未来飞行器的结构（2002-2023年）（1）

以高级飞行状态进行旅行还远远没有实现。人类还面临着不断改进飞行性能的挑战，即减小空中飞行器的购买和使用成本，充分开发和利用人类至今仍然难以了解和掌握的飞行的潜在利益。为了实现这一目标，在今后20年当中，我们能够预计取得怎样的进步呢？作者试图通过对结构技术在规定的时间内的发展设想来回答这一问题。作者的这一设想涵盖了验证、通用、军用和商用航空领域。     

C-17飞机任务计算机：同步操作的设计

C-17飞机上有三台任务计算机（MC），一台作为任务航电总线控制器（BC）。每台MC都可以成为BC，因此达到三余度设计要求。设计目的是如果目前总线控制器失效就可以向另外一台任务计算机提供透明转换。我们面临的问题是没有专用的同步总线。每台任务计算机依靠可变存储器的740000字节进行同步操作并运用两条1553总线维持同步；通过备份总线控制器数据和复制备份中顺序关键事件的次序来实现同步；同步状态的监督是通过对检验和以及顺序关键事件的比较来实现的；依靠对所选择的数据的交叉装载纠正备份同步故障。文章还讨论了任务计算机成为总线控制器的条件。     

航材共享决策：既是艺术，也是科学

航材是航空公司最大的资金消耗和资产类型之一,如何合理规划零备件库存、最大限度地降低航材的保障成本是航空公司航材保障决策的重要目标。从国际先进经验来看,在航材共享模式下,航空公司可以享受减少自身航材储备量,免去自身航材保障相关的采购、库存管理、故障件送修等管理成本,而且付费方式灵活等多种益处。但是,航材共享也存在资产失控的风险,航空公司仍需综合考虑自身机队情况、运营目标等多种复杂因素才能做出正确的航材保障决策。     

C-17先进自动交互式维护系统

文章所述的先进的机载交互式维护系统（AAIMS）概念,包含那些采集、关联和处理飞行过程数据的机载信息系统以及远离飞机的地面工作站信息处理系统两个方面;自动查询程序;提供每架飞机历史飞行数据以及整个飞机联队飞行信息;提供交互式的人机界面。（AAIMS）系统的目的是提高任务效率、减少寿命周期费用和每个飞行小时所耗费维护工时以及减少飞机周转时间。AAIMS也为交互式维护数据系统（IMDS）界面提供数据采集的装置。     

机动双基地武器定位雷达的动态探测能力

提出了将采用机载机动式接收机的双基地雷达概念用于火炮定位。这种概念性系统的性能取决于有足够的飞行时间对炮弹进行跟踪，以精确测定完事的弹道。给出了各种双基地配置及雷达和目标参数的动态覆盖范围和飞行时间的探测结果。为了便于分析，完成了对二维双基地雷达的计算机模拟。数学模型采用双基地RCS数据模拟真实目标反射特性。事实证明，采用单个机动式接收机的双基地雷达系统在执行大范围监视任务中非常有效，可替代现役的单基地雷达系统。对系统的潜在改进进行了讨论。     

航天飞机舱外活动期间的能量利用率

舱外活动期间的工作速率或能量利用率是衡量生保系统的主要因素，同时它也可用来估量EVA的难易程度以及乘员肌肉中能量的消耗。从1983年STS-6任务的第一次出舱，我们已经执行了59人次EVA，共计341人时。在每次EVA中对能量利用率都要进行测量。每次EVA的代谢率通过氧气的利用量进行测量，该数据经过航天服泄露的修正。1981～1987年，EVA全程或EVA大半程的平均数据均可获得。自1987年以来，在EVA活动中每隔2min测量1次EVA的氧气利用量。航天飞机的平均代谢率为194kcal／h，这比“阿波罗”和天空实验室任务期间的代谢率要低很多。峰值率低丁设计水平，在任务期间很少达到，时间也很短。这说明任务中的能量消耗和训练程度成反比。     

长期航天飞行后血浆蛋白的变化

研究了29名在“和平”号空间站上飞行了125d～366d俄罗斯航天员的血浆蛋白。为了研究蛋白的组分使用了醋酸纤维膜电泳。用自动分析仪的缩二脲法确定总蛋白浓度。飞行后第2天平均总蛋白浓度和蛋白组分所占总蛋白的百分比与正常值没有区别。飞行后的第7～14天,发现总蛋白浓度有明显下降,α1球蛋白与α2球蛋白含量增加,γ球蛋白下降,而白蛋白和β球蛋白的平均含量没有变化。结果显示在长期航天飞行返回地面后,航天员在再适应的早期发生了急性期反应。     

乘员绩效的工效支持（续）

工作站 工作站被定义为包含描述信息的方法、控制台和控制器、座位和操作者执行任务所需的其它设备的空间。工作站设计必须考虑操作者任务的特定内容（结构和算法）；操作者的人体测量学、生物力学、心理和生理特性；卫生标准和规范；安全：技术美学。     

展弦比为8的跨音速翼-身组合体内翼的设计研究

提出了亚音速设计程序对翼-身组合体的应用。由正、反面元法计算相结合的程序是基于精确的跨音速求解和当量亚音速压力分布之间的关系，后者是由速矢端线理论设计的一个在无激波翼型设计条件下通过应用亚音速面元法获得的。 文章主要研究内翼设计过程中由于气流的三维特性引起的几个问题，这种气流的三维特性影响了当量亚音速压力分布的确定。两种本质不同的研究方法后面有论述，在翼根处或是亚临界气流条件、或是超临界气流条件。研究表明对于在内翼上带有前缘延伸的机翼形状可以在翼根获得亚临界气流条件，换一种办法通过运用机身外形延伸到最初设计的一种机翼，在翼根处具有超临界气流条件。 对于名义上的无激波气流条件，目前提供的关于翼-身组合体的风洞试验结果证实了该设计方法在规定的气动特性下足以产生约束的内翼几何外形。     

二级光纤陀螺仪动态系统的相位域模型

讨论了一种分析非线性光纤陀螺仪（FOG）系统用的相位域模型。在理论上，使用这种模型可以优化系统设计。介绍了系统设计，其中包括详细的信号处理。使用这种模型可以提高系统的灵敏度和精确度。根据计算机模拟和实验结果可知1：实验结果与分析结果相同，上升时间，超调量和稳态误差等误差少于4％，并且经计算机模拟分步试验和斜波输入试验的时间域响应得到验证。2：采用相位域模型可以建立一个系统稳态误差为0，超调量为6％，高稳定性，系统固有频率上升时间短（如1／ωa）的优化FOG系统。