基于协同研制平台的构型管理技术

利用当前航空企业的信息化环境,建立 Windchill 与 CATIA 之间的构型管理协同研制平台。在此平台上,把设计生成的产品 EBOM 通过 LCA 交互到 Windchill 环境下,实施产品构型管理的各个业务流程。通过对产品结构进行构型标识,构型信息的完善和构型项的划分,生成以构型项为主的构型结构树（CIBOM）。通过协同研制平台启动实施构型的更改管理和控制,并对构型的原始状态和构型的更改状态进行详细的记录和跟踪,以生产实践中产品的生产和装配来验证构型信息的一致性和规范性,在此环境下实现构型管理的各个业务流程的循环,最终实现无纸化构型管理。     

厂所间异地数据发布技术研究

本文将根据我国航空发动机行业数字化技术应用的现状,采用TCUA产品数据管理系统(PDM)来搭建支持航空发动机异地协同设计制造的协同工作平台,研究其中异地数据发布功能、EBOM异地数据发布组织结构、数据发布更改流程等支持航空发动机异地厂所间数据发布关键技术,为构建满足新一代航空发动机研制需求的数字化协同平台提供技术保障。     

基于模块化设计的工程设计数据管理

在中国航空发动机行业传统工程数据管理模式下,零组件上下层关系惟一确定,但是更改封闭机制始终无法完整地解决多方案导致的关联更改问题,为此采用模块化设计理念,利用上下层模块之间允许灵活选配的特点,通过判断更改前后的互换性阻隔更改向上传递问题。基于模块的产品架构采用独立的编码系统进行标识,并根据产品研制特点定义模块层级。在基于模块可选配的模式下,采用互换性管理明确更改的传递原则及不同方案之间的替换关系;采用有效性管理明确零组件号的使用范围;采用EBOM管理实现基于统一产品架构的多方案集成。若由传统模式向可选配模式进行转变,企业需在设计、工艺和BOM管理上同步调整。     

基于TeamCenter平台的TBOM研究

产品数据管理(PDM)系统通过包含产品结构信息的物料清单(BOM),来进行设计、工艺、制造等环节数据的组织和管理,由此产生了设计BOM(EBOM)、工艺BOM(PBOM)和制造BOM(MBOM)等。若产品试验过程数据按BOM来组织和管理,则可与设计、工艺、制造等环节关联,构建产品全生命周期数据管理。就试验BOM(TBOM)进行了深入研究,即从EBOM入手,依靠中性BOM(NBOM),最终演变成TBOM。通过对TBOM的维护,可满足不同企业对试验数据管理的需求。     

基于模块化的飞机构型和有效性管理研究

由于传统设计模式下的飞机构型管理难度大、复杂度高,在飞机产品采用模块化设计后,针对构型管理如何简化,就构型管理的核心问题有效性管理如何简化进行专题研究,提出新的产品数据组织方式和有效性标识及过滤方法,能够有效地简化有效性管理、促进构型管理,可供借鉴参考。     

重塑PBOM单一数据源条件下面向功能的EBOM展示方案研究

基于EBOM(Engineering Bill of Material)三层结构划分和构型层配置有效性的理念，面向制造端需求，在有效性管理方面进行探索，提出有效性信息的来源、计算和一处定义多处引用的方案；最后提出，有效性、版本和装配关系从BOM中分离出来管理，解除部分数据耦合和数据冗余问题，实现面向功能的EBOM展示方案，为降低管理难度提供借鉴。     

民用航空发动机构型基线管理探讨

基于ANSI/EIA-649等国际主流构型管理标准中定义的构型基线类型,结合民用航空发动机的研制阶段管理特点,探讨了民用航空发动机构型基线的文件构成、建立的时机,以及构型基线维护要求,为我国民用航空发动机的研制及构型管理工作提供参考。     

基于复合材料的直升机发动机进气道构型的应用与研究

以某民用直升机发动机复合材料进气道构型设计为例,阐述和分析了基于复合材料的直升机发动机进气道构型的设计特点、进气道防砂网抗鸟撞构型研究以及旁通量设计等技术要求.     

基于模块的民机全面构型管理研究及应用

将基于模块的构型管理方法应用到民机研制过程之中,在型号研制初期综合考虑需求、设计、制造、客户服务、保障、试飞和适航等各方面的要求,按照模块化思想并规划模块和产品结构,提高了模块的可重用性;通过飞机特定构型表记录构型配置信息,实现工程研制和构型管理的分离,建立面向设计与制造协同的构型管理体系,简化了民机研制中的构型管理,清晰、准确地记录了飞机的构型状态,确保了设计与制造的一致性。     

航空发动机盘类转子柔性装配工装构型研究

针对航空发动机装配工艺过程、工装设计工艺过程及发动机盘类转子部件的共性,结合机器人理论,将串并联机构应用到航空发动机构型中,研究并设计一个适合不同类型不同型号航空发动机的柔性工装构型.详细介绍了其基本原理及设计关键技术,并用有限元方法进行静力学验证其可行性.对航空发动机数字化装配的实现和生产效率的提高进行了探索.     

航空发动机稳态总体气动特性的逆向仿真研究

由于缺乏发动机稳态工作的气动参数数据,飞机/发动机气动一体化设计遇到了困难。为此对某型航空发动机的离散试车数据点进行了多元高次多项式拟合,建立了该型号发动机的稳态特性曲线。在此基础上进行了发动机的总体气动性能逆向仿真研究,建立了该型号发动机进出口气动参数随工况变化的关系曲线,为某型飞机的机体/发动机一体化气动设计提供了依据。      

核心机及其派生发动机发展的方法研究

核心机及其派生发动机发展的方法研究表明,可通过增大空气流量和增大核心机循环功来实现发动机推力增大,但这需要在发动机设计中事先考虑工作转速、流通能力和叶轮机功率等的储备。在核心机基础上进行发动机系列化发展,原则上可采用保持高压压气机设计换算转速不变、或保持最高燃气温度不变的技术措施,但在实际应用中上述两种方法都采用。因此,在核心机及基本发动机研制中．既要有燃气温度和转速的储备,又要有高压压气机性能的储备。由于使用要求不同,在核心机基础上研制大涵道比涡扇发动机和小涵道比加力涡扇发动机的技术途径是不同的。     

核心机及其派生发动机发展的方法

核心机及其派生发动机发展的方法研究表明,可以通过增大空气流量和增大核心机的循环功来实现发动机推力增大,但需要在发动机设计中事先考虑工作转速、流通能力和叶轮机功率等储备。在核心机基础上进行发动机系列化发展,原则上可以采用保持高压压气机设计换算转速不变,或者保持最高燃气温度不变的技术措施,实际应用中上述两种方法都采用。因此,在核心机及基本发动机研制中,既要有燃气温度和转速的储备,又要有高压压气机性能的储备。但是,在核心机基础上研制大涵道比涡扇发动机和小涵道比加力涡扇发动机的技术途径是不同的。      

涡轴(涡桨)/涡扇(涡喷)发动机通用核心机技术

通用核心机技术不仅可增加所发展发动机的通用零件数,缩短研制周期,还可使所发展的各类发动机性能均较先进.不同流量的通用核心机可相应发展不同功率/推力范围的各类发动机,通用核心机的设计需考虑强度与气动性能的折衷,其部件应有宽广的高效与稳定工作范围,且通用前提下也允许核心机后续发展时有小的变动.文中最后讨论了某中小型通用核心机方案设计中涡轮级数和压气机形式的选择问题.      

航空发动机消喘控制系统设计与试验

研究了航空发动机消喘控制系统的设计方法、航空发动机逼喘试验方法、消喘控制器在回路的数字仿真,并在发动机台架和飞行台上进行了发动机消喘控制系统的试验验证.试验结果表明:通过有效的控制器在回路的数字仿真试验,可以优化控制参数,设计一套可靠的发动机消喘控制系统.      

基于虚拟维修仿真技术的动力装置短舱开合角度分析

在航空发动机初步设计阶段,将面临发动机产品构型未定、无实物的情况下无法通过实物演示试验的方法给短舱设计活动提供输入的问题。文中采用虚拟维修仿真技术,借助Tecnomatixv12.0仿真软件,通过建立虚拟维修数字样机,模拟运营使用阶段发动机在翼维护和下发/换发2个维修场景下维修人员的维修操作,以确定航空发动机短舱开合的角度,为初步设计阶段的短舱结构设计提供输入。经分析,该型发动机处于在翼维护场景下,风扇罩的开合角度应不小于45°,反推装置的开合角度应不小于34°;该型发动机处于下发/换发场景 下,反推装置的开合角度应不小于45°。经与成熟机型的短舱设计对比,结果表明,虚拟维修仿真技术作为动力装置短舱开合角度设计的辅助手段取得了较好的工程效果,不仅能够解决初步阶段短舱设计输入问题,还可以大大缩短设计迭代周期。     

航空发动机的现状和发展

概述了现代航空发动机的特点,论述了第四代战斗机发动机F119的技术指标及其衍生的F135发动机的设计进展。给出了2020年前航空发动机IHPTET计划的部件设计水平、总技术指标和结构特点,预测了未来航空发动机的发展趋势。     

民用涡扇发动机不同构型总体参数和性能分析研究

提高民用大涵道比涡扇发动机的经济性以及发动机市场竞争性是当前的研究热点。对双轴直驱(ATF)、齿轮传动(GTF)和间冷回热(IAR)三个构型进行循环参数对比分析,确定不同构型发动机的技术优势。结果表明:GTF构型方案与ATF方案相比的巡航非安装耗油率降低2.5%;IRA构型方案巡航非安装耗油率与ATF构型相比降低了11.97%,与GTF构型相比降低了9.7%;相比于ATF和GTF构型,IRA构型的高压压气机和高压涡轮级数均有所减少,有效缩短了核心机长度,也降低了高压压气机的设计难度。     

小型航空发动机转子连接刚性分析与验证

某小型航空发动机在原理样机阶段存在整机振动大的现象,发动机试验时机匣上的最大振动监测值达179mm/s,严重影响发动机试验安全。通过对发动机的转子动力学设计和试验研究,找出转子连接刚性差是造成发动机振动大的关键原因。在验证机阶段设计中,对转子连接刚性进行了针对性改进。改进后的试验表明,发动机振动得到明显改善,最大振动监测值为33 mm/s,确保了发动机试验安全。     

航空发动机综合飞行换算率的确定

为实现国内某型现役军用航空发动机寿命控制与管理，基于实测飞行剖面和任务混频，研究建立了军用航空发动机综合飞行换算率的确定算法和计算流程。考虑温度对材料强度的影响，将应力剖面向同一温度折算，综合应用雨流计数方法、古德曼方法和线性累积损伤方法，加权计算得到了国内某型现役军用航空发动机同时适用于压气机部件和涡轮部件的飞行任务换算率；基于工厂交付试车、部队地面试车、最坏发动机系数和削顶因子等因素，对飞行任务换算率进行修正，计算得到了国内某型现役军用航空发动机综合飞行换算率。工程应用表明，计算得到的综合飞行换算率准确合理，工程适用。