Analysis of conventional and asymmetric aircraft configurations using CEASIOM

One of the main drivers behind the SimSAC project and the CEASIOM software is to bring stability analysis and control system design earlier into the aircraft conceptual design process. Within this paper two very different aircraft are considered, a conventional T-tail based on the existing EA500 Very Light Jet and the second, a novel Z-wing configuration known as the GAV or general aviation vehicle. The first aircraft serves as a baseline comparison for the second, and the cruise case is considered as a benchmark for identifying potential drag reductions and aircraft stability characteristics. CEASIOM, the Computerised Environment for Aircraft Synthesis and Integrated Optimisation Methods, is used to generate aerodynamic data sets for both aircraft, create trim conditions and the associated linear models for classical stability analysis. The open-loop Z-wing configuration is shown to display both highly unstable and coupled modes before a multivariable Stability Augmentation System (SAS) is applied both to decouple and stabilise the aircraft. Within this paper, these two aircraft provide a test case with which to demonstrate the capabilities of the CEASIOM environment and the tools which have been developed during the SimSAC project. This new software suite is shown to allow conceptual development of unconventional novel configurations from mass properties through adaptive-fidelity aerodynamics to linear analysis and control system design.     

直升机高原山区飞行的风环境仿真建模技术研究

在高原山地环境中，气流风场的复杂变化对直升机的飞行安全有重要影响，创建高原山区环境下的风场模型，对模拟直升机在高原环境下飞行尤为关键。通过收集、分析已有的高原环境气候数据，建立给定区域的三维空间几何模型，采用计算流体力学方法模拟出给定区域的风场布局，并开发实时插值程序，为风场实时再现提供数据样本。     

高超声速飞行器DPIV内流阻力测量技术研究

为了研究吸气式高超声速飞行器的气动特性,提出一种新的内流阻力测量技术,即采用粒子图像测速技术和总压测量技术相结合,测量超燃发动机尾喷管流场速度矢量和皮托压力分布,间接获得内流出口处平均马赫数和内流出口处静压平均值,从而实现高超声速通气模型内流阻力测量。研究结果表明:粒子图像测速技术和总压测量技术相结合,成功地实现了内流阻力测量;试验获得的粒子图像,能够清楚地显示喷管出口位置内外流的分界面及边界层和边界层的尾迹;粒子图像测速试验获得的速度矢量场结果准确,精度高,能够提供远远超出传统测量技术所能提供的流场信息。      

民用飞机飞行试验任务优化技术研究与实现

针对具有复杂耦合关系的试飞任务难以进行全局优化的问题,提出了一种计算机辅助任务优化方法,该方法将复杂的试飞任务优化问题分解为多项串联问题,然后采用启发式算法(A*算法)和遗传算法相结合的混合遗传算法获得试飞任务单的较优组合,并以此为基础实现对试飞任务进行全局优化。工程应用表明,通过使用该方法获得的试飞任务优化结果置信度高,可有效缩短飞行试验任务周期和降低试验成本。     

民用飞机试飞规划与管理技术研究

梳理了通用的民机试飞需求类型,讨论了民机试飞任务分工和试飞计划制订原则,分析了民机试飞科目特点和逻辑关系,研究并提出了一种民机试飞任务优化方法,系统地阐述了试飞规划与管理体系,实现了民机试飞的闭环控制,解决了国内试飞规划中未能系统研究的问题,并创建了一套具有国际先进水平的民机试飞规划与管理系统(Flight Test Control System,简称"FTCS")。FTCS已在实际型号试飞工作中得到了验证和应用,起到了减少试飞架次和提高试飞效率的作用,具有实际的工程应用意义。     

通用航空飞行数据采集技术初探

飞行数据在航空运输业的多个领域内都有非常重要的应用,但极少有通用航空单位对飞行数据进行采集及分析。通用航空的飞机大部分都是小型飞机,现代飞行数据采集技术并不完全适用于通用航空,因此实时监控及飞行品质监控和维修预测很难进行。本文对现代飞行数据采集技术进行了分析探讨,提出了适合通用航空飞行数据的音、视频采集技术。     

现代飞行模拟机技术发展概述

自20世纪中期第一台飞行模拟机投入运行以来,模拟机的设计理念、加工工艺、制造手段、电子系统的技术不断进步.特别是近十年来,更多的生产厂商参与到模拟机的研发和生产中,大量的新技术、新理念在新型号模拟机上采用,其进步和发展是计算机系统、视景系统、运动系统、飞行操纵系统、接口系统、仪表系统和软件开发模式等多方面、全方位的整体...     

飞院历史发展与文化积淀研究

中国民航飞行学院历经54年,现已成为亚洲最大、世界知名的民航飞行院校,获得了中国民航飞行员"摇篮"及中国民航干部"黄埔"的美誉。回顾历史,飞院经历了初创时期、"文化大革命"时期、恢复时期、快速发展时期以及现在的综合发展、全面提升五个时期,不同时期具有不同的文化特点。飞院的历史也正是一部飞院文化发展史。不同时期的飞院文化经过一代又一代飞院人的传承,最终积淀成现在特有的飞院文化,即高等教育文化、飞行文化、安全文化及准军事管理文化。     

巡航段高超声速飞行器的高阶指数时变滑模飞行控制器设计

针对高超声速飞行器的巡航控制存在的不确定气动参数问题,提出了一种具有全局鲁棒性的指数时变滑模控制方法。首先将纵向模型进行精确线性化,提出了一种新的指数时变滑模面,在此基础上设计了一种高阶时变滑模控制律。该控制律使系统相轨迹从初始时刻起始终处于滑动阶段,消除了常规时不变滑模控制的到达阶段,保证了控制过程中对系统参数不确定性的全局鲁棒性。最后,用李亚普诺夫理论证明了该控制律的稳定性。控制律参数采用遗传算法进行优化,优化的指标由系统响应误差的积分和参数违反约束时的惩罚项组成。仿真结果验证了该方法的有效性。     

归因于空间环境的航天器故障与异常

天然空间环境对航天器设计、研制和运行的影响是NASA马歇尔空间飞行中心系统分析和集成实验室电磁与航空宇宙环境部组织编写的一系列NASA RP报告的主题.其中,NASA RP-1390详细概述了天然空间环境7个主要环境因素,包括它们的简单定义、相关的型号计划事项以及对各种航天器分系统的影响.该报告提供100多个从1974...