POD算法在飞机RAT舱温度预测中的应用研究

冲压空气涡轮（RAT）系统是飞机的应急发电系统,在飞机失去主交流电源后为飞机供电,RAT平时回收在非气密区的RAT舱内,在应急工况下释放到气流中。RAT舱温度很大程度上决定了RAT的释放时间,进而影响飞机在应急工况下的安全性,RAT舱的温度预测对于应急供电下的安全性具有重要意义。通过本征正交分解（POD）将RAT舱温度与高度、大气静温、飞行速度、RAT舱周围舱温度作为模型整体进行统一分析,并通过RAT舱温度简化模型及简化模型与完整模型的映射关系,选取试验数据作为样本数据,利用POD算法进行RAT舱温度预测。结果表明：1阶模态占据所有模态的比重超过99%,归一化处理后预测结果的平均绝对误差最小可达到0.063,均方根误差最小达到0.07;POD算法可以在样本数据基础上,通过模态重构有效预测RAT舱的温度信息。     

飞机冲压空气涡轮系统的动态特性分析

冲压空气涡轮是飞机能源失效时使用的关键应急系统。首先依据冲击空气涡轮（RAT）工作原理确定其物理架构；然后对涡轮部件、能源转换装置、展开装置和展开随动机构等4个主要部件进行力学分析，建立各部件的力学方程组。依据该力学方程组，建立涉及力学、液压、刚体动力学的多学科冲压空气涡轮系统模型。使用该模型仿真了某真实系统在不同工况和设计参数下的动态特性，研究了关键设计参数对系统性能的影响，为冲压空气涡轮系统正向设计提供依据。最终，某型冲压空气涡轮系统风洞试验数据验证了所提系统模型的准确性。     

冲压空气涡轮在民用涡桨飞机中的应用

冲压空气涡轮作为飞机的应急能源,能够提高飞机的安全性能。通过对冲压空气涡轮系统及其性能进行分析,并根据涡桨飞机进地速度低的特点以及动能损失的影响,举例分析了冲压空气涡轮在民用涡桨飞机选型应用中应考虑的因素。     

CE-208B飞机挂飞冲压空气涡轮可行性研究

简要概述了冲压空气涡轮系统在CE-208B飞机上的挂装方案。基于经典的叶素-动量理论,利用Matlab软件计算了试验条件下涡轮叶片的气动特性,得到了对飞机产生的附加力和力矩,然后采用类比法和保守估算法计算分析了挂装冲压空气涡轮后飞机的升阻特性和力矩特性。研究表明,挂装冲压空气涡轮后,飞机的阻力略有增加,飞行性能无明显下降,飞机仍是纵向静稳定的,不会产生过大的滚转角;冲压空气涡轮在CE-208B飞机上挂飞的设计方案合理可行,为后续冲压空气涡轮在真实环境下的试验奠定了基础。     

民用飞机冲压空气涡轮系统适航工程技术研究

冲压空气涡轮系统是一种飞机应急能源,其在紧急情况下为飞机提供应急液压源和/或应急电源,对飞机应对紧急情况至关重要。参照 AP-21-AA-2011-03-R4 中关于航空器生命周期审定过程划分及合格审定活动,结合某型民用飞机冲压空气涡轮系统研制过程,从识别审定基础开始,将适航条款转化成需求,落实到产品设计中,明确条款的...     

加强管理 迎接挑战——美国胜德斯特兰公司印象记

胜德斯特兰有限公司是美国的一家高技术航空航天企业,创建于1905年,其产品以航空电源及技术为核心,包括航空电源、冲压空气涡轮应急动力装置(RAT)、飞机操纵系统、辅助动力装置(APU)、发动机起动系统、燃油泵、流体计量泵、机械传输产品及空气压缩机等。胜德斯特兰公司于1950年前后发明了液压恒速传动装置(CSD),从而步入航空电源业务。     

冲压空气涡轮地面定期检查方法研究

对冲压空气涡轮的地面定期检查方法进行了研究和试验验证,并通过实例对该方法的可行性进行了验证。结果表明,该检查方法可以满足飞机冲压空气涡轮系统地面定期检查的需要。     

空中客车改进冲压空气涡轮

空中客车工业公司为A321提供了一种改进的冲压空气涡轮(RAT),经NASA三种结冰试验风洞测试表明,这种RAT能在极其恶劣的环境下工作,其性能超过目前的标准、并可在结冰情况下坚持工作2小时以上而无故     

高温动力涡轮驱动闭式空调系统

目前在国外飞机上使用较多的环控系统是升压式高压除水空调系统(简称系统A),其优点是涡轮出口空气温度很低,进入座舱的空气干燥;缺点是系统流量及冲压空气流量大,制冷系统低,系统性能代偿损失大。 现在飞机空调系统的发展趋势是:(1)减少空调系统的代偿损失及成本。(2)利用燃油作为热交换器的冷源。(3)用液体来冷却电子设备。(4)增加系统引气温度和压力。为适应此趋势,国外逐步用高温动力涡轮驱动闭式空调系统(下文简称系统B)来代替系统A。 系统B是目前国外最先进的飞机空调系统。它用高温压缩空气驱动动力涡轮,以此来充分利用高温压缩空气的能量。高温动力涡轮冷却高温压缩空气,并驱动一套闭式升压式空     

空客创新型燃料电池项目荣获绿色科技奖

空中客车公司将燃料电池作为一种民用航空替代能源所开展的相关研究项目日前获得航空领域"2013年绿色科技奖"GreentTec Award 2013)。这一"多功能燃料电池系统"探索了采用多功能燃料电池取代辅助动力装置(APU)和冲压空气涡轮RAT)的可行性。     

吊舱发电系统涵道式冲压空气涡轮叶片性能的研究

涵道式冲压空气涡轮是提供飞机吊舱自主发电系统能量的关键部件,其性能直接影响系统的效率。在对比了不同翼型的气动性能之后,优选出具有NACA6321、NACA23015和NACA4412三种翼型的叶片NACAZ1、NACAZ2和NACAZ3作为吊舱发电系统实验用涡轮叶片。采用优化Glauert方法,对上述3种叶片的推力系数、扭矩系数、功率系数与叶尖速比之间的关系进行了计算。计算结果表明:同样风速条件下,NACAZ2的推力系数和扭矩系数最大,NACAZ1的最小;在叶尖速比为2时,NACAZ2叶片的功率系数比NACAZ1的大16%。实验表明:NACAZ2的功率系数最大,NACAZ3的功率系数与NACAZ2的相近,叶尖速比为2时,NACAZ2的功率系数比NACAZ1的大37%。具有NACAZ2叶片的实验涡轮启动性能好,输出功率较大,综合性能较优。     

使用高温粘方法修理和替换内衬密封条

在大多数商用飞机使用高效率的涡轮风扇喷气发动机时代到来的同时,飞机维修人员也面临着新的挑战,即如何修理和替换发动机上的耐磨损内衬密封条,也称风扇轨道。装在涡轮喷气飞机上涡扇发动机,一般其装在前部的风扇由它位于初级涡轮后面的二级涡轮驱动,它的作用是增加发动机中心的气流,以减少燃油消耗并提供更大的推力。为了得到涡轮风扇发动机提供的高空气通过率,必须迫使尽量多的空气通过风扇,因此需要使风扇顶端到风扇罩内核之间的间隙尽可能地小。如果风扇叶片和发动机内罩都是金属结构,由温度升高或离心力引起的任何叶片长度膨胀都可能…     

冲压空气涡轮舱门开缝问题研究

针对某型机飞行过程中冲压空气涡轮舱门的开缝问题,分析了其舱门结构及操纵原理,通过建立有限元模型,研究了整流罩刚度、舱门外形、舱门悬挂接头铰链点的位置、舱门刚度等因素对舱门开缝的影响。依据这些因素对舱门开缝大小的影响程度,通过增加附加拉杆、改进舱门形状、调整铰链点位置等综合措施,解决了飞机空中飞行时RAT舱门的开缝问题。     

可调桨距冲压空气涡轮气动特性实验与数值分析

冲压空气涡轮风洞实验主要目的是采用相似准则,模拟空中加油工作状态,测量涡轮输出功率,分析涡轮气动特性。实验分别使用励磁发电机和加油泵作为测功器,通过调桨变距并测量最大输出功率。气动特性实验表明在风洞气流速度比加油机最小飞行速度低16%的条件下,冲压涡轮输出功率即可满足加油需要。论文还采用高数值稳定性代数Baldwin-Lomax湍流模型模拟冲压涡轮全三维混合型流场,分析流场主要气动特性,讨论桨叶表面载荷的分布。数值模拟结果显示在冲压空气涡轮桨叶近轮毂区域需要进一步优化。      

新颖的多电发动机技术

在过去的10年中,电子技术取得了巨大发展,产生了巨大的经济效益,使许多工业产品的成本大大降低,可靠性大大提高.今后,随着高功率电子技术和高功率密度电子机械的发展,航空航天领域也将发生巨大的变革.对于军民用飞机来说,采用先进的电力系统取代复杂的机械系统,将可大大提高性能,改善维修性,减轻重量和降低成本.在来来的多电飞机上,空气起动系统、应急冲压空气涡轮、环境控制系统、机翼防冰系统、刹车系统和机械液压飞行控制系统等机械传动系统都将采用电力驱动,飞机系统所用电力均由多电发动机提供.     

民机冲压空气系统流动特性仿真研究

民机冲压空气系统通过机身蒙皮开口引入外界空气为飞机空调系统、辅助冷却系统和惰化系统提供合适压力与流量的冷源,其性能的优劣影响飞机的经济性与舒适性。冲压空气系统包括了进排气口、换热器、风扇和管路等部件,其内部的复杂流动特性决定了冷源流量在各个用户系统中的分配。为了在冲压空气系统的设计过程中根据各用户系统的需求完成合适的流量分配,需要通过冲压空气系统流动特性的三维仿真计算来获得。针对冲压空气同时受到机外环境和内部部件影响的特点,建立了机外远场和内部各部件仿真计算模型,通过CFD方法实现了冲压空气系统内部三维流动趋势的计算,获得了冲压空气系统流量分配结果和流道内的压力分布,为冲压空气系统的整体设计提供了参考。     

ACM综合试验台的研制

涡轮冷却器(ACM)是飞机环境控制系统的核心部件.现在,空气循环制冷设备广泛应用于飞机的制冷,其工作原理是以空气为工质,利用压缩空气在涡轮中绝热膨胀并对外界做功,从而获得低温气流来制取冷量实现人工制冷.     

热载与进口气流条件对柱肋通道换热的影响

目前关于燃气涡轮叶片冷却的实验研究多数是在常温常压进口气流和低壁温条件下进行的,而实际燃气涡轮叶片的冷却气流为来自于压气机的高温高压空气,且涡轮叶片壁面热载（定义为加热壁面壁温与冷却气流进口温度之比）很高。为了掌握热载与进口气流条件对于涡轮叶片尾缘内部冷却通道的冷却效果的影响,本文在考虑空气物性随温度变化的情况下,采用数值模拟方法进行了相关的计算和分析。计算选取了两种进口气流条件（常温常压、高温高压）,热载为1.1-1.9,进口气流雷诺数为5×103-1×105。计算结果表明,进口气流雷诺数一定的情况下,随着热载的增大,通道内换热能力降低,流动阻力系数增大;与常温常压进口气流条件相比,高温高压进口气流条件导致通道努塞尔数降低,并且努塞尔数在高热载条件的降低更为显著;在进口气流雷诺数为60000的条件下,高温高压进口气流、热载为1.9的条件下通道的努塞尔数比与常温常压进口气流条件、热载为1.1条件下通道的努塞尔数降低了15.8%,且随着进口气流雷诺数的提高,通道换热的削弱程度进一步增大。本文的研究表明,涡轮叶片的冷却设计必须考虑叶片冷却的实际条件,并对实验数据结果进行合理修正。     

空气涡轮在弹上的取气问题

以冲压发动机为动力的导弹,一般都采用冲压空气涡轮泵燃料供给系统。涡轮的工质直接来自冲压空空。在该系统中,涡轮在弹上的取气方法和取气部位是供油系统设计和导弹总体布局必须考虑的一个重要问题。取气的方法和部位不当,不仅影响供油规律和发动机的正常工作,而且影响导弹的气动性能。 空气涡轮在弹上的取气方法和取气位置,必须根据导弹的总体布局、供油系统的选择、以及控制系统的供油规律一起来考虑。本文根据我们的研制经验,以及国外有关资料,对空气涡轮的取气方法和弹上的取气位置,进行了综合和分析,提出了研中。必须考虑的问题和原则。     

空气涡轮起动机包容性研究

根据飞机对高能设备的包容要求,分析总结了空气涡轮起动机应具备的包容性,明确了空气涡轮起动机包容性的研究方法。以空气涡轮起动机包容性设计为目标对原有包容结构进行改进,构建包容模型和有限元仿真模型,动态研究了涡轮转子碎裂以及碎块的运动轨迹,并进行了试验验证。试验结果表明:改进后的空气涡轮起动机达到了包容设计的要求,能够包容涡轮转子最大能量状态的碎块能量,结构改进方案有效。