悬停状态直升机剪刀式旋翼的试验研究

为了研究剪刀式旋翼的气动特性 ,在 2m直升机旋翼模型试验台上进行了试验研究。试验中采用了新研制的高精度旋翼天平和扭矩天平测量系统以及动态数据采集和处理系统 ,以确保试验结果的可靠性。作为对比 ,笔者首先针对普通尾桨进行了试验 ,给出了旋翼拉力和扭矩随总距角变化的试验结果。然后 ,着重进行了剪刀式旋翼的试验 ,测量了旋翼的拉力和扭矩随不同的剪刀角的变化 ,并对不同旋翼间距对旋翼拉力和扭矩的影响进行了对比。结果表明 ,剪刀式旋翼的剪刀角和旋翼间距影响尾桨拉力大小 ,但对扭矩的影响不大。     

电控旋翼传感器系统余度设计及表决算法研究

电控旋翼通过电作动器驱动伺服襟翼偏转,通过气弹作用带动桨叶变距,从而实现旋翼操纵。为提高电控旋翼传感器系统的可靠性,文中以模型电控旋翼系统为对象,提出了一套非相似三余度传感器系统方案;进一步提出了一种改进的表决算法,该算法通过将基于LMS算法的预测值引入表决中,使三余度传感器系统在出现两路随机故障时仍能够有效判别正常信号,从而提高了系统的可靠性;通过仿真验证了该改进表决算法的可行性;最后通过对襟翼传感器的试验研究,证明了所提出的余度设计方案及表决算法的有效性。     

悬停状态电控旋翼噪声主动控制试验

为研究电控旋翼襟翼高阶谐波噪声控制规律,在电控旋翼综合试验台上进行了悬停状态下的噪声主动控制试验。首先搭建了用于旋翼噪声测量和襟翼控制的测控系统,基于该系统,施加了不同谐波阶数下的襟翼幅值、相位控制,通过对试验数据的分析表明:旋翼转速为500r/min时,旋翼噪声声压级最多可降低4dB;最佳的旋翼噪声控制襟翼谐波阶数为2/rev,襟翼谐波的最优控制幅值小于6°,最优控制相位在180°~300°之间。     

共轴双旋翼悬停地面效应气动特性分析

基于时间步进算法建立了适用于共轴双旋翼气动特性分析的旋翼自由尾迹模型,并采用面元法对水平和倾斜地面效应影响下共轴双旋翼系统气动特性进行了研究。在建模的过程中,采用Weissinger-L一阶升力面模型模拟了桨叶的三维效应,并充分考虑了旋翼/旋翼和旋翼/地面之间的气动干扰。通过与尾迹几何和诱导速度试验数据的对比,验证了计算模型的可行性。在此基础上,对共轴双旋翼在地面效应影响下的旋翼尾迹几何形状、流场诱导速度矢量分布和上下两旋翼桨叶的拉力系数分布进行了计算及分析。结果表明,悬停状态下,共轴双旋翼上下旋翼间存在强烈的气动干扰,且地面的影响使旋翼尾迹涡线径向扩展且向上卷起,对共轴双旋翼下旋翼拉力产生明显的影响。     

旋翼／机身耦合系统的固有特性研究

直升机的旋翼与机身在桨毂处是机械耦合的，用旋翼阻抗和机身阻抗在桨毂处匹配的方法分析旋翼／机身耦合系统的固有特性。旋翼阻抗由旋翼在固定坐标系中的运动方程得到，这个运动方程由旋翼旋转坐标系中的桨叶模态方程导出，机身阻抗可由此可见 身的有限元分析计算或振动试验获得，还设计与加工了一个旋翼／梁耦合模型，对此模型进行了试验研究，试验结果和计算结果比较表明，分析旋翼／机身耦合系统固有特性的方法是可行的，且具有较高的精度。     

直升机双叶旋翼／旋翼轴系统耦合动稳定性分析和试验

研究了直升机双叶旋翼桨叶摆振与旋翼轴弯曲的耦合振动，分析了系统三个模态固有频率随转速增长的变化趋势。着重研究了耦合各模态中存在着不稳定区的模态，并讨论了桨右质量、旋摆振方向刚度、旋翼轴弯曲刚度对此模态不稳定区的影响。利用实物在组合台架上进行了试验，测量了旋翼，旋翼轴及其支持系统的动应变，找出了旋翼谐波激振力作用下的共振点，从而验证了上述分析结果。本文还通过改变系统参数，检验了系统固有频率的变化情况     

旋翼悬停性能的Re数影响研究

为了解决由旋翼模型风洞试验数据预估全尺寸旋翼性能的问题,开展了旋翼模型悬停性能试验数据的Re数影响及修正方法研究.采用3种旋翼的不同尺寸的模型进行了对比试验,通过试验结果的分析,研究了胁数对旋翼悬停效率的影响规律;按照旋翼理论的有关公式和定义,参考粘性流体力学的研究结果,推导了对悬停效率进行Re数效应修正的公式;利用推导的公式,对模型试验结果的悬停效率进行了修正计算和比较.对比试验结果表明,Re数较小的旋翼模型的悬停效率相对较低;修正计算结果表明,利用笔者推导的修正公式,可以对旋翼模型试验的悬停效率进行合理的Re数影响修正.     

旋翼翼型动态风洞试验技术研究

旋翼翼型的设计优化及性能确定亟须建立并发展翼型动态风洞试验技术。通过动力学仿真与结构优化设计,基于FL–11低速风洞研制出旋翼翼型两自由度动态试验装置,可实现俯仰/沉浮单自由或两自由度耦合运动,最高振荡频率达到5 Hz;基于FL–20连续式跨声速风洞研制出旋翼翼型高频高速动态试验装置,最高振荡频率达到17 Hz,试验最高雷诺数为5×106,模拟参数包线满足真实直升机参数要求;基于FL–14低速风洞研制出大尺度旋翼翼型动态试验装置,翼型模型弦长为800 mm,试验最高雷诺数达到4×106。完善了旋翼翼型动态试验精准测试相关技术,并开展了验证性试验,试验数据规律合理、量值可靠,表明试验系统及相关测试技术具有较高的可靠性,可为旋翼翼型动态气动特性试验评估提供重要的设备平台和技术支撑。     

共轴双旋翼与单旋翼悬停流场实验测量值的对比

以三维激光多普勒测速仪测得的数据为基础，全面比较了共轴式双旋翼与单旋翼尾迹流场中轴向、径向和周向速度的特点与差异。分析指出，由于双旋翼相互间的气动干扰，导致其流场与单旋翼的明显不同，而这些不同沿各向异性，轴向最大，径向次之，周向最小。文中对周向速度表现出的异乎寻常的特点作了进一步的说明，这对建立共轴式双旋翼尾迹流场的数学模型具有重要意义。     

基于加权D-S证据理论的旋翼故障诊断（英文）

旋翼作为直升机的升力面和操作面,其健康状态对直升机的安全至关重要。旋翼故障诊断技术仍是直升机健康与使用监测系统（Health and usage monitoring system, HUMS）领域的薄弱环节,开发旋翼故障诊断技术具有重要价值。基于信息融合技术,首先分析了旋翼故障的诊断机理,建立了旋翼故障模型,通过流固耦合仿真获取了不同故障下桨叶、轮毂和机身的故障特征信息,生成数据集进行网络训练和验证。然后,利用遗传算法反向传播（Genetic algorithm-backpropagation, GA-BP）优化神经网络诊断3种类型的直升机旋翼故障,即后缘调整片误调、变距拉杆误调和桨叶质量不平衡。3个逐级神经网络分别对旋翼故障类型、故障位置和故障程度进行了诊断识别。最后采用加权的Dempster-Shafer(D-S)证据理论对旋翼故障进行诊断和分析。结果证明基于改进D-S证据理论的旋翼故障诊断方法能够成功应用到旋翼故障诊断中,并具有良好的识别效果。     

广义幂律过程的一个拟合优度检验法

近年提出的广义幂律过程在可靠性分析中有着广泛的应用,它常用于描述复杂系统和软件的可靠性增长模型。在对系统进行可靠性分析时,为了得到正确的分析结果,必须首先对建立的数学模型进行检验。本文讨论了广义幂律过程的拟合优度检验问题,基于过程的截尾样本数据,给出了广义幂律过程的一个拟合优度检验法———Ｆ检验法,并分析了Ｆ检验法的功效与Ｆ检验统计量中的参数ｒ之间的关系,为参数ｒ的确定提供了理论依据。文末给出了检验可修系统的一个实例。     

飞机起落架可靠性评估的一种方法

本文提出了用故障树分析方法,对飞机起落架进行可靠性评估。这种评估有利于设计方案的比较和选择。可靠性的定量评估可以为工程决策提供重要的依据。已知某机起落架的可靠性框图为串联系统,其建成的故障树为单调关联系统故障树。若已知故障树各底事件发生的概率数据,则采用不交化方法即可计算出某机起落架在寿命期内的可靠度。     

模糊理论在机械可靠性预计中的应用研究

机械可靠性预计是机械可靠性设计的重要任务之一，且贯穿整个设计过程。但在初始设计阶段，机械产品的可靠性数据往往十分缺乏，且可靠性预计本身就具有一定的模糊性，从而使机械产品的可靠性预计较为困难。鉴于模糊综合评判能够较好地运用专家经验和模糊信息，本用来评估可靠性的影响因素。在评估结果的基础上，再应用模糊推理理论对可靠性的预计值进行推理。该方法尤其适用于复杂机械产品(包括其它产品)设计初期的可靠性预计，从而弥补了现有可靠性预计方法的不足。中通过示例讨论了其具体应用方法。     

结构系统可靠性设计研究——失效分析

本文讨论了适合于结构系统的一种失效分析方法,以提供结构系统进行可靠性设计时应用。讨论中以某机起落架结构系统为例,画出了可靠性框图,建立了可靠性数学模型,给出了失效分布曲线,并算出了基本可靠度。     

直升机旋翼模型结冰风洞试验技术

为满足我国直升机旋翼结冰风洞试验需求,中国空气动力研究与发展中心在大型多功能结冰风洞研制了直升机旋翼模型结冰试验系统,发展了旋翼模型结冰风洞试验方法和数据采集与处理方法,规范了结冰试验的流程,能够安全可靠地开展旋翼模型结冰试验研究.通过开展国内首次直升机旋翼模型结冰风洞试验,研究了典型工况下旋翼模型的结冰特性,获得了结...     

货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估

对Ｙ８Ｃ货舱门锁机构系统的失效模式进行了分析，指出了引起锁机构失效的主要原因是各部件之间的磨损。根据货舱门锁机构的工作原理，建立了分析和评估锁机构磨损可靠性的数学模型，导出了锁机构的磨损失效判据，给出了货舱门锁机构系统磨损可靠性分析和评估的一般方法。根据Ｙ８Ｃ货舱门锁机构的磨损可靠度函数。最后，提出了货舱门锁机构系统可靠性增长的有效途径。     

结构系统可靠性理论与模拟算法

本文系统阐述了非线性结构系统可靠性理论的主体框架和模拟算法，重点分析了全局分枝－约界法、快速概率积分法、响应面法、随机有限元法和Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ模拟法的主要优缺点及其对强非线性问题和存在失效演化历程的复杂结构系统可靠性分析和评估问题的适应能力。在此基础上，本文对当前研究工作中存在的一些共同性问题进行了剖析，对将智能化方法引入非线性结构系统可靠性工程领域的方式和可行性进行了探讨。     

航天电子对抗设备的可靠性验证研究

航天电子对抗设备的可靠性验证属国内外可靠性工程界的一个难题——极小子样长寿命或高可靠电子系统的可靠性验证问题。为解决这一难题，本文提出了一种简便实用的工程方法。该方法先采用元器件应力分析法从工程上计算出系统在一定应力条件下的失效率，参考能反映该产品可靠性的历史数据，初步评估出其任务可靠性和基本可靠性。然后，根据初步评估过程中得到的整机在正常应力与设定加速应力条件下的失效率，求出整机加速验证试验的加速因子和总试验时间，据此来设计并完成加速试验。最后；根据加速试验得到的数据，结合初步评估结果，综合评定系统的实际可靠性水平，文末给出了该方法的应用范围及一个在航天工程中的应用实例。     

可靠性工程的若干方向

本文对可靠性工程的一些重要方向的研究情况进行了扼要的介绍与评述。这些方向包括复杂系统的可靠性综合，可靠性变动统计学，低可靠元件组成高可靠系统，含增长单元的复杂系统的可靠性综合．加速寿命试验，加速可靠性增长试验，产品寿命预测及发动机可靠性评估。     

可靠性评估方法在运载火箭阀门中的应用

首先论述了阀门可靠性评估的国内外研究现状,然后以减压器为例分析了航天阀门的工作特点,结合其任务剖面,并根据增压输送系统分配的可靠性指标,建立了适于工程应用的可靠性评估模型.