运输类飞机适航标准中的速度研究及应用

飞机的各种速度与飞行安全密切相关,关系到飞机的飞行性能、飞行品质、强度和飞行导航等方面。CCAR-25-R4中规定了一系列以不同类型表示的、在飞机的设计过程中必须制定的飞机设计和使用速度。速度类型和名称不同,含义和用途不同。如安全起飞速度V_2和基准失速速度V_(SR)用于保证飞机安全起飞和稳定飞行;飞机设计巡航速度V_C和设计机动速度V_A用于保证规定飞行条件下飞机的强度。本文对CCAR-25-R4中的主要速度进行了系统研究,给出了基本速度类型、各失速速度、起降速度、设计空速和限制速度的含义和相互关系,还给出了两个型号中V_C和V_D余量设计和使用速度舱内显示实例。     

影响多站时差定位精度的关键因素分析

为了提高多站时差定位精度,从其基本原理出发,建立了定位精度分布模型,通过计算机仿真分析,比较了定位过程中编队队形等关键因素对定位精度的影响。结果表明,当多站无源定位系统在指定区域执行任务时,可以采用"T"形与菱形编队来提高部分区域的定位精度;而当其对全方位大空域进行搜索监控时,更适合采用"Y"形编队来保证各方向上相同的定位精度;把主平台设置在编队队形的顶点时,主平台向左右方向的定位精度较高;在机载平台执行任务时,最好保持基线指向不变,而根据待定位标的空间方位实时改变基线长度,从而提高整个系统的定位精度。     

滑流对涡桨飞机进气道气动性能影响的研究

螺旋桨滑流产生的加速效应、旋转效应、粘性效应等对于处于后方的进气道性能有显著的影响。基于计算流体力学方法(CFD),通过求解非定常 RANS方程,采用滑移动态网格技术来模拟螺旋桨的旋转,建立考虑螺旋桨滑流的飞机进气道气动特性数值仿真方法;以某多轴式涡桨动力系统为研究对象,对螺旋桨滑流对进气道内流的影响进行分析。结果表明：在地面与起飞两个大拉力状态下,有滑流进气道出口总压恢复系数较无滑流的有所提高;而巡航状态下有滑流进气道出口总压恢复系数却降低,除地面小速度状态外,在起飞以及巡 航飞行状态下,滑流会增加进气道出口总压畸变指数。     

太阳能无人机高效螺旋桨气动设计

太阳能无人机“超高空、超长航时”的设计方向给螺旋桨的气动设计带来了极大挑战。本文根据某太阳能无人机总体方案,使用多点多目标优化方法改进设计了桨叶翼型,合理布置叶宽分布与桨距,设计出低雷诺数工作环境下的高效螺旋桨,并且在全包线范围内保持较高的气动效率。利用叶素理论对该设计方案进行了性能评估,结果显示在巡航状态下,该螺旋桨的工作效率达到85%以上,各项指标满足设计要求。     

虚拟化技术在航空计算领域的应用

虚拟化技术在资源分配、应用移植和隔离等方面有着巨大优势,为了满足航空计算领域对综合化、智能化的需求,以及机载嵌入式系统对实时性、功耗和体积等方面的制约,本文开展虚拟化技术在航空计算领域的应用研究。首先介绍虚拟化技术的基本原理,对比虚拟机和容器的主要特点;其次分析虚拟化技术应用的三个例子,可虚拟化操作系统在多核处理器上的...     

舰载机飞行控制系统总线接口策略

对于舰载机集中式架构的飞控系统，由于外部设备、串行通信设备、ARINC659总线、处理软件等的运行频率各有差异，导致数据写入总线接口模块端（BIM）和控制与管理模块端（CPM）读取数据的速率不完全匹配，造成数据包丢失或数据包重复解析，数据传输可靠性得不到保证。对不同因素导致的读/写冲突问题进行详细的分析，分别针对数据包接收不完整和重复解析的问题给出相应的解决方案，设计了一种数据包格式并且提出数据缓冲方案。经试验验证，该方案能够保证数据包的完整性且避免了对数据包的重复解析，提升了软件的可靠性和运行效率。     

舰载机机身加筋壁板屈曲疲劳试验

舰载机弹射起飞和拦阻着舰的张力场屈曲波在机身壁板上产生附加的拉伸或弯曲应力，从而显著降低结构疲劳强度、改变疲劳破坏部位。以张力场梁形式的三点弯曲试验开展了反复屈曲下的疲劳特性研究。通过疲劳试验测得的临界屈曲载荷与按工程张力场理论得到的临界屈曲载荷对比，吻合较好。根据3级不同载荷水平下的疲劳试验结果，给出了张力场梁屈曲疲劳试件的无量纲载荷比-寿命曲线及载荷比-张力场系数曲线。根据张力场系数与载荷关系、载荷寿命曲线及飞机寿命指标可控制张力场的严酷程度来开展机身壁板轻量化设计。本项工作为舰载机机身壁板在弹射起飞和拦阻着舰过程中的反复屈曲疲劳问题评定积累了数据。     

基于TSP方法的自然层流机翼转捩位置测量

为验证某层流机翼的设计，在荷兰DNW-HST风洞开展了高速风洞试验，采用TSP方法对机翼表面边界层转捩位置进行了测量。试验结果表明:TSP方法用于探测自然层流机翼表面转捩位置非常有效，显示结果中层流和湍流区域明显，转捩边界清晰易辨。同时发现，试验对机翼表面光洁度要求很高，试验结果对机翼表面污染非常敏感，高雷诺数下，受机翼前缘污染影响，试验效果不佳。     

四旋翼无人机的自适应故障诊断与估计

针对四旋翼无人机执行器常见故障，提出一种基于自适应技术和观测器的鲁棒故障检测和估计（FDE）方法。在故障检测阶段，设计非线性诊断观测器，通过解析函数推导出阈值，确保所提检测方法的鲁棒性，并对所设计的观测器和残差评估函数进行证明。在故障估计阶段，提出基于切换ρ-修正的自适应律来准确估计检测到故障的方案。该方案不仅能够同时估计系统状态和残差信号，而且能估计未知故障的特征和大小。通过线性矩阵不等式进行设计参数的计算。利用2种故障场景分别进行仿真验证，同时在4种情况下讨论所提方法的有效性。基于四旋翼无人机硬件在环实验台验证了所提方法的可行性。     

涡桨飞机发动机短舱气动改进设计研究

本文通过数值计算方法,从上下安装位置和局部外形两个方面着手改进短舱,给出两个改进方案,兼顾高速气动特性和低速气动特性两个方面,全面改善飞机气动特性,降低了短舱对机翼气动特性的不利影响,并且总结出短舱的安装位置和外形分别对机翼高低速气动特性的影响规律,为涡桨飞机翼吊短舱的气动设计提供有利经验。