阐述了民航安全经济学研究的基本内容、研究方法，指出了民航安全经济学的基本特点，分析了研究民航安全经济学的意义与价值，勾勒了民航安全经济学研究的基本框架。     

便携式发动机参数模拟器的研制

利用PC104总线系统的特点,以某型航空发动机参数模拟器的研究为工程应用背景,解决适应现代测试技术特点的测试设备的研制问题。该模拟器具有抗恶劣环境、小型轻便、集成化程度高等优点,在实际应用的过程中取得了良好效果。     

三维危险评价方法的探讨

本文针对文献中二维危险评价方法的缺陷,对三维危险评价矩阵的建立及其应用进行了较为深入的探讨,对控制水平矢量的建立及应用都进行了一定的研究,并将危险发生的可能性、严重性及对危险的控制水平有机地结合在一起,首次建立了三维危险评价矩阵.该矩阵简单实用,易于掌握,而且对其的研究也有一定的理论价值.     

A Hazard Analysis-based Approach to Improve the Landing Safety of a BWB Remotely Piloted Vehicle

The BUAA-BWB remotely piloted vehicle (RPV) designed by our research team encountered an unexpected landing safety problem in flight tests. It has obviously affected further research project for blended-wing-body (BWB) aircraft configuration characteristics. Searching for a safety improvement is an urgent requirement in the development work of the RPV. In view of the vehicle characteristics, a new systemic method called system-theoretic process analysis (STPA) has been tentatively applied to the hazardous factor analysis of the RPV flight test. An uncontrolled system behavior "path sagging phenomenon" is identified by implementing a three degrees of freedom simulation based on wind tunnel test data and establishing landing safety system dynamics archetype. To obtain higher safety design effectiveness and considering safety design precedence, a longitudinal "belly-flap" control surface is innovatively introduced and designed to eliminate hazards in landing. Finally, flight tests show that the unsafe factor has been correctly identified and the landing safety has been efficiently improved.     

基于人为因素的航空安全模糊综合评价研究

人为因素的控制是航空安全事故预防与控制的关键,通过分析人为因素对航空安全的影响,结合各方面专家的研究成果,建立了基于人为因素的航空安全综合评价体系,利用层次分析法确定了各评价指标权重,构建了模糊综合评价模型,并对人为因素对航空安全的影响进行了综合评价,得出了影响航空安全主要人为因素的综合评价等级。研究结果表明,航空安全状态良好,可以达到飞行安全的目的。     

航空发动机安全边界与“即用性”燃料认证方法

在航空替代燃料缺乏足够飞行数据,几乎不可能通过有限发动机和飞行实验来评价其安全特性状况下,研究开发了一种简便却可保证适航安全性的方法来研究航空替代燃料的安全性能.“即用性”航空替代燃料被认为是发动机更换最频繁的部件,从而采用相似类比、使用经验方法来验证“即用性”燃料的适航符合性.以航空煤油实际使用经验为基准,提炼燃料性能、燃料系统、燃烧性能、发动机性能、飞机性能5个层次上参数化描述的安全边界,与通过航空替代燃料在5个层次上得到的工作边界进行相似类比,从而预测发动机使用替代燃料的安全性.该方法提炼了替代燃料在发动机安全性上的判定准则,还降低了认证流程的燃料成本和时间成本.      

航空活塞发动机涡轮增压系统的安全边界研究

针对高空长航时无人机的动力性和安全性要求,首先应用MATLAB/Simulink对某型一级航空活塞发动机涡轮增压系统建立联合仿真模型.模型主要分为四部分:涡轮增压器模型、发动机平均值模型、中冷器模型和废气阀模型,并根据实验数据对仿真结果进行了校核,确保模型的可行性.在此基础上从整个系统的角度出发研究活塞发动机涡轮增压系统的安全边界,通过发动机级的安全边界要求给出增压器级的安全要求,同时分析主要参数对系统安全性的影响.最后,建立基于安全边界的废气阀的调节规律,使整个活塞发动机涡轮增压系统运行在安全边界之内.结果表明:基于模型的活塞发动机涡轮增压系统的安全边界研究方法给可以给出系统安全运行边界,同时可以在保证安全的前提下为下一步改善发动机涡轮增压系统的性能提供依据,进一步在设计阶段确保系统的安全性.      

气动阀门颤振的局部稳定与全局稳定特性

基于修正的库仑摩擦力模型,理论分析了气动阀门的非线性稳定特性,提出了阀门颤振的不稳定、局部稳定及全局稳定区域,定性解释了阀门在局部稳定区域颤振的必然性与偶然性;并针对某型号用保险阀,构建了基于AMESim的保险阀系统仿真模型,通过线性及非线性稳定性仿真分析,获得了该保险阀系统的局部稳定、全局稳定特性及库仑摩擦力对稳定性的影响特性,在此基础上,开展了不同摩擦力条件、扰动条件下的保险阀系统非线性稳定特性的试验研究,结果表明:对于非线性阀门系统,在局部稳定区域会存在小扰动稳定、大扰动不稳定的状态,从仿真角度解释了该保险阀系统在通气试验保持稳定而在通气振动试验中却发生明显颤振的现象;同时,库仑摩擦力增加可有效提升保险阀的系统稳定性及抗扰动能力,试验结果验证了保险阀非线性稳定性分析结果的有效性。      

基于巨涨落模式的民航安全周期界定方法研究

中国民航安全水平的周期性问题是民航安全研究的热点之一。在总结已有的民航安全波动周期界定方法的基础上,分析了系统安全周期性现象的形成过程,提出了采用安全水平巨涨落波动模式判断宏观安全周期的新方法,比较了不同界定方法的特点,并对新界定方法安全周期滞后的原因进行了分析,新方法对深化安全周期性问题的认识、促进持续安全具有积极意义。     

重构飞行控制技术研究综述

重构飞行控制技术的研究源于保障飞行安全性的考虑,即在故障发生的情况下,通过对飞行控制系统进行重构,提高飞行的安全性和可靠性.在空中交通日益繁忙的今天,对飞行的安全性和可靠性提出了更高的要求,因而重构飞行控制技术具有重要的研究价值.国内外就重构飞行控制技术展开了一系列的研究计划,通过这些研究计划,可以了解重构飞行控制技术发展的过程和研究现状,结合最新的研究进展总结了目前的研究方向和热点问题,明确了今后该领域的研究方向和重点.