多电技术趋势下APU的发展

飞机的舵面、飞控、起落架、仪表等系统由飞机二次能源驱动。目前随着电子电力技术的进步，一些操纵部件由气动、液压系统改为电力操控系统，使飞机技术的发展趋于多电化。多电APU的出现顺应了未来飞机的发展趋势，集成组合动力装置（IPU）是APU发展的一种形式。     

多电飞机飞控系统的技术应用

多电技术的发展为飞控技术的革新带来了新的机遇,多电飞机已经从概念设计变成了实际,液压系统和气动系统部分被电气系统所取代,电能在飞机能源中的需求比例越来越高,飞机子系统的相互交联关系设计方案发生了重要变化。多电飞机采用了功率电传作动器,在可靠性、维修性、容错管理、生产使用成本等方面都有显著的提高,空客A380、美国F35分别将民机和军机多电飞机飞控系统的设计向前推进了一步,改变了传统飞机飞控系统的设计思路,引领了多电飞机飞控系统技术新的发展方向。     

飞机起落架收放作动器的设计方案与仿真分析

为了适应飞机多电化发展需求,针对某小型飞机的起落架收放机构特点,设计了一种能源双余度、集成一体化、高比功率起落架液压作动器,提出了一种具有到位缓冲功能的单出杆对称液压缸的设计方案。基于AMESim建立了起落架液压收放器和收放机构的模型,并对起落架收放运动进行了仿真。仿真分析结果表明,所设计的能源双冗余液压系统、作动器到位缓冲结构,原理合理可行,为实际工程应用奠定了基础。     

多电飞机电气系统关键技术研究

介绍了多电飞机电气系统关键技术的研究现状和发展趋势,阐述了电源系统结构,PSP和ELMC的结构与功能,电源系统BIT技术与容错技术以及电力作动技术等关键技术,并探讨了上述关键技术的设计方案。     

多电飞机的关键技术及研究状况

多电飞机具有结构简单,重量轻、可靠性高、性能价格比高等普通飞机所不能比拟的优点。在航空技术先进国家已经开展了长时间的研究,其发电、配电和电力作动是研究的主要领域     

起落架液压系统的多余物控制及结构改进

起落架和液压系统是飞机结构中的关键部件和系统，起落架的收放作动筒和其它液压系统内部有多余物存在，将导致飞机起落架收不上、放不下或放不到位，危及飞行安全，这里对多余物产生的原因进行了系统的分析，提出了控制重点和结构改进方案，并进行了试验验证，使得起落架和液压系统的可靠性有了较大的提高。     

某型通航飞机液压系统故障诊断仿真研究

飞机液压系统发生故障会直接影响飞机运行安全,为准确分析通航飞机液压系统常见故障,根据某型通航飞机液压系统工作原理及相关参数,采用AMESim软件对该机型液压系统工作过程进行仿真。该型通航飞机液压系统常见故障为系统气塞和系统泄漏,因此通过AMESim软件对系统气塞、系统泄漏、气塞+泄漏三种故障状态下飞机起落架收放作动筒活塞杆位移量的变化时间进行仿真计算。仿真结果表明当空气含量达到30%时或者当节流孔直径达到1.5mm时飞机起落架收放作动筒活塞杆收放时间超标。这一结果为该机型液压系统机务维修提供技术支持。     

飞机全电刹车系统机电作动器的研究与设计

针对未来多电飞机发展的关键技术全电刹车系统机电作动器进行了深入的研究和分析。介绍了全电刹车系统的组成结构,建立了全电刹车系统机电作动器、无刷直流电机及全电刹车系统的数学模型。     

多电飞机作动系统的体系结构优化(英文)

多电技术的深入发展使得飞机上可选择的功率源和作动器种类越来越多,这导致在机载作动系统体系结构优化设计过程中出现了不同功率源和作动器组合的极端复杂性,传统的"试凑"法已无法完成设计任务。首先介绍了多电飞机飞控作动系统(Flight Control Actuation System,FCAS)的组成,计算了其可能的体系结构数量;其次提出了FCAS体系结构在安全性、重量和效率方面的评价指标,计算了全机各舵面均采用同类作动器时的评价指标值;最后对比分析了现有的各种多目标优化算法,采用遗传算法给出了多电飞机FCAS体系结构的多目标优化设计结果。对比传统的只采用阀控液压伺服作动器的作动系统体系结构,优化后的体系结构可以在满足安全可靠性要求的前提下使系统的重量减轻6%左右,效率提高30%左右。     

飞机起落架用超高强度钢应用现状及展望

结合飞机起落架设计思想和需求,介绍国内外飞机起落架用钢的应用及研究进展,总结起落架用钢的应用特点和思路,对比国内外飞机起落架用钢的差距。目前飞机起落架用钢已经形成了低合金超高强度钢和高合金超高强度钢并用的材料体系,建立了完整的抗疲劳制造技术体系。我国起落架用超高强度钢的研制和应用处于国际先进水平。分析讨论了飞机起落架用超高强度钢的发展方向。     

考虑起落架动力学特性的防滑刹车系统仿真研究

以某型飞机参数作为依据,建立了带有起落架数字模型的飞机防滑刹车系统模型,通过系统仿真及与实际刹车过程对比分析,证明了此系统模型是实用的,较真实的反映出了飞机防滑刹车的作动过程。     

分布式电推进飞机电力系统研究综述

继飞机二次能源逐步统一为电能形成多电/全电飞机之后,电推进技术成为飞机动力系统电气化的重要发展方向,有望进一步提高飞机动力系统能量转换效率、降低燃油消耗和排放,代表了航空电气化的高级阶段。飞机电力系统及相关技术是支撑电推进技术发展的重要基础。系统总结了电推进飞机的类型与发展现状,论述了飞机混合动力系统及分布式电推进系统的基本概念、特点与意义。阐述了航空电推进系统的基本结构,比较了适用于分布式电推进系统的电力系统架构,系统分析了实现电推进技术所需的高效高功率密度电机、高效大容量功率变换器和综合热管理等关键技术。小型纯电动飞机正在逐步迈向实用化,而分布式混合电推进技术是中大型飞机电气化的重要方向,仍然需要航空机电和动力系统等交叉融合与创新发展。     

飞机起落架系统摆振动力学研究进展

摆振是起落架支柱侧向运动与围绕支柱的扭转运动相互耦合产生的自激振动，对飞机地面滑行的操纵性与安全性等具有很大的危害，是起落架系统设计中重点关注的动力学问题之一。摆振主要有“轮胎型”和“结构型”2类，可以采用动力学理论建模、多体动力学数值分析与全尺寸物理试验等方法对起落架系统的摆振特性进行研究，已发展了线性与非线性理论建模方法和数值工具，建立起了起落架摆振试验系统，也开展了全机瞬态激励下的滑跑稳定性试验。为防止摆振问题的产生，在认识摆振机理的基础上，研究者广泛而又深入地研究了起落架设计参数、轮胎参数、机体特性等对滑跑动响应与稳定性的影响，在获得各种设计参数对起落架摆振稳定性影响的基础上，发展了摆振动力学优化设计方法和智能器件与半主动/主动控制的摆振抑制方法，并开展了试验验证或装机演示验证。结合未来飞机平台的发展和起落架技术的创新，对起落架摆振动力学问题的未来发展方向进行了展望。     

民用飞机发动机起动系统技术研究

随着未来先进民用飞机电力需求的急剧增加和多电飞机时代的到来,新一代发动机电起动技术是其中一项重要的关键技术项目。根据多电飞机对发动机起动系统要求的发展新趋势,详细分析研究现代先进民用飞机发动机空气涡轮起动系统和电起动系统的特点,为民用飞机发动机起动系统设计方案的选择提供参考和借鉴。     

飞机防滑刹车系统发展研究

本文从飞机防滑刹车系统发展历程出发,探讨飞机防滑刹车系统技术发展方向和现役飞机防滑刹车系统急需解决的关键技术问题.使未来飞机防滑刹车系统与飞机机电系统、起落架系统、刹车机轮匹配良好,系统安全性、可靠性、维修性、测试性、保障性、环境适应性等通用质量特性提高,能更好满足用户需求.     

多轮多支柱式飞机起落架运动特性仿真研究

为了评估起降阶段的飞机操控特性,针对某型飞机多轮多支柱式起落架系统,研究组成单个起落架支柱的轮胎、缓冲器、刹车系统、前轮转弯等部件的受力、力矩特性及传递过程。基于线性理论,将多个支柱运动特性叠加,运用Matlab/Simulink软件工具,建立整个系统的仿真模型。嵌入某型飞机六自由度运动解算模型进行飞机落震、加速滑跑、高低速转弯、起飞离地、着陆接地、刹车减速等仿真验证,并在某型飞机动基座模拟器上进行飞行试验。结果表明:该起落架模型各项功能完善,能够正确反映飞机姿态响应过程,飞机起降过程感受与真实飞机基本一致。     

多电/全电飞机对飞机电力系统提出更高要求

多电／全电技术是当前以及未来飞机系统的重要发展方向，作为多电和全电技术的载体，飞机电力系统面临重要的发展机遇与挑战。容量、转换效率和可靠性面临着更高的要求，飞机机体、动力装置和任务与功能系统的伞面融合则更具复杂性。     

基于热管技术的飞机电作动机构散热特性

针对飞机电作动机构在工作过程中发热严重的情况,开展了相关散热技术研究。利用试验数据拟合出电作动机构产热量的经验关系式,提出基于热管-燃油系统的飞机电作动机构冷却方法,建立描述电作动机构散热系统流动与传热过程的数值模型,并验证了其可靠性。通过数值模拟研究不同因素对散热系统散热性能的影响规律,结果表明:数值模拟与试验误差在14.6%以内;与自然对流散热相比,热管-燃油散热方式可使电作动器温升降低12.61%,对于驱动器,风扇冷却效果优于热管-燃油散热方式;当热管等效导热系数达到7 000 W/(m·K),电作动机构已达到较好的散热状态,继续增大热管等效导热系数对提高散热系统散热性能效果不明显。研究可为电作动机构高效散热系统的设计提供参考。     

飞机先进制动技术发展与研究

本文阐述了飞机制动系统的发展过程,同时对飞机制动系统发展的先进技术进行了研究,包括全电刹车技术、自馈能刹车技术、自适应防滑刹车技术、自动刹车技术、刹车定点脱离技术、跑道冲出预防技术以及绿色电滑行技术。展望了未来的飞机制动系统,随着飞机多电化、高效化、智能化的发展,整合刹车系统、电滑行系统、转弯系统的飞机地面运动综合控制系统将是今后研究和发展的重点,同时扩展到和全球定位系统及机场导航系统实现信息交互,从局部最优到协同共享,实现飞机地面速度控制、位置控制以及方向控制功能,达到机场-飞机-航线全局性能效率最优,提高飞机起降的安全性。     

波音787维修上的变化

与波音767相比,波音787"梦想飞机"的维修工作将大为减少,这主要得益于新材料(包括复合材料)的应用以及系统的改善。在生产型飞机上,梅西埃一道蒂公司的起落架支撑将采用复合材料,而不是现有起落架所采用的钢质起落架时寿件。机轮之间的大型起落架横梁结构将用钛合金取代钢,作动筒的内缸也是如此。起落架在设计时充分考虑维修性,将其大修间隔确定为12年,而波音777的为10年,波音767的和空客 A330的为9年。机翼后缘襟翼的机械结构采用了简单的下沉式铰链设计,而不是结构复杂的多缝襟翼,因而它只有82个润滑点,而波音767则有200多个润滑点。驾驶舱、电缆,滑轮、顺序阀门和顺序机械结构都采用了固态的电控系统,除了飞行控制外,还包含了前起落架、起落架及其舱门的控制以及飞机配平、增升装置、油门和反推装置、刹车、防滑装置和自动刹车的控制等。美国汉胜公司提供的波音787起动电机比波音767起动电机的可靠性增强了3倍。波