智能蒙皮:由表及里的变革

在传统的飞机设计概念中,蒙皮是一种满足气动外形、强度和刚度要求的机身结构,它的主要作用就是形成和维持整个飞机具有完整的气动外形,并承受局部的气动力.而目前正处于发展中的智能蒙皮,则完全颠覆了机身蒙皮的传统意义.所谓的智能蒙皮,就是在飞机设计和制造之初,就将传感器、天线、信号接收/发射机、信息处理器、电线电缆、光纤等设备...     

充当雷达天线的灵巧飞机蒙皮

据美国《航空周刊》网站报道 ,传感器经营公司与西门子集团下属的一个主要防御公司合作开发灵巧蒙皮 ,并准备在今后 2～ 3年内进行首次飞行试验。灵巧蒙皮将形成一层轻重量、低能量的敏捷天线 ,使飞机的整个蒙皮成为一个通信和雷达系统 ,并可从各个方向接收电子信号。该公司与英国航宇系统公司具有紧密的合作关系 ,正在为欧洲战斗机的样机进行灵巧蒙皮的研制工作。该蒙皮将有 3个作用 :充当雷达、辅助通信以及作为主动隐身系统。公司已经在移动电话和卫星通信技术上开发了必要的技术 ,目前的困难是如何使用驱动此技术所必需的波导算法把这些…     

智能蒙皮将成为未来航空电子的崭新结构

由于天线通信功能的日益增加,对机载天线的构置研究有了新的进展,一种叫做“智能蒙皮”的天线在法国正在开发之中。上世纪80年代末,法国国家航空空间研究院(Onera)、汤姆逊无线电公司和达索电子公司对分布式天线进行了研究。这种机载雷达的发射天线被安装在垂直安定面内,而接收天线则安装在飞机前缘内。1995年开始,法国加速了对这个项目的研究,相继推出了一项称为Amsar的英、德、法三国计划以及后来的欧洲“共形天线技术”(1998-2001)计划和“共形天线”前期研究计划(1999-2002),这些计划都由Onera和Thales机载系统公司参加。法国还与荷兰…     

TA公司的"三明治"抗腐蚀垫片

美国TA公司同波音公司合作研制一种抗腐蚀垫片.用于飞机天线及其他需要导电和抗腐蚀的地方.这种商标为AEROBOND的垫片由波音公司申请专利(美国专利号:5791654),TA制造公司独家生产和销售.AEROBOND在飞机蒙皮和表面安装的天线、仪器或其他外部安装的设备之间提供一种导电密闭和流体密封的垫片.     

钛合金超塑成形/扩散连接四层结构表面沟槽控制方法研究

通过有限元数值模拟和物理试验相结合方法,对超塑成形/扩散连接(SPF/DB)四层结构表面沟槽形成原因进行了分析和研究,采用正交试验方法分析了应变速率έ、扩散连接宽度b、芯层与蒙皮厚度比t和摩擦系数u这4个因素对蒙皮表面沟槽深度的影响。结果表明,对蒙皮表面沟槽形成影响最大的因素为芯层与蒙皮厚度比t。通过试验研究,提出了一种对蒙皮表面施压背压的方法,可有效避免或控制超塑成形/扩散连接四层结构蒙皮表面沟槽的形成。     

双曲度镜面蒙皮的成形工艺

阐述了镜面蒙皮制造的关键技术 ;通过对 2 0 2 4 -T3/-T4优质镜面板拉形时的应变速率、应力应变状态、润滑与加载方式等相互影响的研究 ,取得了镜面蒙皮硬料拉形的工艺方法和实用的工艺参数 ,解决了镜面蒙皮表面易出现滑移线和由回弹引起的面形状精度差的问题     

蒙皮划伤对飞机性能和寿命的影响

飞机蒙皮是构成飞机良好气动外形，并和其它构件一起承受飞机外部载荷的重要构件。在新机制造及外场维修中，保持蒙皮表面质量的完好，对保持飞机良好的飞行性能，延长飞机的使用寿命，具有重要的意义。那么飞机蒙皮一旦划伤，会给飞机带来哪些危害呢？一、蒙皮划伤会引起腐蚀。蒙皮材料的主要成分是硬铝，由于硬铝的抗腐蚀能力比较差，在朝湿的大气中容易产生腐蚀，因此，蒙皮材料在原材料厂就在其表面覆盖有纯铝，制成蒙皮后要进行阳极化处理使表面形成氧化铝，然后喷底漆和表面漆多层保护。蒙皮划伤后，金属材料直接与外界接触，女利之分…     

智能蒙皮和结构的发展研究现状

在飞机的发展历史上,材料与结构的发展占有重要的地位.拿飞机的蒙皮来说,半个世纪之前,已经由帆布改进成了金属;近年来,金属蒙皮又让位于有机复合材料;不久的将来,智能蒙皮结构很有可能代替当代的复合材料.智能材料蒙皮将是复合材料蒙皮发展的必然结果.到那时,传统飞机的副翼、升降舵、方向舵、雷达罩、天线等就可能再也看不见了.     

蒙皮镜像铣削支撑技术的研究现状和发展趋势

镜像铣作为一种飞机蒙皮加工的新技术,是一种高效、绿色的加工方法,具有逐步取代化铣加工的趋势,是众多工业发达国家的研究热点。支撑技术是飞机蒙皮镜像铣削系统的关键技术,关系到蒙皮的尺寸精度和表面质量,直接影响蒙皮外表面的形貌。本文在阐述飞机蒙皮零件加工工艺特点的基础上,介绍了飞机蒙皮减薄技术的发展,总结了蒙皮镜像铣削加工方法的优势及国内外研究现状。在详细分析镜像铣支撑技术的研究现状的同时,指出了当前镜像铣支撑技术存在的问题与难点,预测了镜像铣支撑技术的发展趋势,为镜像铣支撑技术的深入研究提供参考和指导。     

发动机舱内部传热和蒙皮的降温规律

建立了简化的发动机舱物理模型,对通风冷却和辐射遮挡的蒙皮降温效果进行了数值模拟和实验研究,并对发动机舱内部传热规律进行了分析.结果表明:数值计算得到的发动机舱蒙皮表面沿程分布与实验结果吻合良好.在加热壁面分段的热边界条件下,无辐射遮挡且无通风时蒙皮内侧表面接受的热流占热壁面加热热流的比值约为78%,当发动机舱通风速度达到1m/s时该比值降至20%;当通风速度从0m/s增大至3.5m/s时,发动机舱蒙皮峰值温度的降幅约为10%;无通风条件下有辐射遮挡的蒙皮峰值温度相对于无辐射遮挡的情形降幅约为6%;在通风冷却和辐射遮挡的综合作用下,蒙皮峰值温度相对于无通风且无辐射遮挡的基准状况可降低约50K,相对降幅约为14%.      

基于热载荷和索张力的平面薄膜边界形状优化

针对平面薄膜相控阵天线受器件热以及边界索张力不确定的影响,提出一种平面薄膜相控阵天线边界形状优化方法。首先,考虑到天线单元的热效应,建立了平面薄膜天线热-结构有限元分析模型。其次,在确定范围内的任意索张力组合下,将薄膜边界形状视为3次B样条曲线,以曲线控制点位移为设计变量建立平面薄膜天线优化模型,通过优化实际结构索膜应力与参考应力偏差,实现对薄膜边界形状的优化。最后,通过数值模拟验证了该方法的有效性。与目前薄膜天线边界形状相比,该方法可实现任意曲线形状优化。     

某型机化铣零件成形工艺

化铣是一种能使表面形状复杂、加工精度要求高的零件达到加工要求的表面处理方法。铝合金的化学铣切已经成为航空工业零件成形的可靠加工方法,尤其是在加工飞机蒙皮时要比用传统的机械加工方法优越得多。本文对某型机零件表面出现锤痕现象进行了技术分析,发现其锤痕原因是由于成形零件用榔头校形而造成。同时,提出了采用钣金"一步成形法"即在淬火时效期内进行零件成形后再化铣的工艺方法。     

复合材料飞机的喷漆施工

<正>喷漆施工是影响复合材料飞机外观质量和结构安全的一项重要机务工作。本文以西锐SR20飞机的喷漆施工为例,探讨了通过漆料的选用和准备、飞机蒙皮表面的预处理、喷漆操作方法和质量检查等环节获取高性能涂层的管控措施和施工方法,以便为复合材料飞机的喷漆施工提供可靠的技术依据。中国民航飞行学院自2011年起陆续引进了数十架以复合材料为机身蒙皮的西锐SR20飞机作为教学训练用机。由于飞行训练强度较大,且该型飞机的日常使用率较高,某些SR20飞机的飞行时间已近1200小时。在粉尘、跑道上的沙石等各种     

K频段双极化卫星通信接收相控阵天线

当前卫星互联网建设迅速推进,针对低轨卫星通信对终端天线跨星波束切换、低成本、低剖面应用需求,提出了一种K频段圆极化可切换接收相控阵天线。采用“双线极化天线+旋转馈电+移相控制”实现天线圆极化设计,将相控阵天线层、电源层、控制层、功合网络层和芯片层等多层PCB一体化集成,研制出64阵元的接收相控阵天线。测试结果表明：该天线工作频段为18.5GHz～20.0GHz, G/T值为-7.82dB/K,可实现±60°扫描,天线厚度为3.3mm。相比传统砖式相控阵天线,该相控阵天线剖面低、质量小、扩展性好,对卫星通信终端天线发展具有重要意义。     

应用前缘填角消除气流分离的设计方法

提出利用前缘填角消除机翼一机身接合处气流分离的设计方法，设计方法应用了蒙皮摩擦变化与表面曲率变化相关的设计规则。求出在机翼前缘之前板的当前蒙皮摩擦分布之后，计算可以消除气流分离的目标蒙皮摩擦分布。应用设计规则，把当前的蒙皮摩擦分布转化为目标蒙皮摩擦分布，延伸机翼前缘形成前缘填角，利用流动解算器分析机翼填角，过程迭代直到收敛。     

热/力耦合作用下基于应力分析的冰破坏准则

根据飞机热除冰的物理过程,考虑外部空气动力和蒙皮表面加热的作用,建立了NACA 0012翼型前缘冰层应力计算模型。采用有限元方法和平面三角形单元对控制方程组进行了求解,获得了外部空气动力和蒙皮表面加热对冰层黏附界面应力的影响规律。研究表明:蒙皮表面不加热时,来流速度影响了黏附界面应力的强度,来流攻角影响了黏附界面应力的分布,冰-蒙皮间黏附界面切应力最大值随来流速度呈近似线性增大趋势,但外部空气动力很难造成冰层破坏。蒙皮表面加热时,冰-蒙皮间黏附界面的耦合应力和冰层内部的主应力随着热流密度的增大而增大,很容易超过剪切强度,这是造成冰破坏的关键因素。耦合冰-蒙皮剪切强度随界面温度的变化关系,初步建立了基于应力分析和热/力耦合作用的冰破坏判断准则。外部空气动力产生的界面应力和蒙皮表面加热产生的界面热应力之和,必须大于与蒙皮表面温度相关的剪切强度,则冰层发生破坏,破坏位置是耦合应力超过剪切强度的区域。      

GPS—TRAK,利用GPS和多模单轴天线技术的另一种低成本自跟踪

GPS能精密测量空中飞行目标的时间空间和位置信息。GPS接收设备的成本急剧下降,出现了类似20多年来手持计算器所经历的情况。借助多增益(波束)天线和GPS,可以利用廉价单轴天线系统来接收遥测信号,同时又能给出空中飞行器的精确位置、速度和加速度信息。     

问与答

吉林四平的姜长军问:1、我听说,蒙皮在飞机机身总体受载中起着很重要的作用。蒙皮的不同,对机身的构造有哪些影响?答:机身蒙皮在构造上的功用是构成机身的气动外形,并保持表面光滑,所以,它承受局部空气动力,在增压密封座舱部位的蒙皮将承受内压载荷,蒙皮将其传递给机身骨架。根据蒙皮参加承受弯矩的程     

基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法

镜像铣加工装备及其加工工艺是蒙皮零件加工的有效手段,其特殊工艺对加工刀轨提出了等步距、无交叉、无抬刀且无残留等特殊要求。针对蒙皮零件加工特征的复杂形状,在满足等步距、无抬刀、无交叉的条件下对加工残留区域进行刀轨优化是一个难题。为解决以上难题,本文提出了一种基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法。该方法基于特征将蒙皮零件的工艺信息与几何信息相关联,自动提取加工特征的加工面及其对应的刀轨,将刀轨分割成若干段子刀轨,并构建子加工区域,再利用布尔并运算得到最终可加工区域。然后对加工面区域与最终可加工区域求布尔差识别出加工残留区域,并根据加工残区位置自适应生成满足蒙皮镜像铣特殊要求的优化刀轨。以典型复杂蒙皮零件验证本文提出的方法,结果表明,基于特征的蒙皮镜像铣加工残区刀轨优化方法可自动识别加工残区,并生成满足蒙皮镜像铣特殊要求的加工残区优化刀轨,为提高蒙皮零件数控编程效率提供技术支撑。     

基于激光扫描的飞机蒙皮下陷特征点提取

飞机蒙皮下陷加工质量对飞机的整体重量有较大影响,对维持外形表面也有着重要作用,在大型飞机蒙皮的制造中,对飞机蒙皮下陷的加工精度也提出了较高的要求。提出了一种基于激光扫描的蒙皮下陷特征点提取方法,以达到实现飞机蒙皮下陷特征数字化检测的目的。首先,对扫描线点云数据进行扫描线的识别区分,并进行三维数据降维处理;然后,通过一阶差分计算每一点的前后一阶导数,通过判断矢量角度提取下陷点,并通过比较下陷点的曲率寻找到下陷位置的边界点;最后,将边界点向上表面数据点拟合的直线进行投影,将获得投影点作为蒙皮下陷特征点。该方法直接处理T-Scan扫描获取的扫描线点云数据。通过对实际蒙皮件测量处理,试验表明该方法有较好的实用性,下陷特征点的提取精度较高。