水陆两栖飞机关键技术标准体系发展研究

通过结合水陆两栖飞机标准体系建设,提出了关键技术标准体系构建路径,针对水陆两栖飞机所特有的气水动设计、涉水结构设计、灭火任务系统设计、水上飞行试验等技术领域标准进行了综合分析,规划需进一步研究的关键技术标准项目,以满足水陆两栖飞机产业发展的标准需求。     

俄罗斯别-200多用途水陆两栖飞机

本文简单介绍了水机的概念、发展状况及俄罗斯水机的研制简史,重点介绍了别-200多用途水陆两栖飞机和俄罗斯水机发展动态。     

大型水陆两栖飞机起落架总体布局

<正>水陆两栖飞机拥有在陆地和水上起降、速度上优于车辆和船舶的特点。故而,在21世纪的今天,随着世界航空工业的发展,各国正逐步掀起新一轮的水上飞机、水陆两栖飞机和地(海)面效应飞行器的研制高潮。     

大型水陆两栖飞机翼型优化设计

对大型水陆两栖飞机翼型进行了数值优化设计研究,通过以翼型设计升力系数下的阻力系数最小化为设计目标和以翼型低头力矩、最大升力系数、失速后升力系数下降率作为约束条件的大型水陆两栖飞机翼型优化设计,在满足翼型相对厚度、最大厚度位置、最大弯度、最大弯度位置符合相应设计范围的情况下,得到了综合性能较基本翼型提高的新翼型.该设计方法适用于大型水陆两栖飞机的翼型设计,是一种符合工程应用实际的数值优化设计方法.      

水陆两栖飞机方向舵附面层控制研究

水陆两栖飞机采用增升手段降低起降速度后,需要提高方向舵的操纵能力。将吹气式附面层控制方法应用到水陆两栖飞机的垂尾上,建立其二维模型并进行数值模拟,设计垂尾安定面与方向舵之间的缝道挡板,防止迎风一侧的高压气流冲击背风面、阻碍吹气气流附着;研究垂尾安定面后缘和前缘吹气共同作用的组合吹气方案,防止方向舵较早失速。结果表明:垂尾采用吹气式附面层控制之后,结合缝道挡板和组合吹气,方向舵操纵能力可提高1倍左右。     

我国适航规定轻型水陆两栖飞机部分的修订建议

本文从水陆两栖飞机的国内外发展现状入手,展望了水陆两栖飞机的未来应用。结合我国目前的适航审定规则与国外发达通航国家的适航规章,从飞行性能和特征、结构和载荷、航电系统三个方面比较分析了现有适航规定中水陆两栖飞机的适航要求异同,总结其特点,并分析了适航规章的不足；根据轻型水陆两栖飞机的实际结构特点和任务模式,提出了我国现有适航规定在水陆两栖飞机方面的适航要求在起飞特性、结构安全、密封和腐蚀防护以及驾驶舱系统集成等方面的增补建议。     

水陆两栖飞机灭火飞行仿真系统构建与仿真

大型固定翼灭火飞机是应对森林火灾最有效的工具之一。首先针对中国缺少大型灭火飞机投水灭火飞行仿真系统的现状,基于水陆两栖灭火飞机投水灭火任务流程,对投汲水灭火仿真任务子系统、灭火飞机投汲水灭火仿真场景构建、投水数据处理与灭火效能评估方法进行了研究,设计和构建了一种水陆两栖飞机灭火飞行仿真系统,实现了大型灭火飞机投水灭火任务全流程飞行仿真。其次通过使用K-S检验方法对仿真飞行投水数据与真实飞行试验投水数据进行统计学检验,证实了本仿真系统具有较高的仿真真实度。最后还研究了在灭火飞行仿真中投水速度和投水高度对投水覆盖面积、投水均匀度和投水有效利用率3个灭火效能参数的影响,为灭火飞机指挥员进行投水方案的制订提供了支撑。本文成果对于提高灭火飞机飞行员培训效率,节省培训费用,节约灭火飞机飞行试验费用,缩短飞行试验的时间,加快中国森林航空消防力量建设具有参考意义。     

船身式水陆两栖飞机起降飞行仿真研究

水陆两栖飞机地面和水面起降特性需要满足适航规章的要求,有必要在飞机方案的优化设计过程中建立准确的计算分析方法来开展评估,以保证飞机方案的适航符合性、降低设计更改风险。基于滑行艇水面滑行水动力分析方法、地面起落架多体动力学建模方法及 Matlab / Simulink 仿真环境,分别建立某船身式水陆两栖飞机水面、地面起降的飞行仿真模型,数学模型中包含飞机本体飞行力学模型、水动力模型或起落架模型,通过对算例飞机水面和地面起飞过程开展飞行仿真,得到飞机各运动状态变量、起落架参数、水动力等的时间历程,并与飞行试验、水池试验数据进行对比分析。结果表明:所建立的船身式水陆两栖飞机地面、水面飞行仿真方法达到了型号设计的精度要求,仿真结果与试验试飞结果吻合得较好。     

浅谈大型水陆两栖飞机标准体系建设

针对大型水陆两栖飞机设计、制造、试验、试飞、适航取证等各个专业技术领域对标准的需求,探讨了建立水陆两栖飞机标准体系的总体思路和工作重点,提出了大型水陆两栖飞机标准体系的建设方案,为大型水陆两栖飞机的研制提供了标准的技术支持和保障,也为今后改型和其它同类型号的研制奠定标准基础。     

水陆两栖飞机涉水结构修理级别分析研究

修理级别分析（LORA）是水陆两栖飞机涉水结构维修工程分析的一个重要内容。国内外修理级别分析主要针对民用飞机、舰载机、车辆、船舶等,有关水陆两栖飞机涉水结构修理级别分析的研究较少,基于此,针对水陆两栖飞机涉水结构 LORA 的流程和模型进行研究。建立涉水结构三级修理模式,提出涉水结构的 LORA 流程;建立适用于涉水结构三级修理的经济性 LORA（ELORA）模型,给出 ELORA 需要考虑的成本因素;以水陆两栖飞机涉水舱门上的接近开关为例进行经济性修理级别分析。结果表明：待分析产品应在中继级进行修理,与工程实际中的修理级别一致,本文 ELORA 模型应用于涉水结构具有可行性。     

大型水陆两栖飞机抗浪能力研究

阐述了大型灭火/水上救援水陆两栖飞机高抗浪船体设计方法,对飞机起飞过程中的水阻力、滑行稳定性和波浪运动响应进行了研究。通过对比分析,发现断阶喷溅形态是影响水阻力出现第2峰值的关键因素,提出了水阻力曲线出现第2峰值的条件;分析了在纵倾角-速度图中不同区域滑行时飞机纵倾角响应特性,明确了飞机在典型状态的稳定边界;通过研究波长、速度对飞机纵倾角、飞高和机身垂向过载的影响,确定了飞机在波浪水面发生剧烈运动响应时对应的波长范围。     

多发涡桨水陆两栖飞机发动机参数告警优化设计与应用

随着现代飞机机载系统规模的增加及运行环境复杂度的提升,不合理的告警设计很容易在不必要的时机,或以不适当的方式发出告警指示,增加飞行机组工作负担,进而影响安全运行或降低任务效能。因此旨在研究如何根据飞机特性和试验数据进行发动机告警优化设计。基于某在研的多发涡桨水陆两栖飞机的发动机相关参数告警优化设计与应用的研究,从发动机参数特性的角度出发,对试飞验证期间发现的几个典型的告警问题进行了分析,给出了基于该飞机发动机指示与空勤告警系统的优化实现方案。通过装机后的发动机试车,虚假告警得到了改善,验证了优化方法有效,为后续相关飞机的机组告警设计提供一定的借鉴作用。     

水陆两栖通用飞机浮筒安装系统结构设计

浮筒安装系统用于将浮筒与飞机连成一体,是很重要的承载传载结构,对浮筒型水陆两栖通用飞机性能有较大影响。Edo、PK、Wipaire、Aerocet 等国外专业化浮筒企业在浮筒及浮筒安装系统设计方面有重要贡献这些企业通过长期实践发展出一些典型/标准浮筒安装结构形式和安装设计,并且不同重量级别浮筒-通用飞机,不同类型浮筒对应不同的典型/标准设计。对各类浮筒安装系统的典型/标准结构形式、细节设计进行分析研究和梳理总结有实际意义和作用。浮筒安装系统的典型/标准设计是在长期的实践中形成的,经受了充分的使用考验,可以作为相关设计工作的参考。具体浮筒安装设计工作中,需要根据浮筒-飞机的特性,参照典型/标准设计,选择合适的安装设计并适当组合和优化。浮筒安装系统不应局限于现有的典型/标准设计,可以探索新设计,进行接力创新设计。     

基于OpenFOAM的水陆两栖飞机水面高速滑行研究

在开源软件OpenFOAM的两相流动态解算器中添加了激励盘,数值研究了考虑动力影响的大型四发涡桨水陆两栖飞机在水面高速滑行时的典型力学特性。针对水陆两栖飞机的特殊性,全面考虑了飞机高速滑行时的水动力、气动力、地面效应以及螺旋桨的动力影响,较为真实地模拟了飞行器水上起飞的瞬时状态。首先,在interDyMFoam中添加了激励盘模型,以体积力的形式将螺旋桨旋转产生的动量注入流场,用以模拟飞机起飞时大拉力情况下滑流的动力学影响,较螺旋桨非定常模拟方法大幅减少了计算量。其次,对Wigley船体标模和螺旋桨单桨模型分别进行了考核,验证了OpenFOAM的水动力计算能力并确认了新加入的动态激励盘方法的可靠性。最后,利用建立的方法研究了水陆两栖飞机水面单断阶滑行过程中的气动力和水动力特性并给出了滑流和动力的影响规律。     

水陆两栖飞机内吹式襟翼优化设计

为改善某型水陆两栖飞机的起降性能,提高其抗浪能力,需设计高性能吹气襟翼以满足其性能要求。本文在国内外已有的吹气襟翼研究基础上,结合飞机气动综合优化设计框架及计算流体力学(CFD)的优势,以设计出高气动效率及工程实用性的内吹式襟翼方案作为设计目标,对内吹式襟翼的基本形式、吹气缝道位置及喷缝参数等进行综合优化设计,最终通过风洞试验来验证优化设计方案的有效性。从分析及验证结果来看,通过本优化设计方法所设计的内吹式襟翼,能在使用相同吹气动量系数的条件下,明显推迟襟翼上的气流分离,实现最大升力系数20%左右的提升,显著提升了内吹式襟翼的气动效率,为进一步实现内吹式襟翼的工程应用奠定了基础。     

大型水陆两栖飞机增升装置特殊设计综述

为掌握大型水陆两栖飞机增升装置工程设计的基本原理和主要技术,设计出满足较高气动力与水动力性能要求的高效增升装置,围绕两栖飞机增升装置的特殊设计方法开展了系统研究。通过对比分析两栖飞机与常规陆基飞机增升装置的技术特征与设计差异,在综合分析国内外典型两栖飞机增升装置的类型及设计特点的基础上,针对两栖飞机的快速性、喷溅性和抗浪性指标,对增升装置在使用和设计环节中相关影响要素进行了详细阐述。依据两栖飞机的使用环境以及使用要求,探讨了气动力与水动力耦合设计对两栖飞机增升装置的重要性,分析了水面喷溅、近水面效应、机构偏转限制等对增升装置的影响机理和影响规律,剖析了增升装置设计与抗浪指标的内在联系,对增升装置下偏量的选取方法给出建议。结合大量水动力、气动力试验和数值模拟数据,总结提炼出了与工程实际紧密结合的两栖飞机增升装置特殊设计原则。依据本文总结的设计方法完成的增升装置方案,已成功应用于我国正在研制的某大型水陆两栖飞机。通过风洞及水动力试验验证,结果表明该飞机越过阻力峰后未发生主喷溅冲击增升装置的现象,耐波性预报表明该飞机的抗浪能力满足预定的技术要求,从而进一步验证了本文提出的增升装置设计思路和设计方法的可行性,且具有较强的工程应用价值,可为两栖飞机增升装置的设计提供可靠的设计参考。