民用飞机重心包线研究

民用飞机重心包线是保证飞机使用安全的重要防线,是飞机飞行使用中不可逾越的一道屏障。重心包线设计的好坏不仅影响飞机的飞行性能,更直接影响飞机使用的经济性和安全性,其确定是总体、气动、操稳、性能、强度、重量等多专业分析、权衡的结果。从重心对性能的影响,重心限制边界的分析及如何设计好重心包线三个方面进行了较系统的分析研究,为...     

一种机翼弯剪载荷包线近似计算方法

在机翼静强度初步设计中,为了快速准确地得到其载荷包线并用于确定翼盒结构基本参数,提出一种近似计算方法。通过比较多种重量估算方法,发现三角形分布能较好地拟合机翼重量。考虑到大型民用运输机飞行临界过载和集中载荷等特性,综合利用Schrenk升力分布和三角形重量分布,得到在飞行载荷下的一种近似计算机翼剪力和弯矩载荷包线方法。通过分析两机翼风洞试验数据得到的机翼剪力和弯矩包线,证明该近似方法是可行的。     

发动机舱冷却试验影响因素研究

发动机舱冷却试验是民用飞机适航取证试飞必须进行的试验项目之一。以某飞机发动机舱冷却系统为研究对象,通过飞行试验研究外界大气温度、电功率提取和引气构型、滑油量、飞行高度、发动机状态、飞机起飞重量、重心等对发动机舱冷却系统性能的影响,形成民用飞机发动机舱冷却试验的临界试验条件,以满足适航条款的适航要求。     

发动机空中起动包线扩展试飞组织与实施

适航条款要求装配两台发动机的飞机,在单发失效后在一定的高度、速度和发动机状态下具备重新起动的能力。为表明对适航条款的符合性,飞机主制造商必须开展发动机空中起动包线扩展试飞(简称空起扩包试飞)试验。而发动机空起扩包试飞是一项风险高、难度大,影响因素众多而复杂的试飞任务。以某型飞机的空起扩包试飞为参考,从试飞科目分析、试飞准备、试飞组织与实施、试飞试验结果等方面总结了相关试飞经验,分析了试飞员、指挥员、试飞工程师、课题和设计人员在空地决策机制方面的专业知识和角色定位。及时把握飞机的状态,并判读试验点的有效性,是试验高效和安全开展的有力保障。该空起扩包试飞的成功组织与实施为后续试飞活动及未来其他型号的类似试验奠定了良好的基础,提供了一定的技术储备。     

直升机H-V包线拓展飞行试验方法研究

直升机H-V包线是直升机在发动机失效后安全着陆或成功复飞的基础条件。指出了影响H-V包线范围的主要因素是重量相对密度比(W/σ),提出了直升机H-V包线拓展试飞方法,针对某型机进行了H-V包线下边界拓展和上边界拓展飞行试验,分析飞行试验结果,给出了H-V包线图,并明确了H-V包线拓展飞行关键技术和注意事项,有助于其他直升机H-V包线拓展飞行试验的顺利开展。     

民用飞机返场着陆能力符合性验证方法研究

飞机起飞后遭遇火灾或关键系统失效等紧急情况时通常会返场着陆,此时飞机重量一般超出最大着陆重量,执行着陆可能危害飞机的安全,虽然CCAR-25部适航标准对此没有提出明确要求,但在适航审定过程中有必要对返场着陆能力进行专门考虑。本文对返场着陆应考虑的符合性要素进行了分析,给出了现有飞机型号返场着陆验证实例和符合性验证建议,可为民用飞机的返场着陆适航验证提供一定参考。     

民用飞机最小风险炸弹位置适航符合性验证方法研究

民用飞机最小风险炸弹位置(LRBL)是航空运营面对炸弹爆炸恐怖袭击的最后一道安全屏障,对民用飞机的安全性有重要意义。针对国内民用飞机LRBL工作缺乏适航符合性验证方法研究的现状,以AC25.795 6为指导,以满足FAR 25.795(c)(1)中有关LRBL的适航要求为目标,首次对LRBL的适航符合性验证方法进行研究;通过该工作,一方面明确了LRBL周围设备的系统安全性适航符合性验证方法,增强LRBL相关系统安全性分析工作在型号设计中的可操作性;另一方面,通过开展爆炸物在LRBL发生爆炸对飞机结构的安全性影响分析,得出了LRBL周围结构设计的适航符合性验证方法。该研究建立了面向FAR25.795(c)(1)的LRBL适航符合性验证体系,为提高产品的安全性和适航性提供了更为详实、可操作的设计方法。     

航空发动机控制系统适航条款解析及应用

航空发动机的控制系统对于发动机而言犹如大脑,保证发动机在整个飞行包线内都能稳定、可靠地运行,并且充分发挥其性能效益.因此,在发动机适航审定的过程中,控制系统的符合性验证是局方的审查重点.本文从适用对象、审查关键点及符合性验证方法等方面出发,对《航空发动机适航规定》CCAR-33R2第33.28条"发动机电气和电子控制系...     

关于PA-34飞机空中最小操纵速度的试验研究

主要介绍空中最小操纵速度,并以PA-34飞机的一次飞行试验为例,对空中最小操纵速度试飞的试验目标、试验方法和条件以及试验结果进行了论述。从飞机实际操作影响、FAA适航条款(14CFR23部)[1]等方面对该飞机的空中最小操纵速度试验结果进行了分析和讨论。试验表明,PA-34飞机的空中最小操纵速度满足FAA适航条款要求,飞机向好发动机方向适度倾斜会减小最小操纵速度。     

最小离地速度合格审定飞行试验优化方法研究

最小离地速度是制定起飞操作程序表的重要基准速度之一,而最小离地速度飞行试验又是民用飞机适航取证中的高风险科目之一.介绍了起飞速度制定过程中各起飞特征速度间的关系,分析研究了最小离地速度在起飞速度制定中的作用,提出了一种基于起飞速度制定原则的最小离地速度合格审定飞行试验的优化方法.该方法可以优化最小离地速度飞行试验安排,节省适航取证成本和时间.     

基于神经网络自适应动态逆的结冰飞机飞行安全边界保护方法

考虑到飞机带冰飞行的安全问题，对结冰飞机进行安全边界保护成为一种有效的解决手段。基于神经网络自适应动态逆跟踪性能好、鲁棒性强的优点，提出了以安全关键飞行参数限制值作为神经网络自适应动态逆的输入，获取可用舵面偏转角的边界保护方法。建立了飞机本体动力学模型，采用高精度的数值模拟方法获得结冰数据库。设计了神经网络自适应动态逆控制律，通过在动态逆环节引入单隐层神经网络，对不确定性逆误差进行自适应补偿，增强了控制系统的鲁棒性。以俯仰姿态保持模式为例设计了结冰飞行闭环安全边界保护系统。以结冰飞机最小平飞速度的估算值作为飞机最低飞行速度，设计自动油门控制系统，实现对飞行速度的保护。通过仿真验证了设计的控制律具有较强的鲁棒性。对结冰严重程度线性增加情形下飞机状态参数的动态响应进行了分析。仿真结果表明，所设计的结冰边界保护系统，能够实现飞机在容冰飞行过程中对安全关键参数如迎角、飞行速度的实时保护。     

复杂结冰环境下飞机鲁棒飞行安全包线分析

结冰是威胁飞行安全的重要环境因素,研究复杂结冰环境下飞机的飞行安全包线对于飞行安全边界保护,确保飞机飞行安全具有重要意义。以RCAM为研究对象,利用时间尺度分离原则将飞机解耦成两个子系统,建立了考虑飞机横向运动的纵向运动模型和复杂结冰环境下鲁棒气动导数模型。基于可达集最优控制理论,以反向可达集作为飞机复杂结冰环境下的飞行安全包线,利用可达性分析研究结冰及横向滚转运动对飞行安全包线的影响,在此基础上,进一步分析考虑不同结冰程度下结冰位置、冰型及分布等不确定性结冰情况时飞机的鲁棒飞行安全包线。仿真结果表明,随着结冰程度增加,飞行安全包线不断收缩,当考虑结冰不确定性因素时,轻度结冰条件下的鲁棒飞行安全包线较重度结冰条件下收缩更为严重。因此,即使飞机只是遭遇轻度结冰,但当存在不确定性因素时,飞行风险仍然较大,飞行员应该保持警惕。研究结果可为飞机在复杂结冰环境下的边界保护提供支撑和参考。     

飞机主最低设备清单建议书相似案例提取技术研究

国内外民机获得批准使用的主最低设备清单(master minimum equipment list,简称MMEL)项目,特别是在用户中认可度较高的民机MMEL项目,可作为备选目标机型主最低设备清单建议书(proposed master minimum equipment list,简称PMMEL)项目进行考虑。以高频空调系统为例,研究飞机系统相似性算法,在分析目标机型的PMMEL需求时,考虑该设备或项目所处系统功能和结构的相似性,制定相似准则判定技术,利用该技术提取目标机型相似PMMEL项目,可形成目标机型相似PMMEL项目清单,使民机制造商的用户需求分析具有可比性。以欧式距离与权重为主进行相似度计算,以航线中MEL(最低设备清单)条目使用率较高的空调分配系统为例,验证了相似性算法与相似案例提取技术研究的可行性,得出在确定PMMEL备选建议清单时可考虑依据相似机型确定的方法;汇总A320与波音737飞机部分空调系统相似部件,为完成编制PMMEL项目及建立相似机型数据库提供理论基础。     

EWIS 电气安装标准件的应用

随着新型飞机的研制,各主机单位对飞机上EWIS集成方案也有了新的想法,对EWIS线束的敷设布局、固定支撑方式等提出了更加合理、高维修性和减重的要求。通过介绍电气安装标准件的应用及使用注意事项,为EWIS的安装设计提供新思路,提高飞机空间的利用率,同时电气安装标准件的组合设计达到增加布线通道、增强线束防护、降低飞机质量的效果,实现最大的可靠性、系统间最小的干扰和耦合、检查和维护(包括清洁)的可达性,以及伤害预防。高可靠、体积小、质量轻、耐环境的EWIS电气安装标准件产是飞机上EWIS安装固定解决方案的首选产品。     

电传飞行控制系统稳定裕度实时监控技术

介绍了电传飞行控制系统稳定裕度的实时监控技术,论述了该技术的应用方法和使用目的,给出了一种基于快速傅立叶变换算法的稳定裕度分析方法,指出了激励信号的选取原则,并对两种激励方案进行了比较,然后介绍了实时监控系统的组成,最后结合该技术在某型飞机定型试飞中的应用,阐述了该系统在包线扩展试飞中的重要作用。     

舰载飞机斜板滑跳起飞动力学问题初步研究

本文根据动力学原理,建立了适于任意斜板形状的滑跳动力学模型,提出了一种起落架载荷的计算方法,进行了斜板滑跳的起飞包线的仿真和分析研究,为进一步研究斜板起飞技术的增益潜力提供了较严格的动力学基础。     

面向成本的飞机结构优化设计

基于协同优化方法,建立了面向成本的飞机结构优化设计模型.该模型不同于传统的结构设计中以质量最小或结构效率最大为优化目标,而是以寿命周期成本为目标,通过相同的结构尺寸变量将结构质量与制造成本联系起来.其中以重量表征油耗成本,寿命周期成本模型被简化为制造成本和油耗成本的函数.在iSIGHT优化平台实现了这一结构协同优化的过...     

基于仿真技术的空调系统冲压空气能耗研究

简要介绍了开展民用飞机空调系统仿真分析及研究的重要意义和空调系统工作原理。建立了民用飞机空调系统主要部件的数学模型,开发了系统部件仿真模块及驾驶舱/客舱热载荷模块等,用搭建的部件模块组建了某民用飞机空调系统仿真模型,完成了仿真计算算例。对仿真算例进行试验验证以修正仿真模型,应用修正的仿真模型预测民用飞机整个飞行剖面内空调系统的冲压空气流量,同时采用标准计算方法评估空调系统冲压空气能耗,为空调系统的冲压设计提供依据,对飞机空调系统设计、优化及适航符合性验证具有重要的参考意义。