雷电地面电场分布的3维 DBM模型仿真参数影响分析

采用荷电圆盘雷云解析模型作激励源,利用电介质击穿模型进行了地闪先导放电高分辨力3维数值模拟,得到了先导近地500 m时概率指数和击穿发展阈值对地面电场分布的影响。通过计算机模拟,得到了概率指数η和击穿阈值Ecrit对地面电场分布的影响,同时也验证了这2个参数对建立放电模型的重要性,为通过这一模型进行任意雷电发生时的地面电场分布模拟奠定了基础。     

飞机雷电直接效应综述

飞机的雷电直接效应对飞行安全构成危害,在飞机设计时必须充分考虑这些危害。对比了金属飞机和复合材料在雷电直接效应上的差异,分析了雷电直接效应对各种复合材料的影响,并对燃油系统、电力系统和推进系统等关键部位的雷电危害机理及危害程度进行了全面分析,可为飞机雷电防护设计及试验提供参考。     

雷电间接效应对飞机机载设备的危害分析

通过飞机掠过雷云区或雷电对其直击过程中在机体内产生雷电间接效应的理论分析，结合部件进行地面雷电间接效应模拟试验的数据，分析雷电间接效应对飞机机载设备的危害，以及防护要求。     

直升机闪电防护符合性验证的几个问题

一、引言自从本杰明·富兰克林在200余年前阐述了闪电的电特性以来,科学家和工程师们一直没有停止过对闪电的研究。在本世纪初飞机被发明以后,这种研究更是大大加强了。当空气在云层结构中运动时就会产生闪电,如雷暴雨。从典型的云层电荷分布结构来看,闪电通常可分为两种类型,即:云层中间的闪电和云层向地面的闪电。显然,当飞机在某一高度层飞行时就会遭受到雷击,大型飞机所遭遇的大多是云层中间的闪电,而直升机由     

防止空间定向障碍的头盔目镜

F-16飞行员试图跟随他前面飞机的加力燃烧室的火光起飞升入夜空,可是,当他遇到空间定向障碍时,会错把铁路上的机头前灯当作加力燃烧室,数秒之后飞行员驾驶他的飞机跟随机车,撞向地面,机毁人亡。当飞行员丧失正常的生理感知时,便出现了空间定向障碍,飞行员就不能分辨上下。因此每年至少有两架军用飞机撞向地面。目前专家们找到了一种解决这个问题的新方法。 由美国西南研究学院专门设计的头盔目镜将人工水平显示置入飞行员周边视野内。即使在夜间或云雾天气,由于头盔目镜连续不断地给飞行员提供飞机姿态的信息,即使飞行员没有注意监视仪表板上的地平仪,一旦出现空间定向障碍,仍然可以及时     

新型精密进近航道指示系统（MPAPI）构想

在目视飞行中驾驶飞机最困难的工作是在向跑道进近时要做出的判断和随后的着陆机动。由于飞机速度越来越高，在没有目视进近坡度指示系统帮助的情况下飞机要保持准确的进近坡度变得更加困难；靠塔台指挥员指挥飞行员和仪表显示调整进近航道的方法已不能很好适应飞行安全要求；特别是当机载设备或地面通信导航设备遭受损坏时，飞行员将会因失去指挥引导和地面参照物而难以正确、安全地进行进近和着陆，就有可能造成飞行安全事故。由此，作为一种目视助航主要设备的目视进近坡度指示系统便应运而生。     

民用飞机雷电间接效应防护设计与适航验证

基于雷电耦合机理的分析,提出了飞机雷电间接效应防护的设计原则、设计流程和设计过程中应考虑的细节。针对系统受雷电间接影响失效等级的不同,研究了不同等级系统雷电间接效应防护的验证流程,介绍了飞机级验证和系统级验证中不同的验证方法,尤其是重点阐述了缩比模型雷电分区试验、全机雷电间接效应试验和相似性分析等方法。随着民用飞机受雷电间接效应的危害日益凸显,本文将会对我国民用飞机雷电间接效应防护设计和适航取证起到一定的借鉴作用。     

飞机新型抗雷击复合材料研究进展

复合材料导电性差,一旦遭受雷击,便会产生严重的损伤.随着复合材料在飞机上的用量越来越大,如何对复合材料进行雷电防护,保证飞机遭遇雷击后能够继续安全飞行,成为飞机设计中的一个难点.文中首先分析了复合材料在雷击时的损伤机理,之后介绍了近几年来新型的复合材料雷电防护方法,并结合上述方法,为新型飞机复合材料雷电防护提出了建议.     

民用飞机短舱复合材料结构雷电直接效应试验验证方法及漆层厚度影响研究

随着飞机设计的发展,复合材料广泛应用于民用飞机短舱结构。由于碳纤维复合材料结构的导电性以及抗雷电损伤能力比铝合金结构差,复合材料短舱结构雷电防护能力已成为影响飞机飞行安全的一项关键问题。依据相关适航条款和相应的国际标准,阐述了民用飞机短舱复合材料雷电防护试验验证方法,并依据验证方法对漆层厚度的损伤影响进行了试验研究。短舱常规蒙皮构型的复合材料试验件,在不同漆层厚度下的雷电防护试验结果表明,漆层较薄时,漆层对短舱复合材料的雷电直接效应防护能力无明显的影响;当漆层厚度达到一定厚度时,较厚的漆层将显著降低短舱复合材料的雷电直接效应防护能力,最严重时将造成复合材料蒙皮的击穿,损伤蒙皮内部系统设备,从而危害飞行安全。试验结果与理论的机理分析具有良好的一致性,对民用飞机短舱复合材料结构的雷电防护设计提供了指导方向和参考意义。     

尾涡中涡强与轴向速度的相互关系

大型飞机的翼尖涡会对飞入它尾流中的其它飞机造成巨大的危害。文章希望找到尾涡核中的轴向速度超过自由流速度的条件，从而深入了解这种尾涡的特性。在风洞实验中，我们采用的机翼模型的型号是NACA0015，它的半翼展展弦比为0．80。我们利用三传感器热线探针来测量尾涡核中的轴向速度，并将之与测得的涡的环量进行了比较，结果发现，轴向速度与一个无量纲环量参数呈线性关系。当这一环量参数较小时，轴向速度小于自由流速度，而当环量增大时，轴向速度也将逐渐增大，甚至能够超出自由流速度70％。我们还发现，轴向速度的大小对实验中所采用的两种端帽结构——平型和圆型十分敏感。另外，如果利用涡的半径来修正这一环量参数，那么两种端帽结构下的数据将会重合为一条直线。     

飞机雷电初始附着仿真方法研究

应用数值仿真的方法判断飞机雷电初始附着情况,为飞机的雷电分区提供依据。仿真飞机在平板电极和棒电极模拟的雷电环境下的电势分布,通过飞机表面的电势分布大小判断飞机表面尖端部位是否会成为雷电的入点或出点。通过对电势的归一化处理,为整机的雷电初始附着提供统一基准。     

飞机防除冰技术发展动态

飞机防除冰系统就是防止结冰给飞行带来危害的各种机载设备或部件的有机组合体,其作用是当飞机在结冰气象条件下飞行时,防止飞机表面结冰以及去除飞机表面已结的冰。飞机防冰系统由结冰探测、防除冰控制及防除冰组件等三部分组成。     

华北民航研制空中交通管制监测系统

1987年,民航华北空管局与清华大学国家863（CIMS）研究中心开始携手合作,共同研制一套先进的空中交通管制监测系统。此套设备研制成功后,将会对中国民航的发展起到良好的促进作用。目前,世界各国的飞行指挥工作都是由地面上的管制员通过雷达显示屏幕对空中飞行的飞机进行监控,并通过无线电波向飞行员下达指令,使飞机按照规定的航线、航路,在避免与其他飞机或地面障碍物相撞的前提下安全地飞行。这就需要管制员和飞行员协作配合。在这个配合的过程中,对于管制员来说,在指挥上稍有疏忽,就会造成不可挽回的巨大损失。美国FAA民航…     

飞机燃油箱地面预洗涤技术理论研究

基于氧氮质量守恒关系,建立了飞机燃油箱爬升过程中气相空间、燃油中平衡氧浓度及地面预洗涤的数学模型,并采用微元段法对其进行了求解。计算结果显示,当采用富氮气体进行地面预洗涤后时达到的平衡浓度越低,则可达到的安全巡航高度越高。由于爬升过程中逸出的氧气很多会排出燃油箱外,因而地面预洗涤时,并不需要将燃油中氧质量浓度降低至安全气相浓度所对应极限质量浓度,且飞机燃油箱中的初始载油率对洗涤后的氧质量浓度有直接要求,当载油率越高,需要将燃油中的氧质量浓度洗涤的越低。计算还显示,在地面洗涤时,油罐中的油量也对换气次数有直接影响。通过选择合适浓度的富氮气体在地面预洗涤燃油箱,可保证飞机在巡航高度下氧浓度在安全范围内,但是会在一定程度上增加设备的初投资费用。文章的研究结果可为燃油地面预洗涤的工程设计奠定初步的理论基础     

飞机空中相撞事故的分析及预防

引言“海阔凭鱼跃,天高任鸟飞。”对飞行不甚了解的人,总认为偌大一个天空,可以自由飞翔。殊不知,飞机一旦飞离地面,就必须严格遵守各种规章制度,航行路线、速度、高度一般都应按预定飞行计划执行,实在不能随意地自由飞行,弄得不好还会发生飞机空中相撞事故。当两架飞机存在速度差,且同时出现在同一个空间位置时,飞机就会发生相撞。从     

飞机雷电防护

雷电是一种危险现象,但是到目前为止还没有一种技术能够防止飞机遭受雷击。本文分析了雷电造成的危害,并论述了飞机结构设计应该为雷电流提供低阻抗的通路。对于对雷击放电敏感的部位和部件,必须根据其自身的重要性采取适当的雷电防护措施,以尽可能减少雷电对飞机的损害。最后介绍了为确保雷电防护措施的可靠性而进行的验证试验方法。     

典型飞机壁板结构的抗屈曲优化设计与试验验证

加筋壁板是飞机机身和机翼中常见的典型承力结构,其在轴压和机身弯矩载荷作用下极易发生屈曲失效,严重制约飞行器安全性能与服役周期。飞机结构静强度校核时多采用经验公式进行工程计算,其中加筋壁板结构承载能力的工程计算与机身框结构端部支持系数的选取密切相关。现有飞机型号研制中端部支持系数的选取通常较为保守,结构安全裕度大、质量冗余,阻碍了飞行器轻量化水平的进一步提升。为此,首先基于欧拉长柱失稳理论,建立了基于切缝法的典型飞机壁板结构端部支持系数仿真计算模型;同时深入分析了端部支持系数与加筋壁板结构和支撑框段的耦合作用关系;进一步地,分析了框、长桁等结构特征参数对端部支持系数的影响规律,并分别开展了框、长桁-蒙皮以及框-长桁-蒙皮协同优化的飞机壁板结构抗屈曲设计;最后,基于增材制造缩比样件和轴压屈曲试验,验证了典型壁板结构抗屈曲优化设计方法的有效性。所建立的仿真分析模型和优化设计方法实现了飞机壁板结构抗屈曲性能的有效提升,对进一步提升飞机性能指标具有重要意义。     

雷电感应对机上电子设备的危害和保护策略

感应雷击产生的电磁脉冲对飞机上电子设备的危害极大,通过对雷击产生原因的分析与探讨,深入研究感应雷击产生的电磁脉冲对机载电子设备的影响与危害,提出具有针对性的雷电防护的解决方案,消除雷电对机栽电子系统的影响,从而实现了雷电的综合防护。     

航空管制对航班飞行的影响

"海阔凭鱼跃,天高任鸟飞",而现实中,民航飞机在空中就如同汽车在地面一样是要受诸多因素的限制和影响的,总之,民航飞机是在有限的空间、有限的时间和有限的条件下起飞、降落和飞行的。常见情形释疑疑问1:飞机上完客,舱门关闭,一切准备就绪,为什么长时间不走,旁边的飞机怎么都走了,就我们走不了啊?答:很显然,你碰上了流量控制,此时飞机正在排队等候。机组一般会向旅客解释目前处于流量控制,正在等待航管指令其他飞机能正常离港,可能目的地、方向不一致,没有受到本次流量控制的影响。     

模糊PID控制对轮橇式起落架飞机滑行减振的影响研究

飞机在地面滑跑过程中产生的振动严重威胁着飞机起降安全。针对新型轮橇式起落架飞机在滑行时受到地面随机激励而产生剧烈振动的问题，本文在多体动力学软件LMS Virtual.Lab Motion中建立了轮橇式起落架飞机全机着陆滑跑动力学模型，基于高斯白噪声经典随机过程建立随机道面激励模型，在MATLAB/Simulink中设计了半主动控制缓冲器，通过LMS Virtual.Lab Motion与MATLAB的联合仿真方法，分析对比了缓冲器被动减振、半主动PID控制和半主动模糊PID控制三种控制律作用下轮橇式飞机的滑行振动特性。研究结果表明，所设计的模糊PID半主动控制缓冲器，能够有效减小机体垂向振动位移和垂向载荷，并且可消除飞机刹停后的动态误差，使飞机更快达到静止状态。通过多工况仿真验证了该控制方法的适应性和有效性。