通用航空救灾启示录（三）

2008年的冰雪灾害和汶川地震，凸显了通用航空在救灾中无可替代的地位。2008年笔者在本刊发表了“通用航空救灾启示录”两篇，通过横向和纵向的比较，指出了目前通用航空应急救援体系存在的问题和原因，提出了一些改进的意见和建议。一年过去了，我们很欣慰地看到政府、企业和学术界对此问题的讨论取得了很多进展。本文对通用航空救灾的使命、需求和实现路径作了粗浅的分析，以起到抛砖引玉的效果。     

飞机对称着陆及滑跑仿真分析

主要建立了全机和支柱式起落架缓冲支柱的数值模型,并进行了着陆和滑跑仿真计算。建模主要考虑了缓冲支柱的初始压力、初始容积、油孔面积、活塞面积、缓冲支柱行程等参数。同时给出了飞机在对称着陆和滑跑时的运动学公式,推导了缓冲支柱和轮胎垂直力的计算公式。建立了数值模型并进行着陆和不同跑道的滑跑仿真计算,这对飞机设计和指导起落架试验具有一定工程实用价值。     

软管式自主空中加油对接阶段中的建模与控制综述

软管式自主空中加油(PDAAR)在军用和民用上有着十分重要的意义。软管式自主空中加油的对接阶段是所有阶段中精度要求最高和控制难度最大的一个阶段,其建模与控制问题具有代表性和挑战性。首先,介绍了自主空中加油(AAR)的基本概念及意义,并总结了自主空中对接控制的特点和要求。随后,系统性地梳理了AAR对接阶段中的建模和控制问题,概述了国内外文献中研究该问题的方法,并提炼了该领域依旧存在的问题。进一步,简要分析和综述了国内外AAR飞行验证情况。最后,针对建模、控制和决策,从工程实践角度分析并总结了自主对接未来可能的工作,从科学研究的角度总结了6个重点研究的科学问题。     

非相似余度飞控计算机

从容错的角度介绍了Boeing777和A320的数字飞行控制计算机系统。Boeing777和A320的飞控计算机都采用了非相似的余度技术,能容忍软件和硬件的共态故障,但在每个计算机的功能分配和整个飞控计算机系统的余度结构编排等方面体现了各自的特点。用广义随机Petri网描述了Boeing777余度结构和容错动态过程,并进行了系统的可靠性计算和容错度分析。针对中国"大型飞机"容错飞控系统的设计作了分析和建议。     

国际上航空气象科研新成就和新技术综述——纪念1989年世界气象日

国际民用航空事业的飞速发展,对航空气象服务提出了越来越高的要求。为了保证飞行安全和提高机场利用率,许多技术先进国家研制和使用了新的航空气象观测、预报和情报传输技术和设备。一些科学发达国家还给主要机场配备了综合自动化气象观测系统、自动化天气预报设施和自动化气象服务系统。他们研制了航空天气情报的自动传输系统,加强了自动制作航线天气预报和短时预报与航站预报的科研工作。由于计算机技术、通信条件和遥感技术的发展,这些国家的航空气象保障能力已经得到了极大的提高。     

末敏弹减速运动和稳态扫描段运动特性的研究

对末敏弹这一全新反坦克武器在减速运动和稳态扫描段的运动特性进行了仔细的研究。恰当地引入了降落伞的附加质量和附加惯性矩,完整地分析了伞体和弹体所受的外力和外力矩,建立了由伞体和弹体组成的末敏弹系统二体运动模型。编制了完整的计算程序。给出了末敏弹扫描角速度、扫描角和扫描曲线随时间的变化,以及扫描覆盖区随高度的变化。计算结果与试验结果有很好的一致性。该模型可进一步用于末敏弹系统的弹道修正、参数优化和弹道模拟。     

一种新的信息融合功能模型

在分析了信息融合三级、四级和五级模型优缺点的基础上,提出了信息融合分类的六级功能模型。分析和介绍了每级的含义及特点,并同时给出了该六级功能模型的逻辑处理流程。该模型综合了四级和五级模型的优点,对从检测到威胁判断的整个过程给出了清晰的划分,突出了精细化处理,避免了三级模型和四级模型的不足。     

建设中国民航的数据交换平台

数据交换平台是民航公共信息网络平台的核心系统。提出了基于XML标准和Web Service技术的民航数据交换平台系统设计思想，提出了系统的建设思路和总体目标、设计原则和技术措施。描述了数据交换平台的数据交换流程和系统体系结构。     

复合材料构件设计、分析、制造一体化

给出了复合材料构件一体化研制环境基本要素和一体化研制流程,并对几项关键技术进行了探讨。复合材料构件数字化定义包括几何建模和材料结构建模,总结了建模过程和数据的组成。根据当前复合材料构件分析无法基于最终真实纤维路径进行的现状,总结了接口数据的内容和组织,探讨了通过纤维路径数据到有限元网格的自动映射实现材料铺放数据的自动传递。研究了设计到自动下料系统和激光投影系统的接口数据和集成方式。     

民用航空产品研发和审定活动中的需求分析与管理问题研究

研究了民用航空产品研发和审定过程中有关需求分析与管理的若干问题。总结了开展需求分析和管理过程的步骤和关键要素。阐明需求分析与管理在民机研发和审定过程中的重要作用。分析了当前我国在民用航空产品研发和审定过程中存在的问题。提出解决我国民用航空产品研发和审定过程需求分析和管理突出矛盾的方案。     

中国航空机载设备寿命研究

从可靠性系统工程理论和方法出发,总结了中国航空机载设备寿命研究,在理论上、工程实践和管理上的成果和经验,提出了机载设备定延寿技术的理论基础是寿命概念的转变、评估方法的研究和应用、失效判据的研究和分析。这反映了我国在航空机载设备耐久性理论研究的成果。同时还就４种定延寿方法加以论述,并总结了成功的可靠性管理经验。这些均体现了中国航空机载设备寿命研究的特点。     

某涡轮性能试验件结构设计

为验证某新设计涡轮的效率,设计了涡轮性能试验件。对涡轮性能试验件试验原理、具体结构和主要零部件材料进行了介绍,阐述了轴向力平衡、轴承润滑和密封结构的设计方法。利用有限元法对试验件转子和工作叶片进行了强度计算分析,利用数值法和有限元法对涡轮盘和工作叶片之间联接销钉的强度进行了计算分析,在转子叶片叶尖部位采用了防泄漏结构设计并进行了流动计算分析。计算和试验表明:该涡轮性能试验件结构满足装配和强度要求,叶尖防泄漏结构设计合理,涡轮试验效率与理论设计效率相吻合。     

高超声速飞行器单壁膨胀喷管的自动优化设计

为了提升高超声速飞行器单壁膨胀喷管的升力和推力,对其进行了优化设计。介绍了超声速流场的分区推进求解技术、流动的时间迭代和超声速流动的空间推进求解方法。对高超声速飞行器的单壁膨胀喷管进行了参数化描述。实现了喷管二维网格的自动生成。借助成熟的单目标和多目标优化软件,对喷管的推力和升力进行了优化。优化后的喷管在推力和升力方面有了大的提高。所采用的超声速流场分区推进求解和空间推进求解技术使得优化过程在单个CPU上能快速完成。     

通过商业电话线进行过程编程

在说明了AT89C51单片机的在线编程能力的基础上，阐述了AT89C51的在线编程的应用和在线修正的原理。这一方法展示了如何通过一条商业电话线对芯片进行远程重编程，说明了信息通讯的基本原理和基本要求。并且对数据的传输过程做了系统的阐述，介绍了本地工作站和远程工作站的组成和工作原理。特别的对数据包在数据传输中的特殊意义做了详细的说明。     

航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断

论述了航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断科学产生的背景和意义。阐述了技术状态诊断任务分类、技术状态分析和诊断算法。介绍了一些典型航空发动机状态监控和技术诊断系统的现状和发展远景。     

大气数据自动测控系统设计

阐述了大气数据自动测控系统的硬件和软件设计方法,介绍了该系统的硬件和软件结构及关键技术,分析了系统的特点和功能的实现。可对各种飞行器、导弹全／静压系统以及各种大气参数仪表、显示器和传感器进行测试和校验。该系统测试精度和智能化程度高,具有较高的军事和经济效益。     

基于模型的飞行仿真系统设计

采用基于模型的仿真软件设计思想,研究了飞行仿真系统的设计方法,针对具体的任务和功能 要求,建立了仿真系统的结构体系。研究了仿真软件框架的设计方法和结构层次的关系,并对各个层次功能 要求进行了介绍。对飞行仿真软件系统的模块设计进行了研究,确立了模型的描述形式和接口设计规范。     

一种新体制雷达信号模拟器的设计研究

文章简要介绍了所设计的新体制雷达信号模拟器的功能和特点，并列出了它的各项性能指标。文中给出了模拟器的总体设计原理和框图，并重点讲述了信号发生器的核心部分一脉冲形成电路和射频信号产生电路的设计方案。该设计运用微处理器实现数字逻辑控制，并采用了DDS技术。     

大功率弧齿锥齿轮设计技术研究

采用自行开发的弧齿锥齿轮加载分析专用程序,对大功率弧齿锥齿轮设计技术进行了研究。分析了轮齿承载后的齿面接触区的大小和位置,计算了齿根弯曲应力和齿面接触应力,并对齿轮振动特性、齿轮系的振动噪声和齿轮啸叫进行了研究。研究成果为航空发动机弧齿锥齿轮的设计、制造、强度计算和动力学分析提供了理论基础,并有效提高了发动机传动系统的可靠性。     

超声速风洞模型冲击载荷抑制装置设计

为降低暂冲式超声速风洞起动/关车过程中冲击载荷对试验模型和测量天平带来的风险，设计了一套冲击载荷抑制装置。装置由上下作动机构和平板等结构件组成，通过有限元方法对四连杆作动机构进行了受力分析，验证了结构的强度和刚度可靠性。开发了伺服控制系统及软件，结合结构动力学分析确定了控制系统参数，设计了与风洞试验过程兼容的抑制装置工作流程，定制了可视化软件界面。从结构稳定性和抑制效果两个方面对装置进行了试验验证，结果表明该装置对法向力和俯仰力矩受到的冲击载荷抑制效果较好，降幅分别可达78%和77%。