航空燃气涡轮发动机状态监控和技术诊断导论

要对航空燃气涡轮发动机技术状态进行监控和诊断,预先必须建立发动机完备的技术状态诊断数学模型。例如,可以用状态变量矩阵形式的表达式,表达出全部状态和性能的诊断数学模型,或者用技术状态函数表形式描述的诊断数学模型。由于航空发动机技术状态变量繁多,相关量函数的显式表达式复杂。建立完备的技术状态变量矩阵形式表达式诊断数学模型困难。目前一般认为技术状态函数表达式的诊断数学模型是容易建立,是较理想的数学模型。如图2所示,模标栏填入发动机技术状态E,包括正常状态e_1和故障状态e_i,纵标栏填入必要而允许的基础检查π_j。在横标栏和纵标栏相交的方格内,填入发动机技术状态检查结果R_j~i,可以用技术状态的数值或逻辑参数表示。     

航空发动机状态监控和故障诊断系统

 本文从世界各航空公司采用和研制该系统的情况,和我国民航维修工作的现状及发展提出了研究此系统的必要性,对发动机参数趋势分析和气路分析以及发动机振动分析进行了较全面的讨论,提出了研究的途径和基本模型及所要达到的目的。     

微小型直升机自抗扰飞行控制

针对微小型直升机建模困难,动态模型中不仅含有较多的未知动态,且飞行中内外扰动均比较大的问题,提出一种基于自抗扰控制的飞行控制方法。该方法不仅可以确保微小型直升机六自由度方向上的稳定准确跟踪控制,而且可实时估计并补偿未知动态影响。通过盘旋上升模态下飞行仿真验证了此控制方法的有效性和鲁棒性。     

旋翼系统典型故障的诊断与预测方法

在分析直升机旋翼系统典型故障的基础上,提出了旋翼系统典型故障的诊断与预测方法,包括:桨叶疲劳寿命预测方法,桨毂疲劳寿命预测方法,拉杆疲劳寿命预测方法,自动倾斜器轴承故障诊断方法等。同时,介绍了基于飞行状态识别,基于虚拟传感器,基于载荷实测的疲劳寿命预测方法和自动倾斜器轴承故障诊断方法的关键技术,说明了旋翼系统典型故障的可测试性以及实现旋翼系统基于状态维修(CBM)的可行性。     

基于状态空间法的横航向非定常气动力建模

建立了大迎角下横航向非定常气动力的状态空间法的模型,并依据某战斗机的大迎角、大振幅单自由度偏航、滚转及偏航-滚转耦合运动的风洞实验数据,对状态空间模型进行结构辨识与参数估计。最后得到的模型辨识结果和预测值均与实验数据符合得很好,表明所建立的此种状态空间法的模型能准确地描述大迎角横航向非线性、非定常的气动力特性。此外,还得到了不同运动类型的特征时间常数。     

超声速溢流条件下二元超声速进气道附加阻力计算

通过几何关系导出了单楔、双楔和三楔超声速进气道在零攻角及有攻角时的附加阻力系数计算公式,并进一步得出了N-1楔进气道的附加阻力系数计算通用公式.通过算例研究分析了飞行马赫数、飞行攻角及进气道总转角对附加阻力的影响.分析表明,进气道在超声速溢流条件下,附加阻力只同飞行马赫数、攻角及各楔面转角有关;附加阻力随飞行马赫数增加而减少,随攻角及进气道外压缩面总转角增大而增大;对于加速爬升用冲压发动机而言,设计时应注意减少附加阻力,并结合弹道、气动外形合理选择攻角.     

技术状态管理

技术状态管理是随着型号研制的发展而形成的一种工程管理方法,是确保型号研制过程受控的重要手段。技术状态管理是将技术状态项目的功能特性和物理特性进行标识并形成文件,对这些文件的更改和实物产品的偏离和超差进行控制,对技术状态项目进行审核,对标识、控制、审核的情况进行记录和报告,并对这些工作进行技术和行政的指导、监督和管理的活动。     

一类非线性系统的状态反馈输出跟踪研究

研究一类非线性系统的状态反馈输出跟踪控制问题。对于给定的光滑有界的参考信号,利用反步方法设计系统的跟踪控制器,使从任意初值出发的系统的输出都渐近于给定的参考信号,同时系统内部状态保持有界。仿真实例验证了研究结论的可行性。     

热处理状态对LD10 铝合金化铣表面质量的影响

为了解决运载火箭结构中口盖零件化铣后表面质量较差的问题,对LD10 铝合金板材的化铣加

工进行了试验研究。采取同批次、相同变形量、不同热处理状态(淬火+人工时效、淬火+过时效)的零件在相同

的化铣工艺参数下进行试验,并对零件的化学成分、金相组织进行了分析。理论研究及试验结果表明:LD10 铝

合金的化铣表面质量与加工前热处理状态有关,退火状态及淬火+人工时效状态的零件化铣后表面质量较好,

在不影响力学性能的前提下,可采用过时效处理提高化铣表面质量。

     

航空发动机技术状态标识建立的方法研究

为加强航空发动机的技术状态管理,对发动机技术状态标识的建立进行了具体的研究.依据发动机工作分解结构,对技术状态项的确定、选取原则、在系统中的建立以及实现更改控制给出了指导性思路,该方法已在航空发动机研制过程中进行了实践应用,可以满足技术状态管理中对基线的控制要求,同时也为其他复杂工程系统研发过程中开展技术状态标识工作提供参考.