基于MBSE思想的航空发动机控制系统设计方法

在航空发动机控制系统设计开发过程中,存在需求理解偏差、需求实现描述不清晰、设计过程缺失等问题,严重影响产 品后续使用。为了构建完整、规范、准确的系统设计要求,完整描述系统设计过程,引入基于模型的系统工程思想。通过需求分析 将用户需求条目化,并对每条需求进行确认;通过功能分解,将复杂系统模块化;利用功能描述将需求量化、图形化,明确各项功能 的具体行为;在要求制定过程中引入数据流管理,将整个系统设计过程有机结合在一起。结果表明：采用基于模型的系统工程思 想构建满足产品研发的控制系统正向设计方法,实现了顶层需求的100%覆盖和追溯,可将模糊的需求通过建模方式具体化、显形 化。通过N1测量对设计方法进行了验证,表明该方法可用于工程设计。     

精密电铸铜工艺的研究

分析了国内外精密电铸铜发展现状,提出了电流和添加剂对电铸层表面形貌的影响,以及铸液中添加剂的存在对基质金属铜的晶粒有明显的细化作用.使电铸层的显微硬度、耐磨性及抗拉性有明显提高.     

连续分离铝熔体中夹杂物的分析

通过分析高频磁场作用下熔体连续处理时夹杂的去除效率表明，熔体连续处理条件下的夹杂去除效率比熔体静止时的略低，而夹杂与熔体之间的密度差对电磁分离时的去除效率影响不大。提高去除效率的有效途径是增大磁感应强度或降低分离器管径，但减小管径的同时需要提高磁场频率，以保持α/δ的值在2附近才可以取得最佳的分离效果。     

某型航空发动机空中起动供油规律的研究

研究某型航空发动机空中起动困难问题,现有自动起动器没有考虑飞行高度对供油规律的影响,发动机在空中起动时存在富油状态.分析了影响起动供油规律的因素,在现有自动起动器结构基础上,设计了高空修正模块来补偿飞行高度对供油规律的影响.建立了自动起动器的数学模型,对改进的自动起动器进行了仿真分析和试验.仿真结果和试验验证了改进方案的可行性,与地面起动相比,空中起动的供油量随着飞行高度的增加而降低.采用改进的空中起动供油规律可补偿飞行高度对供油特性的影响,解决发动机空中起动时的富油状态问题.      

燃气轮机数控系统的燃油计量装置设计

分析了燃油计量装置在燃气轮机FADEC系统中的重要性;简述了某型燃机的控制要求和控制规律,介绍了其FADEC系统的总体方案,重点介绍了燃油计量装置的设计方案.     

低雷诺数下机翼气动特性研究及控制

高空长航时无人飞行器(HALE UAV)由于飞行环境空气稀薄、雷诺数低导致其气动性能恶化,如何通过流动控制改善机翼低雷诺数气动性能受到越来越多的关注。在低速风洞中通过测力、测压和边界层测试等试验技术开展了NACA 633-421直机翼模型气动特性试验和流动控制研究。天平测力结果表明:随雷诺数降低(Re<1.4×10⁵)机翼气动特性迅速恶化;最大升力系数损失严重,失速迎角急剧降低;分析翼面压力分布结果显示,机翼表面产生层流分离泡(LSB),其长度变化、位置前移和最终发生破裂的发展过程是导致机翼低雷诺数气动性能恶化的主要原因。采用合成微射流(Micro-SJ)对翼面层流分离泡进行流动控制,失速迎角推迟了11°,机翼最大升力系数由0.59提升至1.10,最大升阻比增加了13.6%。合成微射流控制具有选频特性,驱动频率f=200~400 Hz的合成微射流控制效果最佳,更易促进分离剪切层提前转捩,形成湍流再附,使得层流分离泡长度缩短。     

军用航空发动机燃油泵低润滑性试验方法研究

燃油无润滑性影响燃油泵的正常工作和工作寿命,结合JSSG 2007B标准中关于燃油低润滑性试验要求,分别对燃油润滑性测定方法、试验用燃油、试验条件进行了分析研究,对试验装置及试验操作流程提供建议,为军用航空发动机燃油系统研制人员开展低润滑性燃油试验提供技术参考和借鉴.     

斜出口合成射流控制机翼分离流实验研究

采用倾斜出口合成射流激励器对NACA633-421三维直机翼进行分离流主动流动控制,天平测力结果表明合成射流可以有效地控制机翼流动分离,提升最大升力系数10.4%,推迟失速迎角4°。运用边界层测试技术及粒子图像测速系统(PIV)对合成射流分离流控制机制进行研究分析,结果表明,控制后边界层速度型变得“饱满”,形状因子减小,其底层能量增加,抵抗逆压梯度能力增强。瞬态及时均化PIV测试流场图进一步证明合成射流向主流进行动量注入及掺混后,主流附着机翼表面,翼面附近流体湍流动能和雷诺剪切应力增加,分离点向下游推迟,流动分离得到抑制。     

面向航空发动机推力控制的大气参数测量系统设计

为了实现多发飞机推力控制匹配要求,以及提升机载控制参数测量可靠性要求,设计了一套适用于多发飞机的机载环境大气参数测量系统。通过对发动机推力控制需求和适航相关要求的分析,确定了系统设计原则,利用飞机和发动机的有限硬件资源,提出了一种适用于多发飞机的多余度机载环境大气参数测量系统架构。针对不同来源的信号,分别设计了相应信号故障诊断算法、表决算法以及多源信号故障切换逻辑,保证系统在信号发生故障时可及时切换到健康余度。通过仿真和试验对测量系统在信号发生故障时的容错能力进行了验证,结果表明：系统余度设计合理,故障诊断和表决逻辑有效,环境大气参数测量的可靠性和安全性得到了提升;当信号发生故障时,可实现故障重构,且切换过程产生的推力变化小于3%。     

飞机/悬挂物通用化开放体系结构研究

飞机/悬挂物接口标准对飞机加挂新的武器具有重要意义.针对目前机载悬挂物管理系统仍需驾驶员进行过多地干预、不能适用于未来高性能飞机的问题,本文提出了开放自主式机载悬挂物管理系统概念.首先介绍了Mil -Std -1760标准,讨论了Mil -Std -1760标准存在的不足.其次,详细阐述了通用化武器的主要内容,提出了一种互用的通用化武器体系结构,并设计了软件的模块化平台.最后,归纳了通用化武器系统的研究方向.