飞机健康管理系统告警等级调整方法研究

利用监控技术对运行中的民用航空飞机故障进行实时监控,已经成为各航空公司普遍采用的技术手段。国航机队主要通过飞机状态预测和维修作业管理平台(APCM)的飞机健康管理系统模块进行故障实时监控,本文详细介绍了该平台使用过程中如何对告警优先级进行动态调整,以确保机队运行的安全性、可靠性。     

为飞机的健康把脉

本文简要介绍了空客、波音、庞巴迪和巴西航空工业公司的飞机健康管理产品与服务．同时描述了该项技术的未来发展。近10年来，飞机制造商开发出了一系列飞机健康管理的软件和工具。随着机上自检测设备（BITE）和状态监控系统（ACMS）的日趋成熟，从飞机各系统采集到的故障信息不仅仅能用来为飞行中的驾驶员提供报警，也可实时地下传到地面工作站，让地面维修人员实时掌握飞机的健康状态并提前做好即将到站飞机的维修准备，从而大大减少了航班的延误和取消率。     

为飞机的健康把脉

近10年来,飞机制造商开发出了一系列飞机健康管理的软件和工具.随着机上自检测设备(BITE)和状态监控系统(ACMS)的日趋成熟,从飞机各系统采集到的故障信息不仅仅能用来为飞行中的驾驶员提供报警,也可实时地下传到地面工作站,让地面维修人员实时掌握飞机的健康状态并提前做好即将到站飞机的维修准备,从而大大减少了航班的延误和取消率.     

预测和健康管理技术

PHM的思想是利用各种先进的传感器采集系统的状态数据,并采用各种算法进行特征提取,获取系统的健康状态特征,以实现对系统健康状态的监控、预测和管理.PHM的目的不是消除故障,而是了解和预测故障何时发生.     

浅谈预测性维修对航空维修业的影响

1预测性维修的发展 作为当前最新的飞机健康管理理念,预测性维修是指通过获取飞机上每个部件实时的健康数据,对数据流进行管理并且持续整合最新的维护记录,通过算法对数据分类、分析、整合,以预测单个或多个部件的故障,实时管控整个机队的状况,从而降低维修成本,提升安全性.     

大型飞机机载系统预测与健康管理关键技术

为确保飞机的高可靠性、高安全性和高维修保障性,大型飞机机载系统均装备了先进的故障预测与健康管理(PHM)系统,以实现高可靠运行和健康服役。从大型飞机健康管理体系结构入手,介绍了基于国际标准分层开放式的故障预测与健康管理空地结构,及其开放式、模块化和标准接口规范。着重分析了机载健康管理传感器网络和鲁棒故障特征提取方法、分层聚类和交叉增强校核的智能故障诊断算法和基于数据驱动与失效物理结合的故障预测算法等关键技术,探讨了基于健康状态的维修保障决策方法。最后,给出了空地一体的飞机故障预测与健康管理评价方法和健康管理技术的适用性分析。     

无人机故障预测与健康管理系统研究

PHM(故障预测与健康管理)技术作为一种新兴的故障诊断与管理方法,能对无人机重要部件、系统进行全面的健康状态监控、故障检测、分析判断处理,因而在无人机技术领域得到广泛重视和长足发展.文章通过对PHM技术的分析研究,搭建了无人机故障预测与健康管理系统的总体框架,并设计了无人机故障预测与健康管理系统模块.     

健康管理与现实有多远?

人们正在抓紧进行各种故障预测技术的开发,如"预防性维护"、"故障预测"、"预测能力"、"结构健康管理"和"预防资产失效"等.那么,这些技术何时才能实现,又将为航空维修业带来哪些变化? 预防性维修(PM)是-种以运营状态为基础的维修管理方法,它与以使用时间为基础的防范性维护和故障检修不同.     

无人机预测与健康管理体系结构研究

90年代末美国人提出了自主后勤这一全新的后勤保障概念,并在第四代飞机和无人机等高技术武器装备中得到应用。预测与健康管理技术是自主后勤保障的核心技术,它在传统的健康监控和故障诊断的基础上,强调早期故障预测和跨子系统智能推理,能够实时评估和管理飞机的健康状况,为飞机的维修保障提供决策支持。本文对无人机预测与健康管理系统的体系结构以及相关的关键技术进行了深入的研究,提出一种无人机PHM系统顶层设计方案。无人机PHM技术的开发和应用对有效地降低飞机的维修保障费用,提高飞机战备完好率和任务成功率,使飞机系统能够安全、可靠地运行具有重要意义。     

基于WQAR数据的飞机系统性能监控及预测维修

目前航空公司多利用WQAR进行飞行操作类的品质监控,如重着陆监控、载荷超标监控等,飞机技术状态的监控多依赖厂家开发的AIRMAN、AHM软件,这类软件监控能及时掌握飞机技术状态,飞机触发故障,后台同步获知飞机故障情况再安排维修,属于事后维修模式,往往导致航班非计划中断以及后续航班延误。WQAR数据完整记录了飞机各个系统工作的相关参数,借助WQAR数据能够实现对飞机性能的监控,精确掌握飞机系统健康状态,实现基于性能的预测性维修,大大降低维修成本,减少因故障导致的延误。     

有翼高超声速再入飞行器气动设计难点问题

有翼高超声速再入飞行器是近年来的研究热点,气动设计是飞行器设计的关键。为了更清楚地认识有翼高超声速再入飞行器气动设计的难点问题,对有翼高超声速再入飞行器的发展、优势及总体任务剖面进行了介绍,从5个方面详细介绍了该类飞行器气动设计的难点问题,包括多约束复杂面对称气动布局设计、高温真实气体效应对气动特性影响、天地差异与天地换算方法、反作用控制系统(RCS)喷流干扰对气动特性的影响以及气动数据不确定度等,简要阐明了这些难点问题对总体设计的重要性以及初步的解决思路,为有翼高超声速再入飞行器气动设计提供了一些参考。     

基于飞机油箱模型形状特征油量测量切片步长选择方法研究

 在分析飞机数字式油量测量过程中目前广泛使用的切片法油量测量原理的基础上,针对现有的定步长切片法无法得到准确、可靠的燃油质量特性数据库的缺陷,结合对飞机油箱模型形状特征的分析,提出了基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法。此方法包括切片步长整体和局部选择两个过程,整体选择以实现相邻两切片平面所夹油箱模型体积近似相等为目的来确定切片步长,以体现油箱模型截面整体变化规律;局部选择以设计切片平面与截面突变平面重合或尽可能接近的方式,突出油箱截面的局部变化特征。实验结果表明：该切片步长选择方法较定步长方法能够建立更为合理、可靠的燃油质量特性数据库,从而提高了油量测量精度。     

Simulation and Analysis of Crashworthiness of Fuel Tank for Helicopters

Crashworthiness requirement of fuel tanks is one of the important requirements in helicopter designs. The relations among the protection frame, textile layer and rubber layer of the fuel tank are introduced. Two appropriate FE models are established, one is for an uncovered helicopter fuel tank without protection frame, and the other is for fuel tank with protection frame. The dynamic responses of the two types of fuel tanks impinging on the ground with velocities of 17.3 m/s are numerically simulated for the purpose of analyzing energy-absorbing capabilities of the textile layer and protection frame. The feasibility of the current crashworthiness design of the fuel tank is examined though comparing the dynamic response behaviors of the two fuel tanks.     

二维翼段颤振的μ控制

 采用超声电机作为作动器来实现含控制面的翼段颤振鲁棒抑制。针对作者设计的二维翼段颤振主动抑制系统，通过理论与实验相结合的方法，建立了考虑沉浮方向阻尼和作动器模型参数不确定性的控制系统模型，设计了μ控制器，并对控制器做了降阶处理。数值仿真和风洞试验表明，μ控制器可有效地抑制颤振的发生，将颤振临界速度提高23.4%。相对于H_∞控制器，μ控制器的控制效果和鲁棒性更好。     

突破技术趋同，波音再现竞争优势

 波音公司面临着来自空客公司的巨大挑战,企业战略性创新才是公司成功的关键。为此波音公司的全部战略性研究集中在扩大产品的差异性上,体现在3个方面：电子化（e-Enabled）运营环境、整体复合材料机身部件的制造技术和支持波音787客机的全球协同环境（GCE）。     

Abnormal Shape Mould Winding

为解决网格化芯模的缠绕问题,本文提出了复合材料面片缠绕机理;接着详细分析了面片缠绕过程中的芯模凹曲面上纤维滑线和架空现象,应用微分几何曲面理论和空间几何理论,提出判据及其解决方案;最后,针对飞机发动机进气道的缠绕成型,编制缠绕控制程序并进行相应的实验,验证了面片缠绕方法的可行性。     

The effect of inlet conditions on the flow and heat transfer in multiple rotating cavity with axial throughflow

This paper discusses experimental results from two different build configurations of a heated multiple rotating cavity test rig.Measurements of heat transfer from the discs and tangential velocities are presented.The test rig is a 70% full scale version of a high pressure compressor stack of an axial gas turbine engine.Of particular interest are the internal cylindrical cavities formed by adjacent discs and the interaction of these with a central axial throughflow of cooling air.Tests were carried out for a range of non-dimensional parameters representative of high pressure compressor internal air system flows(Re up to 5×106 and Rez up to 2×105).Two different builds have been tested.The most significant difference between these two build configurations is the size of the annular gap between the(non-rotating) drive shaft and the bores of the discs.The heat transfer data were obtained from thermocouple measurements of surface temperature and a conduction solution method.The velocity measurements were made using a two component,LDA system.The heat transfer results from the discs show differences between the two builds.This is attributed to the wider annular gap allowing more of the throughflow to penetrate into the cavity.There are also significant differences between the radial distributions of tangential velocity in the two builds of the test rig.For the narrow annular gap,there is an increase of non-dimensional tangential velocity V/Ωr with radial location to solid body rotation V/Ωr=1.For the wider annular gap,the non-dimensional velocities show a decrease with radial location to solid body rotation.      

临近空间飞行器测控与信息传输系统频段选择

 临近空间飞行器是高性能信息化武器平台,测控（TT&;C）与信息传输系统是其信息保障的核心,而选择合理、可行的频段是展开系统设计的前提和基础。频段选择影响到整个技术方案的制定,是一个需综合考虑、影响深远并具有战略意义的关键问题,从国际电联（ITU）国际标准、高速数传、接收信噪比（SNR）、“三抗”、超视距中继、黑障、雨衰以及设备研制成熟度8个方面全面、细致论证了近空间平台测控系统的频段选择问题,最终得出在视距链路中以Ka频段为宜,在超视距链路中以Ku/Ka双频段为宜的结论。     

基于弯曲激波压缩系统的高超声速进气道反设计研究进展

总结了近十年来弯曲激波压缩研究的主要成果。提出了弯曲激波压缩系统的新概念,即利用特殊设计的楔形弯曲压缩面或空间弯曲压缩面,产生一系列与前缘弱激波相互交汇或叠加的压缩波系,从而使前缘激波弯曲,形成特殊的弯曲激波,它与波后的等熵压缩波来共同完成对气流的压缩。在此基础上,实现了由给定出口气动参数的超声速内流道反设计,实现了由给定压缩面压力分布和给定压缩面马赫数分布要求的型面反设计,实现了由给定激波波面的压缩型面反设计。研究证明,弯曲压缩面-弯曲激波压缩系统具有良好的综合气动性能,为高性能高超声速进气系统的气动设计提供了一种全新的设计方法。     

基于H∞性能指标的质量矩拦截弹鲁棒控制

 以所建立的质量矩拦截弹数学模型为基础，利用微分几何的反馈线性化理论，得到一个解耦线性系统，考虑到拦截弹的鲁棒性要求和3个滑块的协调控制问题，提出采用双回路的设计方法，内回路采用线性二次调节器（LQR），外回路采用考虑混合灵敏度问题的H_∞控制设计。仿真结果证明了该方法动态性能满足设计要求，同时对系统参数的不确定性具有较强的鲁棒性。