直升机安全性分析与设计

本文在研究直升机安全性问题的基础上,较为系统地提出了直升机安全性要求,安全性分析方法和技术,并以实例予以说明。     

基于贝叶斯网络的多状态机载系统安全性评估方法

传统的安全性评估方法不适用于具有多状态属性的现代机载系统。根据系统与系统组成单元之间的状态关系,构建了基于贝叶斯网络的机载系统多状态安全性模型;运用通用生成函数给出了贝叶斯网络非根节点的条件概率表,基于变量消元法提出了系统失效状态发生概率计算方法,推导了系统组成单元重要度算法。结合某型飞机副翼控制系统给出了应用实例。结果表明,方法为解决多状态机载系统的安全性评估问题提供了一种简洁直观的方法,能够有效评估机载系统的安全性水平,确定各单元对系统安全性中的影响。     

直升机安全性及生存力技术

安全性是直升机研制最主要的要求之一,它对直升机应用及发展有着重要影响。该文在分析直升机事故的基础上,以大量翔实的数据为论据,重点在技术方面对直升机安全性和生存力进行了研讨。     

提高直升机安全性的新技术

直升机在恶劣环境下执行任务时的安全性始终是人们关注的话题。新技术的注入无疑是提高直升机安全性的主要途径。本文简要介绍了美国军方解决沙尘环境中安全着陆的技术方案,以及霍尼韦尔公司提出的关于直升机的未来安全保护体系。     

无人直升机安全性思考

通过对美国民用直升机的故障分析,阐述了无人直升机系统设计、使用和管理中存在的安全隐患及其存在的原因,提出了提高无人直升机系统安全性的主要措施.从使用者的角度为无人直升机系统的设计、使用和管理者提供一些有关安全性的参考.     

基于贝叶斯网络的分层系统可靠性分析

由于分层系统的系统结构复杂,且系统不同层次可靠性信息具有不均衡性的特点,使得分层系统的可靠性建模较为困难.考虑二态情况,通过引入贝叶斯网络描述分层系统元素间的失效关系,并考虑了系统元素间级联失效问题,结合贝叶斯多源信息融合方法,以贝叶斯网络模型为基础整合了系统各层元素的可靠性信息,构成了一种较为通用的二态分层系统可靠性分析方法.算例结果表明:该方法在贝叶斯网络模型计算过程中能够融合系统各层元素可靠性信息并有效处理级联失效问题,提高了系统可靠性后验均值估计的准确性,减小了系统可靠性结论的后验方差.      

直升机旋翼自转着陆的安全性研究

旋翼自转是直升机一种特殊的飞行情况,在此情况下,旋翼失去发动机动力,只能利用其原有的旋转动能和直升机的势能保持稳定旋转。因此发动机停车后如何保证直升机自转着陆的安全性变得尤为重要,本文从理论上分析影响自转着陆安全性的几个因素,并就加强海军航空兵旋翼自转飞行训练的问题提出一些建议。     

某型直升机跳伞安全性研究

本文介绍了直升机用于跳伞飞行的一种改装技术,文中应用运动学、直升机空气动力学计算方法,对某型直升机用于跳伞飞行进行了安全性分析研究,分析了从侧门和尾门跳伞的利弊,建立了某型机尾门跳伞时的运动学模型,分析了无尾门飞行的气动特性,计算和分析了某型机的操纵性和稳定性,为解决某型直升机跳伞存在的技术问题提供了理论支持.     

基于贝叶斯网络的民航安全分析研究

安全在民用航空领域占有举足轻重的地位,直接影响民航企业的生存和发展。科学合理的安全分析便于及时发现民航领域存在的安全问题,预防航空事故诱发因素的萌生,提高民航安全管理的科学性和可操作性。根据民航安全的特点,建立了基于故障树的多态贝叶斯网络系统安全分析模型,综合运用诊断推理和因果推理形式,实现了定性与定量相结合的民航安全分析,通过航空灾难的实例验证了方法的有效性。在此基础上,提出采用区间型贝叶斯网络进行民航安全分析,克服了其他方法只能分析计算单点概率值的局限性,比传统的安全评估更客观,更有说服力。     

直升机外挂物投放安全性研究

以直升机投放外挂副油箱为例,基于计算流体力学(CFD)方法开展了直升机外挂物投放安全性计算研究。采用动态网格技术模拟外挂物副油箱与直升机的相对运动,计算研究了外挂副油箱空气舵、直升机旋翼下洗流和飞行状态对外挂副油箱投放安全性的影响规律。计算结果表明,增加空气舵有利于外挂副油箱的安全投放,但空气舵并不是越大越好;直升机旋翼下洗流对外挂副油箱投放的影响并不总是正面的,这取决于直升机飞行状态,故其影响不容忽视;而直升机的飞行速度越低、迎角越小、侧滑角绝对值越小,越有利于外挂副油箱的安全投放。     

基于深度置信网络的直升机飞行动作识别

针对直升机飞行参数进行飞行动作识别问题,利用直升机实际飞行、操纵、飞行动作和动力学模型分析将 300 多个飞行参数降维为 112个特征参数:利用主成分分析提取参数相关度、利用线性判别分析进行特征提取,实现 PCA 和 LDA 双降维,进一步构建深度置信网络。与支持向量机和随机森林对比,经实际应用验证,该算法能有效实现飞行动作识别准确率,具有较强的实用性和机型之间迁移性。     

基于Hybrid State A* 与增强安全管道的直升机低空航迹规划

直升机低空突防已逐渐成为现代空战察打任务的核心,而低空航迹规划算法是实现该技术的关键。 尽管现有的航迹规划算法已经被应用于实际低空突防任务,但基于“前端- 后端”式的传统航迹规划算法依然 存在规划航迹机动执行性差与复杂动态场景下易碰撞的缺陷。针对上述问题,本文提出一种基于Hybrid State A* 与增强安全管道的改进算法。首先,基于Hybrid State A* 算法的联合轨迹优化,可以在状态空间中完成兼 顾直升机机动特性的初始航迹高效搜索,有效保证直升机航迹的可达性。其次,基于初始航迹膨胀的增强安全 管道,将后端航迹优化参数限制在安全的可行域内,进而有效提升复杂动态场景下规划航迹的安全性。在实验 环节,本研究结合ROS 机器人仿真环境与Rviz 数据可视化工具完成仿真验证,通过算法间的综合对比实验, 论证了本研究所提算法对规划的航迹机动性与安全性有明显的提升。     

舰载直升机系统安全评价指标体系

为了准确地对舰载机系统进行安全分析，确定客观的安全评价指标，文章选择“人、机、环境、管理”4个方面共29个评价指标，这些指标基本涵盖了舰载机系统的安全评价所包含的有效信息。利用模糊聚类的方法再对该指标体系进行筛选，最终确定了精简且具有科学性的指标体系。     

民用直升机电传飞控系统适航专用条件分析

先进电传飞行控制系统能够在很大程度上提升民用直升机的操纵性与稳定性,但这种新颖设计给安全性的评估带来了巨大挑战。传统的适航条款可能无法完全覆盖电传飞控直升机的设计特征,需要制定相应的专用条件来判断直升机设计是否满足适航要求。本文围绕直升机电传飞控系统结构交联、操纵权限感知、飞行机组告警、飞行包线保护、指令信号完整性五种专用条件,指出专用条件关注的技术内容;说明条款制定的背景和意义,给出现有的符合性方法及验证技术,并提出直升机电传飞控在型号论证和设计过程中的关键技术问题。本文研究可为民用直升机的适航设计与审定提供一定参考。     

基于故障树分析法的某型直升机故障诊断专家系统设计分析

介绍一个应用于某型舰载反潜直升机的基于故障树分析法的故障诊断专家系统。首先讲述了系统的开发背景及总体结构 ;其次阐明了故障树分析法的基本原理 ;最后详细描述了知识库的构成以及推理机的工作机制。本系统不但具有故障诊断的能力 ,还具备较强的自学习的功能。     

基于机体当量化的滑橇式直升机地面共振分析

针对滑橇式直升机不便于建立空间模型进行地面共振分析的问题,提出了基于有限元将机体参数当量至桨毂中心,当量结果可通过扫频激振试验验证,再采用平面模型进行地面共振分析的方法。采用所计算的当量参数对某型滑橇式直升机地面共振进行仿真分析,结果表明:该型机机体一阶模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速在旋翼启动加速过程中可能达到,但系统具有足够的阻尼确保不发生地面共振;机体二阶以上模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速远大于额定转速,不会引发地面共振。     

基于神经网络的直升机可靠性预计

本文基于人工神经网络技术,利用现有军用直升机与可靠性相关因素的评分值和它们的可靠性参数值(MTBF),建立基于神经网络的军用直升机可靠性预计模型。经过检验表明,这种基于神经网络技术的可靠性预计方法为新机研制提供了一种有效可行的可靠性预计方法。     

基于Flowmaster软件的直升机燃油系统仿真计算

本文介绍了流体系统仿真软件FLOWMASTER的基本功能,某型直升机燃油系统的系统组成、工作原理,并利用FLOWMASTER软件对该系统进行建模,得到了燃油系统的仿真计算结果,并进行了分析.