GPS测量飞行器轨道的数学原理以及轨道的自校准最佳估计

本文给出了利用转发 GPS 方案测量飞行器轨道的数学原理。对多卜勒频移与距离(距离和)变化率的严格时空关系、记录小增量与多卜勒增量间的转换,作了精细推导,可供事后数据处理使用;还给出了用基准接收机数据对转发数据作差分修正后的自校准模型及测量方程组;介绍了轨道最佳估算技术(EMBET)对飞行轨道参数、四个测量通道不同零值以及转发时延的解算方法;结合假想的运载火箭轨道作了精度估计,将动力段轨道分成三段,其估算结果为:σ_x≤0.7米、σ_y≤1.7米、σ_z≤0.7米、σ_x≤0.032米/秒、σ_y≤0.077米/秒、σ_z≤0.026米/秒,这与文[4]逐点估算方法的结果大体一致(测速精度稍差);最后,对只需多卜勒增量而不用伪距信息的无码求解飞行轨道问题,作了简要说明,使 EMBET 技术成为无码解算轨道的一种有效方法。     

小型弹箭惯性矩的测定

叙述了三线摆的结构原理 ,介绍了此摆小角与大角摆动周期的计算方法 ,利用三线摆可以测量小型弹箭、子弹头、飞机模型及其他构件的惯性矩。当R/L<1/30、φ≤ 6 0°时 ,该装置的测量精确度可优于 1%。     

TA7钛合金蒙皮冷滚成形探讨

TA7钛合金蒙皮冷滚弯成形工艺方法简便,滚弯装置、坯料均不加热,可节约大量经费,是生产单曲率钛合金蒙皮的最经济的方法。本文根据TA7钛合金蒙皮的实际变形量,用最小弯曲半径r≥6t关系式和L_1σ_(s1)δ_1~2=L_2σ_(a2)δ_2~2厚度平方经验公式分析计算后认为,退火状态的TA7钛合金板用W11×2000×5三轴滚弯机可以冷滚成形上述蒙皮。用冷滚弯成形工艺制取的φ880×816×2mm筒形蒙皮和φ大880×φ小760×504×1.5mm锥形蒙皮的母线不直度、端面不平度,均满足设计要求。TA7冷滚弯蒙皮尚有少量正回弹,最佳反变形量的控制有待进一步研究解决。     

深阶梯孔尺寸的测量

图1所示轮轴零件,中间φ74毫米、φ85毫米是减轻孔,精度不高,为7级,但测量时,一因被测孔径远离孔口,二因孔径从孔口的φ60毫米一直扩大到φ85毫米,被测孔径变化量大,找不到恰当的测量工具。以前设计过刻度卡钳测量工具,但因结构细长,刚性不足,不能保证测量精度。后来,我们设计了图2所示量具,解决了这一问题。 量具的结构和使用简介: 2号件、8号件装配时用无机粘结牢固于6号件上。 10号件是使6号件处于一直线上的衬套。视量具长度选定它的个数。     

钛合金Tc9钻削试验

TC9钛合金(盘料)钻削试验在立式钻床Z535上进行,采用组合夹具,电解润滑冷却液,钻头采用了φ5、φ8、φ12、φ16四种规格,W18Cr4V、W6MoSCr4V2A1(M2A1)、W2Mo9Cr4VCo8(M42)等三种材料,分别以三种速度,三种走刀量搭配进行,共钻削近5000孔。 本钻削试验方法:采用各种用量搭配,每钻10个孔测量一次钻头磨损和孔径大小,直至达到磨钝标准(Δh): 1.测量部位:在钻头最外缘处,图1所示。     

钛合金电阻加热拉弯成形工艺研究

钛合金型材电阻加热拉弯成形工艺系利用钛合金电阻系数大、导热性能低的特性,对钛合金型材直接通电加热至成形温度后,利用拉弯成形机拉弯成形出φ1260mm的TA7钛合金的半圆框形件。电阻加热时间短,零件表面氧化轻微,不需要酸洗处理,减少了钛合金的氢致破坏,原材料利用率较高。电阻加热拉弯成形工艺是钛合金框形件较理想的成形方法,通过进一步的研究将会得到更多的应用。     

应力锁紧式精密刀具夹持系统

应力锁紧式精密刀具夹持系统的夹持回转精度和重复夹紧精度≤3μm,允许的最高工作转速达55000~85000r／min,夹持直径最小为φ0.3mm,最大为φ32mm     

一种特殊型面量规等分度多圆弧的测量

1测量原理图1为该型面量规工艺图，A点为φ60．2mm、φ40mm和φ38．7mm的中心；B、C、D点分别为φ29．3mm（三处）的中心，并在圆周上等分。图2为该型面量规测量原理图，本文要解决的是确定测量基准，求等分角和各圆孤直径由图2可知：当圆弧上P1（x1，y1）、P2（x2，y2）P3（x3     

静气动弹性模型高速风洞试验研究北大核心CSCD

对采用复合材料玻璃纤维、碳纤维加工的静气动弹性模型进行了高速风洞试验研究,测试了模型的柔度矩阵、气动力、表面压力、弯/扭应变信号及弯/扭变形,为静气动弹性模型刚度试验、弯/扭应变信号测量、模型变形视频测量(VMD)及风洞总压控制等静气动弹性风洞试验能力的提高积累了经验,为飞行器静气动弹性研究提供了良好的试验平台。研究表明:静气动弹性模型较刚性模型升力线斜率及襟副翼效率下降、气动焦点前移;静气动弹性模型与刚性模型表面压力差异明显;在小迎角范围内,静气动弹性机翼模型弯/扭应变信号随迎角增加基本呈线性变化;在正迎角时,大展弦比后掠机翼静气动弹性模型的剖面扭转变形使有效迎角减小,剖面越靠近翼尖弯/扭变形越大。     

静气动弹性模型高速风洞试验研究

对采用复合材料玻璃纤维、碳纤维加工的静气动弹性模型进行了高速风洞试验研究,测试了模型的柔度矩阵、气动力、表面压力、弯/扭应变信号及弯/扭变形,为静气动弹性模型刚度试验、弯/扭应变信号测量、模型变形视频测量(VMD)及风洞总压控制等静气动弹性风洞试验能力的提高积累了经验,为飞行器静气动弹性研究提供了良好的试验平台。研究表明:静气动弹性模型较刚性模型升力线斜率及襟副翼效率下降、气动焦点前移;静气动弹性模型与刚性模型表面压力差异明显;在小迎角范围内,静气动弹性机翼模型弯/扭应变信号随迎角增加基本呈线性变化;在正迎角时,大展弦比后掠机翼静气动弹性模型的剖面扭转变形使有效迎角减小,剖面越靠近翼尖弯/扭变形越大。     

细长玻璃棒外圆磨削工艺

激光动平衡机中的激光工作物质——钕玻璃棒,由于又细又长,在粗磨成型加工中,加工成十六面长方体后,用90°V型铸铁槽加入水与金刚砂的混合物进行搓磨,但椭圆度与锥度达不到图纸技术要求。为了提高精度,我们在搓磨后用普通磨床进行磨削加工,精度超过了图纸设计要求。椭圆度≤3微米;不柱度≤5微米。工件如图1。技术要求:φ16毫米外圆椭圆度≤0.01毫米,全长不柱度≤0.02毫米。加工方法: 一、粗磨成型 1.把材料切成17.5×17.5×423毫米的长方体料; 2.粗磨四个柱面,使尺寸达17_(-0.2)×17_(-0.2)×423毫米并控制对角线尺寸基本相等;     

火星探测器大气数据测量方法

针对火星探测器进入飞行弹道的高马赫数、化学非平衡效应和低动压等特点，提出了一种基于火星进入大气数据系统/惯性测量单元(MEADS/IMU)耦合的测量方法，实现海拔60 km以下区域的火星大气数据测量。利用自主研发CACFD软件平台的化学非平衡模型/完全气体模型计算获得探测器宽速域飞行流场的表面压力点数据，建立了基于BP神经网络的MEADS算法模型。在高马赫数段(Ma>12)利用IMU测量获得的马赫数作为输入条件，结合MEADS算法测量获得总压、动压、静压、攻角和侧滑角等飞行大气参数，成功克服了马赫数无关性对MEADS系统测量的影响。在低马赫数段(Ma≤12),直接应用MEADS算法测量静压、马赫数、攻角和侧滑角。测试结果表明在MEADS系统测压单元误差≤7 Pa的条件：总压测量误差≤14 Pa(1.5%),攻角测量误差≤0.9°,侧滑角测量误差≤0.9°,动压测量误差≤10 Pa(1.5%),静压测量误差≤7 Pa(3%),马赫数测量误差≤0.1。飞行试验数据得出：MEADS测量与IMU测量马赫数、攻角和侧滑角等结果基本一致。     

铝蜂窝夹层结构穿孔损伤复合材料修理技术研究

铝蜂窝夹层结构穿孔损伤的高效、低成本修理对保障航空装备的完好性具有重要意义。针对铝蜂窝夹层结构穿孔损伤金属面板提出复合材料碳纤维湿补片胶接修理工艺，结合飞机典型铝蜂窝夹层结构形式制备完好和穿孔损伤试样，对穿孔损伤试样开展复合材料胶接修理，建立铝蜂窝夹层结构复合材料挖补胶接修理后四点弯强度分析有限元仿真分析模型，并通过仿真计算分析穿孔损伤大小对铝蜂窝夹层结构四点弯强度的影响规律及修复后强度恢复情况。结果表明：复合材料挖补胶接修理可有效恢复穿透损伤铝蜂窝夹层结构的弯曲强度；有限元仿真计算结果与试验结果基本一致，仿真模型能够较为准确地计算各类试样的极限载荷及失效模式；当损伤范围≤φ30 mm（径宽比小于40%）时，复合材料胶接修理工艺可应用于飞机铝蜂窝夹层结构损伤修理中。     

小流量下周向弯曲叶片叶顶泄漏流特性的实验研究

对带有周向前弯和周向后弯叶片的低压轴流风机,采用壁面动态压力测量技术试验研究了小流量工况下叶顶泄漏流的频谱特性。在机匣壁面布置动态压力传感器捕捉由泄漏流诱发的壁面压力信号,基于测量结果详细阐述了小流量工况下周向弯曲叶片叶顶泄漏流诱发的流动不稳定性。结果表明:随流量的降低,泄漏涡引起的频率分量逐步凸显,并向更低频段转移,具有明显的宽频特性;周向弯曲叶片控制了泄漏流动从前缘至尾缘的传播速度,前弯叶轮的泄漏流动传播速度最慢,后弯叶轮次之;周向弯曲叶片对叶顶泄漏流诱发的不稳定流动具有控制作用。     

考虑弯扭变形的叶片模型配准方法

叶片测量数据与其CAD模型的配准定位是叶片几何形状分析的关键步骤。针对涡轮叶片的弯扭变形对叶片模型配准定位的不利影响,提出一种考虑弯扭变形的叶片模型配准方法,以提高叶片模型配准的可靠性与鲁棒性。在迭代最近点算法的目标函数中引入预变换函数,建立考虑弯扭变形的叶片模型配准目标函数。对叶片模型做切片化处理,进行弯扭变形分析生成叶片弯扭变形曲线,使用叶片弯扭变形曲线指导叶片测量数据配准。使用仿真生成带弯扭变形的叶片数据与通过坐标测量机获取的叶片实测数据对配准方法进行了验证。结果表明,所讨论方法能提高模型配准的可靠性,避免弯扭变形可能导致的叶片模型配准失败。     

单相机迎角测量中振动影响研究

从描述像空间坐标与物理空间坐标关系的共线方程出发,推导出单相机迎角测量中模型迎角关于相机外方位元素的计算公式。在单相机迎角测量中模型表面标记点展向坐标Y不变的假设下,研究了2m量级风洞中,相机位于5个不同位置时,3个角外方位元素(φ,ω,κ)和模型侧滑角β在-2°～2°之间振动对迎角测量结果的影响。模拟结果表明:φ和κ的振动对迎角测量结果影响较大,且该影响对相机位置和模型迎角的变化不敏感;在相机位于法向投影位置(相机光轴与Y轴平行)时,ω与β的振动对迎角测量结果影响非常小,可以忽略,但影响量随相机位置偏离法向投影位置迅速增加。     

超高负荷涡轮弯曲叶栅的实验研究

对具有160°折转角的超高负荷涡轮叶栅开展了实验研究,通过实验测量和流动显示,并借助流谱拓扑分析手段,考察了叶片弯曲对超高负荷涡轮叶栅气动性能的影响.结果表明:弯叶片对超高负荷涡轮叶栅的作用效果与传统低负荷涡轮具有明显差别,叶片正弯时,流场进一步恶化,损失明显增加;而叶片反弯时,流场得到改善,损失降低.      

Ni18Co9Mo5Ti马氏体时效钢焊缝组织中的“白亮块”对焊缝性能的影响

我厂采用Ni18Co9Mo5Ti马氏体时效钢制造φ1.2米的试验发动机壳体。钢板厚度为3±~(0.2)毫米,用TiG方法进行焊接,壳体有纵向和环向焊缝。采用820℃/30分空冷+500℃/3小时时效的热处理制度。其性能指标:基     

小流量下周向弯曲叶片叶顶泄漏流动的PIV研究

对带有周向前弯和周向后弯叶片的低压轴流风机,采用PIV技术测量小流量工况下叶顶区域瞬态速度场。基于小流量压力峰值工况下的瞬态测量结果,详细阐述了周向弯曲叶片叶顶泄漏涡的演化过程。结果表明：小流量压力峰值工况下,周向弯曲叶片叶顶泄漏涡存在瞬态特性,泄漏涡起源向前缘方向迁移,涡核在向下游发展的过程中不断破碎,沿端壁向通道中部迁移,并发生径向迁移;周向后弯叶片的泄漏涡较周向前弯叶片迁移明显,涡核破碎过程剧烈;周向前弯叶片有利于叶顶泄漏涡的控制。     

弯掠动叶旋转失速工况下气动声学的实验分析与计算

测量了轴流式弯掠动叶和径向动叶在旋转失速工况下的气动噪声和噪声频谱，实验结果表明：弯掠动叶能够降低气动噪声。讨论了弯掠动叶对宽频噪声和离散噪声的影响，并且得到了适于计算弯掠动叶旋转失速工况的气动噪声计算方法。