潜艇应急燃气吹除过程的理论分析及实验验证

通过对燃气吹除压载水舱过程进行热力学分析,确立了考虑相变产生水蒸气情况下燃气吹除过程的能量方程、质量方程和气体状态方程,推导并建立了压载水舱吹除过程的数理模型.进行了潜艇应急燃气吹除系统的小比例模型原理实验,模拟了水下100m深度时燃气吹除的排水性能与规律以及燃气吹除过程中的主要性能参数变化情况,并对影响吹除效率的各种因素进行了分析.实验结果与所建立的潜艇应急燃气吹除过程数理模型的仿真结果进行了对比验证,结果表明,通过热力学方法建立的用于燃气吹除过程的工程计算数理模型与实际实验情况符合较好,可用于燃气应急吹除系统的设计及优化.     

面向多载荷的遥感数据处理系统的应用探讨

针对多种载荷数据处理的需求,通过对现有各种遥感数据处理系统的研究和分析,提出了一种面向多载荷的遥感数据处理系统的处理方法。分析了系统的主要任务,构建了系统的运行环境,提出了系统的功能结构和两种不同的业务流程。实验结果表明,这种处理系统能有效地利用现有的各类遥感数据处理系统的资源,并能正确地完成对多种载荷数据的处理。     

基于VC＋＋的液氧/煤油动力系统自动紧急关机软件设计与应用

自动紧急关机系统是火箭动力系统试验的关键环节,是推进系统和试验台的有力安全保障。针对液氧/煤油动力系统热试车威力大、响应快的系统特性,研发了基于VXI的数据采集系统及紧急关机系统,依据功能需求设计开发了基于VC＋＋的关机判读软件。首先设计了关机判读软件系统的采集、报警、实时存储、图像显示等基本功能模块,其次阐述了基于VC＋＋的关机判读软件的具体实施方案,包括软件应用环境和核心程序流程,展示了关机判读软件的应用主界面;详细分析了影响自动关机响应时间的主要因素;通过一百多组模拟数据进行了软件功能性、故障检测能力等多方面的测试,实时性和准确度均达到了系统设计要求。某次液氧/煤油动力系统热试车对本系统的应用进一步验证了其性能的优异性。     

Aerodynamic/aeroacoustic variable-fidelity optimization of helicopter rotor based on hierarchical Kriging model

Rotor noise is one of the most important reasons for restricting helicopter development; hence, the optimization design of rotor blade considering aeroacoustic and aerodynamic performance at the same time has always been the focus of research attention. For complex rotor design problems with a large number of design variables, the efficiency of the traditional Kriging model needs to be improved. Thus, Hierarchical Kriging (HK) model is employed in this study for rotor optimization design. By using the validated RANS solver and acoustic method based on the FW–H_pds equation, an efficient aerodynamic/aeroacoustic optimization method for high-dimensional problem of rotors in hover based on HK model is developed. By using present HK model and new infill-sampling criteria, the number of design variables is increased from less than 20–53. Results of two analytical function test cases show that the HK model is efficient and accurate in calculation. Subsequently, the helicopter rotor blade is optimally designed for aerodynamic/aeroacoustic performance in hover based on the HK model with high dimensional design variables. The objective function is adopted to improve the rotational noise characteristics by reducing the absolute peak of the acoustic pressure. In addition, the constraints of thrust, hover efficiency, solidity, and airfoils thickness are strictly satisfied. Optimization results show that the Kriging model finds the objective of reducing the noise by 2.87 dB after 248 iterations while the HK model does it only after 164 iterations. The optimization efficiency of the HK model is significantly higher than that of the traditional Kriging model. In the case analyzed, the HK model saves 35% of the time used by the Kriging model.     

Optimum blade loading for a powered rotor in descent

The optimum loading for rotors has previously been found for hover, climb and wind turbine conditions;but, up to now, no one has determined the optimum rotor loading in descent. This could be an important design consideration for rotary-wing parachutes and low-speed des-cents. In this paper, the optimal loading for a powered rotor in descent is found from momentum theory based on a variational principle. This loading is compared with the optimal loading for a rotor in hover or climb and with the Betz rotor loading (which is optimum for a lightly-loaded rotor). Wake contraction for each of the various loadings is also presented.     

应用于海事上的便携式北斗报警终端设计

针对海洋环境复杂多变,没有手机等无线通信网络的特点,为了及时准确的报警,结合北斗一代卫星通信短报文的独特功能,设计了一款体积小、重量轻的北斗报警终端,主要应用于海事活动中的应急报警,可随身携带,配备到每个船员。终端采用业界体积最小的北斗通信四合一模块BGM7014,通过单片机控制,实现了遇险后,可主动申请定位,并把遇险信息和位置信息发射出去。经测试表明,终端可以实现遇险报警功能,且定位通信成功率均在95%以上。     

应急动力系统故障研究与分析

通过研究应急动力系统的故障特点和故障类型，分析了常见的故障原因，提出了相应的故障诊断方法，为应急动力系统的维修提供借鉴和指导。     

氢/氧火箭发动机试验自动紧急关机程序设计

在氢/氧火箭发动机试验过程中,对发动机关键参数进行监测,及时发现异常或故障趋势,并快速实施自动紧急关机是非常重要的.本文在Pacific 6000数据采集控制系统的基础上,使用Visual C++开发环境对其自带的采集软件PI660进行二次开发,实现高精度自动紧急关机判读功能.在紧急关机程序设计中,定时器的精度直接影响判读的准确性,通过对几种定时器精度的测试和分析,选取“多媒体定时器”用于自动紧急关机程序,并结合Pacif-ic 6000数据采集控制系统的特性,综合分析了自动紧急关机程序的响应时间及可靠性.     

下一代直升机技术发展方向研究

技术的发展以需求为牵引和导向,本文从直升机划代出发,概括得出下一代直升机的典型特征、能力需求及其技术发展的3大方向,即高速、绿色和智能化.     

基于直升机飞行性能需求的涡轴发动机设计参数选取方法研究

以直升机性能计算方法为基础,辅以考虑尺寸效应及设计能力的涡轴发动机设计方法,建立了以直升机旋翼桨盘载荷及最大起飞功重比为特征参数的直升机/涡轴发动机性能约束分析模型、任务分析模型及基于直升机飞行性能需求的涡轴发动机设计参数选取模型。针对涡轴发动机部件/系统设计能力及直升机飞行性能需求,首先开展了给定涡轴发动机循环参数下的流量匹配计算,然后开展了涡轴发动机循环参数选取研究。研究表明,所建立的直升机/涡轴发动机性能约束分析模型、任务分析模型可实现给定飞行任务的直升机/涡轴发动机性能耦合设计;在给定涡轴发动机循环参数条件,由于尺寸效应,涡轴发动机部件效率受进口流量的影响,其设计点功率并不随流量等比例变化,从而使得直升机起飞总重呈现非等比例变化;在涡轴发动机循环参数选择时,在满足直升机飞行性能需求下,存在涡轴发动机耗油率与单位功率之间权衡下的循环参数选取,使得直升机起飞总重最小。