膜片逻辑元件气动控制简介(一)

本文根据空军驻四三○厂军事代表张萃林同志来稿《气动薄膜开关元件》和洛阳东方红拖拉机厂《膜片逻辑元件气动控制及其应用》一文编写而成。     

小型快速调节式组合钻孔装置的应用

英国狄苏特(Desoutter)公司发展的AFD系列自动进给风钻和攻丝头,在世界同行业中具有较先进的水平。在国外的飞机工厂,仪器仪表、汽车拖拉机制造等行业中得到了较广泛的应用。近年来,我国在这个方面也取得了一定程度的发展与应用。随着气动逻辑控制技术的迅速发展,特别是具有先进水平的高压截止式气动逻辑元件的应用,使自动进给风钻等动力头在气动装置、气动组合机床和自动化生产上获得了较好的应用,对壳体、框架、盘、盖     

气动组合机床的应用

气动组合机床是组台机床中的一个分支。它是一种基本上以压缩空气作为动力源的高效率金属切削设备,并可实现半自动和全自动的操作过程。气动组合机床主要由风动钻孔动力头、攻丝动力头和铣削动力头等作为动力部件,并通过床身、台面、支架、气动滑台、气动回转台等部件组合起来,并采用一套气动逻辑元件组成的控制系统来操纵和协调各部件之间的动作,使其按照预先确定好的程序进行工作。有的还配置了灯光及音响装置来检测控制系统中     

起落架收放气动载荷研究

在FL-13风洞对起落架主要元件和某机主起落架进行了吹风试验研究,在此基础上,讨论了确定起落架主要元件气动力系数的影响因素。为起落架收放气动载荷计算提供了依据。     

窗口气动加热效应对机载红外系统标定的影响

在设计和研制机载导弹寻的器系统时，玻璃窗口的气动加热效应是一个重要的考虑因素。本文介绍了在寻的器自动寻的阶段何等急剧程度的玻璃窗口温升会对探测器性能产生不利的影响，在开始的设计阶段，对于给定的有关目标特征、飞行气动特性以及寻的器光学系统等的参数列出了计算目标和窗口材料辐射到探测器元件上的辐射亮度的计算公式，利用这些推导出来的公式，以寻的器飞行时间函数的形式绘出了一系列上述参数典型值时的辐射亮度曲线     

飞机电排斥除冰器件设计与仿真

结冰是飞机飞行中的重大安全隐患.电排斥除冰器利用电磁排斥力除去冻结在飞机表面的积冰,具有低功耗、高效率、对飞机气动性能影响小、安装简易等优点.本文采用ANSYS仿真软件,利用磁矢量位有限元仿真方法,构建了飞机电排斥除冰器单组排斥元件有限元模型,通过对模型进行电磁一结构瞬态耦合,分析了单组元件尺寸及通入电流峰值对元件运动...     

离散RCS的PWPF调制方式改进及混合控制逻辑设计

可重复使用飞行器(RLV)再入控制常涉及离散的反推力控制系统(RCS)和连续的气动舵面的混合控制,其中避免离散RCS出现极限环振荡和混合控制的逻辑是设计的关键问题。为此,对应用脉宽脉频(PWPF)调制的离散RCS进行极限环振荡行为的离散描述函数法预测,推导极限环出现条件,设计了一种前置非对称死区环节规避极限环而不损失性能,在此基础上提出便于工程应用的RCS与气动舵面混合控制逻辑。通过对典型飞行器的控制仿真验证表明,改进的离散RCS的PWPF调制方式及设计的混合控制逻辑能够获得良好的控制效果,满足控制要求。     

基于APDL语言的机翼结构优化设计与分析

机翼结构设计是飞机结构设计的重要环节之一,通常在气动外形确定之后进行。根据机翼气动外形,首先对元件进行二维布局设计,确定机翼结构形式及梁、肋、缘条、油箱等的位置,初步给出各构件尺寸大小,然后在ANSYS中应用APDL语言,建立合理的有限元模型,进行静力学计算分析,进一步使用子问题逼近算法对机翼结构进行强度和变形约束下的结构优化,得到重量最轻的结构设计。结果表明,使用APDL这种参数化的建模语言进行机翼结构优化是可行的,能有效提高结构优化和设计阶段的工作效率。     

气动卡盘

气动卡盘Ｎｏｒｔｈｆｉｅｌｄ精密仪器公司新近研制出能在机床立轴转速达到ｎ＝６０００ｒ／ｍｉｎ以上的条件下使用，重复精度能够述到０．０００２５４ｍｍ的４５０ＷＨＳ型气动卡盒。主要用于高精度牢削同心度要求很高的液压元件。（薛儒）（读者服务卡索引号：０１６...     

射流管阀磁量对气动舵机抖动的影响

气动舵机作为制导装备中控制系统的执行元件,主要作用是在制导装备飞行途中控制飞行姿态和改变飞行轨迹。正常情况下装备保持稳定飞行,但在整弹检测时,偶有舵机抖动问题出现,影响装备使用性能。针对此类问题,通过深入研究气动舵机的结构、工作原理、关键部件特性,并进行大量的抖动试验进行验证分析,得出射流管阀磁量对舵机抖动的影响因素。     

贵州枫阳液压有限责任公司

贵州枫阳液压有限责任公司隶属于中航工业通飞公司所属贵航集团公司,是我国航空航天工业、液压气动行业及工程机械配套行业中的骨干企业。经过40多年的拼搏与探索,公司在液压电磁元件专业领域的研发能力、制造水平、生产能力有了较大提高。在电磁转换技术、密封技术、阀体阀芯精密配偶技术、阀体铸造技术、深孔加工技术、元件小型化技术、液压系统集成技术等方面形成     

民用客机液压系统逻辑控制单元故障分析及排除

通过采用故障树的分析方法,运用故障机理分析、故障定位及故障复现的故障归零思路,分析了逻辑控制单元的设计规范及其变更,进行了新旧逻辑控制单元的对比试验,检查了逻辑控制单元与飞机的交联信号等,最终定位故障在逻辑控制单元内部元件失效,顺利排除了故障。     

CFD技术在航空工程领域的应用、挑战与发展

计算流体力学(CFD)技术在航空工程领域发挥着重要作用。总结了CFD技术在航空工程领域中的应用,系统阐述了气动设计、气动弹性、气动噪声、数字化飞行等多学科耦合计算领域对CFD技术的需求,结合实际工程应用分析了CFD技术面临的主要挑战。总结了近年来CFD技术在流动分离、边界层转捩、高精度方法和运动网格技术等领域取得的研究成果以及在气动特性评估、流动机理分析、气动设计、气动弹性、气动噪声等工程领域中的应用。进一步展望了CFD数值模拟未来的几个关键技术以及应用前景。     

基于时间步进自由尾迹的旋翼总距突增气动响应分析

自由尾迹的桨叶气动模型中,考虑了由于桨叶预扭导致尾随涡不在同一个平面对控制点诱导速度的影响,翼型气动模型采用Leishman-Beddoes非定常气动模型,并推导得到操纵下的桨叶挥舞运动方程。采用二阶精度时间步进格式,耦合桨叶气动模型、挥舞运动方程,构建时间步进自由尾迹算法。而后计算旋翼尾迹在操纵条件下的变化历程,得到旋翼的气动响应。通过计算结果与实验数据的对比,验证方法的可行性,并分析操纵速率、预扭对气动响应的影响。     

国外航空气动技术在风力机上的应用进展

风力机气动技术是提高风能捕获能力的核心技术。在调研近两年国外文献资料的基础上,概述了航空气动技术在风力机上应用的最新研究进展。主要包括水平轴大型风力机发展的新概念、垂直轴风力机专用翼型研究、各种气动技术在叶片上的应用研究、美国缩尺风场技术设备(SWi FT)建设和测试技术发展。目的是跟踪国外风力机气动布局概念和技术应用研究进展,意在为我国该领域研究工作提供参考。     

基于控制理论和NS方程的气动设计方法研究

研究了基于控制理论和NS方程的气动设计方法,针对给定的目标函数表达形式,应用该设计理论在计算坐标下详细推导了相应的共轭方程及边界条件具体表达形式,以及梯度方程求解表达式,通过合理的数学变换,导出了共轭方程在笛卡尔坐标系下的直观表达形式,发展了有效的共轭方程数值求解方法,通过流动控制方程数值求解、共轭方程数值求解、目标函数对设计变量的梯度求解和优化算法等方面的有效结合,研究与发展了一种新的气动设计方法,以二维机翼气动设计为例,成功进行了亚、跨音速情形下的相关设计算例研究,研究结果表明应用控制理论和NS方程的气动设计方法在设计理论、适用性以及时间花费等方面都有着很好的特色和优点,且设计结果也更为可靠.     

基于Navier-Stokes方程的旋翼前飞状态气动特性数值模拟研究

建立了一个适用于旋翼前飞状态非定常流场和气动载荷计算的数值方法。在该方法中,控制方程为惯性坐标系下的三维非定常Navier-Stokes方程,空间方向上将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分分裂方法相结合。为较好地模拟流动分离,采用了一方程的Spalart-Allmaras湍流模型,时间方向则采用双时间法推进求解。为计入桨叶的旋转、周期性挥舞和变距运动,采用了运动嵌套网格方法。此外,为了更真实地反映旋翼桨叶的实际运动,发展了一个旋翼配平分析模型及求解方法。应用所建立的方法,首先计算了具有先进气动外形的四片桨叶的UH-60A直升机旋翼悬停状态的流场及气动性能,验证了该方法对悬停状态旋翼气动性能数值模拟的有效性。在此基础上,着重对Caradonna模型旋翼无升力前飞状态和AH-1G直升机旋翼桨-涡干扰前飞状态的气动特性(表面压强分布、扭矩、气动载荷)进行了计算,数值结果和试验值吻合良好,表明本文建立的CFD方法对旋翼前飞状态流场的模拟和气动载荷的计算是有效的。     

基于分层策略的翼型多参量气动优化设计研究

与基于梯度的优化方法相比,遗传算法因其极强的鲁棒性、随机搜索及优化结果全局性等特点在工程优化中得到越来越广泛的应用。为提高优化设计的效率,改进了传统的遗传算法,采用并行分层策略基因遗传算法开展了翼型多参量气动优化设计研究,包括翼型和多段翼型的基因编码、外形参数化,以及动网格技术。结果表明,并行分层策略在得到较优气动优化结果的同时,极大地缩短了优化时间,提高了计算效率,具有广阔的工程应用前景。     

考虑禁飞圆的滑翔式机动弹道与气动特性参数耦合设计

 为获得滑翔式再入飞行器最佳气动与弹道机动性能,针对规避禁飞圆的远程滑翔式再入问题提出了一种机动弹道与气动特性参数耦合设计方法。耦合设计外环以气动特性参数为设计变量,基于抛物阻力极线模型提取最大升阻比和对应升力系数为气动特性参数;耦合设计内环以泛化升力系数和侧倾角为设计变量,获得给定升阻特性下能规避禁飞圆且满足再入走廊要求的滑翔式再入轨迹。耦合设计问题以再入驻点总热流最小为优化目标,以再入走廊、终端位置和速度为约束,求解满足弹道机动要求且目标函数最小的最佳气动特性参数。提出了一种规避禁飞圆的侧向几何制导逻辑用于内环轨迹设计。仿真算例得出禁飞圆半径越大,需要的滑翔式再入飞行器最大升阻比越大,且再入轨迹刚好能绕过禁飞圆。仿真结果验证了耦合设计方法和侧向制导逻辑的有效性,该方法可为飞行器方案设计时的气动布局选型等工作提供参考。     

人工智能在气动设计中的应用与展望

在人工智能技术高速发展的浪潮下,智能化技术为空气动力学的研究提供了新的思路和手段。各国学者在人工智能与空气动力学设计的综合应用方面开展了诸多有益的探索与尝试。目前人工智能方法已被用于设计对象描述、数值求解、非线性映射等气动设计的关键环节中。实现了自适应设计参数探索、高效气动特征求解、快速数据降维与映射、智能优化等,提高了气动设计的速度、准确性、鲁棒性与全局性。概述了气动设计的发展现状、人工智能技术的研究现状以及机器学习在气动设计中的应用现状。展望了深度学习在气动设计上的应用前景。提出了以机器为核心根据优化阶段实时调整优化方案及走向的高度智能化气动设计概念——"机器设计"。强调了开展智能可诠释设计研究的重要性。