局部流动分离诱导结构振动问题的数值模拟

基于非结构网格技术和SST-DES模型,采用流体与结构紧耦合策略,对飞机机身突出物（如雷达罩）下游的蒙皮振动过程进行了数值模拟计算。在求解NS方程过程中,使用有限体积法,结合有限元法求解结构运动方程。在时间域内模拟了不同结构参数和飞机不同迎角下的飞机蒙皮的结构响应,建立了亚音速条件下壁面流固耦合分析方法。计算结果表明：机身突出物诱导出的分离涡的确可以激发下游壁面的振动,其壁面振动的幅度与结构本身参数密切相关,振动主要为发生在壁面的法向上,随着迎角增加,壁面的振动减弱。通过基本原理和算例可以看出,方法可以预测不同条件下壁面的动态响应过程,适用范围宽,可以用于壁面结构的设计。     

基于双模型滤波算法的环控系统换热器故障诊断

 在建立飞机环控系统数学模型的基础上,提出采用双模型滤波方法进行参数估计、状态预测和故障诊断,提高飞机环控系统故障诊断的快速性和准确性。如果采用最小二乘算法,参数估计是静态的,故障诊断延迟一般较大;采用单模型扩展Kalman滤波算法,虽然能够实现动态估计,但不能同时兼顾稳态过程和过渡过程（突发故障）的参数估计,导致误差较大。为了解决上述难题,针对飞机环控系统换热器故障诊断,提出两模型滤波算法。该算法由两个滤波器组成,分别用于跟踪系统的稳态和过渡过程。由于采用了两滤波器模型分别匹配不同的系统特征,能够改善飞机环控系统不同状态下的参数估计和状态预测性能,从而提高系统故障诊断的精度和速度。仿真结果证实了该算法的有效性。     

飞机环境控制系统的发展与展望

回顾了飞机环境控制系统的发展过程,介绍了军机环控系统的现状,并对飞机环控系统新技术发展进行了展望和讨论。     

飞机急滚机动飞行时稳定性分析

本文用微分方程几何理论——分支和突变问题,具体讨论了飞机急滚机动飞行时的全局稳定性,并对所得结果用动态响应曲线进行了验证。文中还采用系统灵敏度理论着重讨论了各参数对急滚运动特性影响,探讨了突变和极限环振荡现象产生的机理,从而为改善其动态特性指出了方向。     

静环振动对涡轮泵端面密封失效的影响

为了深入认识涡轮泵端面密封的失效机理,采用动网格方法和可压缩液体模型模拟了静环简谐振动对密封腔内流体的激励作用,获得了静环脱开的力学条件,并研究了静环振动对密封失效的影响规律和改进措施。计算结果表明,静环简谐振动将激励密封腔内流体产生压力脉动,并在静环两侧形成较大的压力差;静环承受的净作用力周期性波动,在位移处于π/2相位时达到最大值;随着静环振动频率和幅值增大,最大净作用力也不断增大,最终达到静环脱开泄漏的条件。在简谐振动作用下,净作用力峰值受振动频率影响较大;在脉冲冲击作用下,净作用力峰值与冲击过程有关,而与脉冲的出现频率关系不大。通过连通静环两侧的流体,可以减弱静环振动产生的激励作用,大幅降低净作用力的脉动峰值,从而提高端面密封的可靠性。     

多电飞机电动环境控制系统设计研究综述

随着飞机设计朝着多电化发展,多电飞机中电动环境控制系统的研制受到了广泛关注。本文介绍了B787飞机电动环控系统运行原理,综述了目前电动环控系统的架构设计与权衡、关键部件设计的研究现状,指出采用电动环控系统设计会导致飞机设计更趋复杂,因此需要集成化的工具支持电动环控系统的架构设计,并发展可替代CFD计算的代理模型技术来缩短关键部件的设计周期,为我国电动环境控制系统的研究和发展提供参考。     

电动环控系统优化仿真分析

基于Flowmaster仿真平台搭建电动环控系统仿真分析模型,分析了系统仿真中飞机热载荷、供气温度与供气量及压力制度,进一步针对电动环控系统的出口温度和压力情况进行仿真分析。在此基础上研究电动环控系统的动态优化控制方案。仿真结果表明,在热天地面起飞、爬升、巡航等飞行状态下,制冷包出口的空气压力满足压力设计制度,且可实现空气温度在-5℃±2℃范围的控制。本文为电动环控系统的设计及优化研究奠定基础。     

双泵并联供压液压系统频域仿真研究

一、前言 在飞机和一般工业中,多泵并联供压液压系统是很常见的。研究动态仿真,对提高它们的动态品质是至关重要的。 泵源的脉动流量输入到液压系统中,在遇到负载阻抗后形成压力脉动。在泵源和负载的阻抗匹配后,可产生谐振现象,形成强烈的压力流量脉动,并引起液压系统的机械振动,严重者将造成元、部件的破坏。研究谐振问题的最方便的方法是频率法。     

民机环境控制系统声学设计分析

环境控制系统是飞机系统中一主要组成部分,其产生的噪声在飞机地面状态和巡航状态时主要的噪声源之一,这种噪声频率分布范围较窄,比附面层噪声对舱内声压级特别是语言干扰级的影响更大,必须加以考虑,在此阐述了环控系统的作用和主要的噪声源,提出了部分环控系统的声学设计要求和声学处理方案,确保定机座舱的舒适性。     

非定常气动力对变后掠飞机动态响应的影响

本文提出了一套完整的变后掠飞机在变后掠过程中从气动力直至航迹计算的数值求解方法。飞机在变后掠以及伴随变后掠而产生的动态响应过程中,飞机承受的气动力显然是非定常的,本文提出了这种非定常气动力的计算方法以及计及非定常气动力时飞机动态响应的计算方法。     

可靠性设计在民用飞机环控系统中的应用

民用飞机环控系统可靠性设计的目标是保证飞机达到规定的可靠性定量指标和定性要求,以提高飞机的可靠度,降低运营费用,使飞机具有良好的经济性和市场竞争能力。民用飞机环控系统在设计中大量采用了冗余设计、成熟技术及标准化设计等设计手段,以保证飞机的可靠性和安全性。通过可靠性分析验证飞机平均故障间隔时间和签派可靠度是否满足环控系统设计要求。     

飞机环境控制系统的现状与未来

综述了飞机环境控制系统研究的发展与前景。通过对现有各种环控系统的优点与不足的讨论 ,提出了蒸汽循环制冷系统由于其高可靠性和使用了无污染制冷剂 ,有可能成为飞机环控系统的一个发展方向 ,而基于模糊理论和神经网络的微处理器控制方式的导入 ,将提高飞机环控系统的控制技术水平。     

高高原运行环控系统的设计和适航认证

高高原机场运行的飞机其环控系统具有一些特殊设计,为适航取证增加了难度。本文分析了国外几种机型环控系统取得高高原适航认证的案例,提出了飞机环控系统针对高高原运行的设计和适航认证方法。     

基于空气动力学N-S方程的正方体绕流问题研究

绕流是一个经典的空气动力学问题,对于涡流的产生和形成一直是教学过程中的难点。通过对流体绕过正方体的研究,可以具体地展示出涡流随时间产生和发展,帮助理解涡流的形成过程和规律。首先对动量方程进行分析推导,得到压力泊松方程,使用交错网格投影法将N-S方程离散化,并得到离散化的压力泊松方程,通过使用SOR技术来求解。利用MATLAB建模,根据所得到的图像来具体分析流体绕过正方体的特征。结果显示流体从正方体的一角分离、卷起并在正方体后方立即形成一对反向旋涡,该反向漩涡随即分解,后形成几个分散的漩涡,形象地展示了涡流随时间变化的过程。     

非稳定动态过程非定常气动力建模

现有的大迎角非定常气动力建模方法，通常是以一个或多个频率的稳定振动试验数据来预测稳定滞环。然而，飞机快速机动如过失速机动的过程，不可能是持续的稳定振动，而是一个非稳定的动态过程。因此，这个过程中的气动力不会达到稳定滞环，而是始终处于进入滞环的初始非稳定过程中。基于振动理论分析得出，非定常气动力的动态响应过程存在非稳定和稳定两个阶段，传统建模方法着眼于稳定阶段，而飞机的真实机动过程在非稳定阶段。设计了一种适于非线性系统辨识的激励输入，并以最小二乘支持向量机（LS-SVM）方法为例，实现了在大迎角区幅值和频率范围内任意运动的非定常气动力建模。模型训练完成后，用来预测某机翼在不同基准状态下大迎角范围内做俯仰运动时的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数。结果表明，不仅稳定滞环实现了准确预测，进入滞环的初始非稳定过程也得到了准确预测；此外，基准状态对气动力在初始非稳定过程中的特性存在明显影响。进一步的验证还表明，基于稳定滞环数据只能预测到稳定滞环，无法预测进入滞环的非稳定过程。     

飞机刹车制动引起的谐振解决措施

分析了飞机着陆过程起落架和机轮受力情况,针对刹车制动引起谐振的机理,并从刹车系统角度出发,就跑道识别、智能控制技术、多级偏压调节(PBM)技术、轮速采集及滤波、防振加固等方面,介绍了一些有效解决制动引起的振动的方法和措施。为后续解决实际问题提供了具体思路。     

变后掠过程中飞机动态响应的初步研究

本文提出了变后掠过程中飞机动态响应的动力学方程组,並给出了应用这个方程组所作的一个算例。算例表明应用本文给出的方程组得到的结果是合理的。算例说明,变后掠过程中飞机的动态响应本质上是飞机固有的动力学特性(模态特性——随后掠角而变化)在变后掠所引起的干扰下的响应运动。纵向运动是主要应考虑的方面。     

飞机环控系统试飞中空气湿度测量

主要对新研制的温湿度传感器在某型飞机试飞中的应用进行总结，用测试结果对飞机环控系统的除湿性能进行综合评定，为环控系统定型提供依据；同时对新研制的温湿度传感器进行空中试飞验收，为该温湿度传感器今后在其它飞机环控系统定型中使用提供可靠依据。     

飞机环控系统湿度测量技术

在某重点型号飞机环控系统的定型试飞中，需对环控系统的供气流量及某些地方的环境湿度进行监测，由于目前在我国航空领域还没有用于这方面显度测量的传感器，因此急需解决这一问题。本文对现有的各种湿度测量方法进行了分析研究，尤其对高分子薄膜电解质电容湿度传感器进行了深入的分析研究，研制出了适用于飞机环控系统的管理湿度测量的传感器，对温湿度传感器的特性进行了大量的试验，得出了湿度随温度，压力，流量的变化曲线，解决了飞机环控系统湿度测量的问题。     

三轮涡轮冷却器应用研究

本文通过对涡轮冷却器和飞机地面环控系统工作原理的分析，提出了将三轮涡轮冷却器用于飞机地面环控系统的设计方案。并给出了系统主要性能参数的计算结果。