基于动力源分类的无人机起飞方式综述

无人机的起飞方式在作战中是个关键因素,决定了无人机作战的灵活性、机动性和高效性等。随着科技的发展,无人机的起飞方式已由最初的滑跑起飞更新换代至多种多样。对无人机起飞方式进行了研究,根据动力源不同将无人机起飞方式分为势能膨胀力作为动力源起飞、电磁力作为动力源起飞、气体反冲力作为动力源起飞和人力作为动力源起飞4大类。对每种无人机起飞方式的工作原理和优缺点进行了详细阐释并列举出了相应的无人机型号,对无人机起飞技术的发展趋势进行了展望。

飞机灵活温度减推力起飞技术设计与应用

为了提高发动机的使用寿命、降低维护成本,以达到提高飞机训练和投送经济性的目的,参考民航设计规范和要求,确定了一型飞机的灵活温度减推力起飞的设计原则,提出了一种采用灵活温度方式的减推力起飞技术在该飞机上的具体设计和实施方案,该方案能够从飞行员对发动机实际工作状态的掌控、起飞性能余度等方面,最大限度地保障起飞安全性。根据该机的典型使用场景,对该飞机在日常运输任务的起飞重量下实施灵活温度减推力起飞时的实际起飞性能进行了分析。根据分析结果,该飞机在日常运输剖面的起飞重量下,在某海平面高度机场、温度T 0下起飞时,允许设定的最大灵活温度值为(T 0+20)℃,此时实际起飞性能较最低安全要求仍有一定的余量,能够保证起飞安全,此时对应的起飞推力减小至最大值的85%,用于日常运输时可以使发动机寿命延长约13%。研究结果对灵活温度起飞技术在国内飞机上的设计和应用具有较高的工程参考价值。

全球变暖背景下高温热浪对飞机起飞性能的影响

在全球变暖的背景下,高温热浪事件显著增多且对飞机性能的影响日益显著。利用机场气象站点观测数据、通用地球系统模式版本2(CESM2,community earth system model version 2)和波音性能软件(BPS,Boeing performance software)分析了中国1973—2022年期间机场高温热浪发生的趋势,并定量评估了未来高温热浪事件对B737-800飞机最大起飞重量和起飞滑跑距离的影响。结果表明,1973—2022年期间平原机场纬度越低,高温日数上升趋势越明显,高温热浪事件在1989年后显著增多,而高原机场在此期间未发生高温热浪事件;2096—2100年期间4个机场的飞机最大起飞重量全部受到高温影响的限制,相较于2010—2014年减载天数明显增多,其中高原机场受影响程度最大;当飞机满载飞行时,飞机在3个平原机场的起飞滑跑距离随温度升高并呈非线性变化,温度越高,增长趋势越明显。该结论可为未来改造或新建机场跑道及航空公司制定飞行计划提供重要的参考依据。

民航飞机起飞决断速度的一种计算方法

起飞决断速度是民航飞机起飞过程中一个至关重要的参考速度,其准确与否直接关系到飞机的起飞安全。传统的查表方法确定起飞决断速度有时不够准确,所以提出了一种迭代求解方法,并通过B 757-200大型运输机的基本参数计算了其起飞决断速度,将计算结果与查表所得的结果进行了分析比较,证明了该算法是切实有效的,既满足适航要求,又利于工程计算。

火星表面起飞上升热控技术研究与分析

火星表面起飞上升热控技术是火星取样返回探测的关键技术,涉及探测器在火星表面存储控温、火星表面起飞上升控温及火星在轨飞行控温等,具有温度指标要求高、控温维度大、资源紧张的特点。本文对国内外主要火星车及美国航空航天局(NASA)火星上升器的热控方案进行了调研和总结。分析表明火星表面探测器热控技术根据资源分配情况主要采用2种方式:当热控质量受限不明显时,可采用机械泵驱动流体回路技术配合常规热控措施,对大热耗单机进行热量收集和传输,实现废热的再利用;当热控质量受限严重时,需采用轻量化低功耗的控温措施,可采用复合纳米气凝胶隔热技术配合常规热控措施,高效隔绝火星表面低温对流环境,实现低功耗控温。随后提出了火星表面起飞上升的热控关键技术,主要包括纳米气凝胶隔热技术、火星原位资源隔热技术、机械泵驱动两相流体回路技术、气动热防护技术及热试验模拟技术等,可为后续火星探测提供一定的参考。

短距起飞垂直降落飞行器飞行品质研究

根据短距起飞垂直降落(STOVL)飞行器的特点,结合AGARD 577飞行品质规范,从操纵效能和模态特性两方面对短距起飞垂直降落飞行器在飞行品质方面提出要求。基于短距起飞垂直降落飞行器六自由度模型仿真,对飞行器在短距起降过渡状态下的操纵效能进行评估。以等效系统拟配思想,采用遗传算法与最小二乘法的混合算法,对带L_1自适应控制器的高阶飞行器模型进行低阶等效拟配。采用该低阶模型,对飞行器在不同飞行阶段下纵向与横航向的模态特性进行评估。结果表明,该飞行器在短距起降阶段具备一级飞行品质。

舰载机起飞技术研究

分析了固定翼舰载机的主要起飞技术,包括局部/全通式甲板自主式滑跑起飞、弹射外力助飞起飞、滑跃起飞等技术,主要研究了弹射起飞和滑跃起飞技术的发展及特点,探讨了对航母舰载机起飞技术的未来方向及新的起飞技术。

径向螺旋槽空气轴承起飞速度与承载能力试验研究

起飞转速是空气轴承的重要性能指标。以螺旋槽空气轴承为研究对象,运用摄动法求解等温可压缩条件下螺旋槽气体润滑轴承压力分布的微分方程,得到空气轴承压力分布及承载力等特性;以最大承载力为目标,计算螺旋槽空气轴承的结构参数,并对设计的空气轴承进行试验,探究其不同载荷下的起飞速度。试验结果表明:空载状态下,转速约为1 200 r/min时空气轴承的转子与轴承套脱离接触,达到起飞速度;螺旋槽空气轴承的起飞速度与起飞转矩均随着的载荷的增加而逐渐升高,随着转速的升高,轴承的承载能力也越来越大。研究表明所设计的螺旋槽空气轴承具有良好的性能,为后续螺旋槽轴承设计优化及实际应用提供了理论与实践基础。

安全起飞和中断起飞的计算及实例分析

起飞性能的分析是确保航空公司安全和高效运行的关键。安全起飞和中断起飞的计算是起飞性能分析的主要内容。本文依据民航相关法规,提出了计算不同可用起飞距离和所需起飞距离的分段计算方法,给出了满足安全起飞和中断起飞的要求以及计算场长限重的工程方法。并以某机型在某机场跑道起飞为例,计算了各个可用起飞距离和所需起飞距离,给出了某条件下场长限重计算结果。

基于有限设计指标的通用飞机起飞质量估算研究

飞机起飞质量是飞机初始设计的首要参数之一。在给出装载重量、最大航程、巡航速度和巡航高度等设计指标后,确定飞机的燃油质量比;结合经验公式,获得飞机的空机质量比,从而进一步迭代计算得到飞机的起飞质量。使用通用教练机DA42及公务机比奇“星舟”验证了估算方法有效性,结果显示估算的相对误差绝对值均在15%左右。所提出的估算方法结合了相关经验图表,在有限的设计指标下估算飞机起飞质量,且对机型没有过多的约束,可为新构型通用飞机的初步设计提供技术参考。

自转旋翼无人机的起飞控制研究

以某型自转旋翼无人机作为研究对象,针对自转旋翼无人机起飞过程中的难点,开展自转旋翼无人机的自主起飞控制策略研究,将起飞过程划分为预旋、三轮滑跑、两轮滑跑、离地爬升等多个阶段,并设计各过程的纵向与横侧向控制回路。通过综合仿真实验,验证了所设计控制策略的可靠性与可行性。

直升机无障碍机场A类性能起飞决断点试飞研究

A类性能是运输类直升机的典型特征,A类性能飞行试验是表明符合性的最佳途径。以CAAC颁布的相关A类性能适航文件为基础,分析A类起飞性能产生的背景,研究相关规章条款的要求和符合性方法,探讨极限高度—速度包线、A类起飞航迹、A类继续起飞和中断起飞以及最终起飞决断点确认等试飞技术,制定无障碍机场A类性能起飞决断点试飞风险管控措施。构建的直升机无障碍机场A类性能起飞决断点试飞方法及试飞风险管控措施,有效地指导完成了AC312E、AC313等直升机的局方审定飞行试验工作,为其获得CAAC型号合格证奠定了基础。

考虑航母纵摇的舰载机弹射起飞安全性分析

在弹射起飞的过程中,舰载机的起飞的安全性与多种因素有直接的关系,如剩余甲板长度,前起落架的突伸能力,弹射的冲程等。为了研究多种因素对舰载机弹射起飞的影响,建立了考虑航母纵摇的舰载机弹射起飞动力学模型,分析计算了不同因素对舰载机离舰下沉量的影响,并论述了其运动学成因。研究结果表明:①弹射冲程增大,离舰末速度增大,下沉量减小,反之亦然;②在弹射滑跑转自由滑跑时,前起落架的突伸能力越好,迎角的增量越大,离舰后的下沉量越小,反之亦然;③剩余甲板的长度越长,舰载机离舰的速度和离舰迎角越大,下沉量越小,反之亦然。

短距起飞/垂直降落飞机升力系统研究进展

短距起飞/垂直降落(STOVL)升力系统是一种允许飞机在极短跑道甚至无跑道条件下起降的航空技术,提供了飞行器在受限空间和复杂环境中实施起降操作的能力,对军用和民用领域都有重要意义。尽管国际上对STOVL飞机的研究已有历史,但敏感或专用技术的信息并未广泛共享。为深入探索STOVL飞机升力系统的关键技术、难点和发展方向,在全面分析和总结最新研究进展和技术挑战的基础上,针对该领域的研究进展进行综述,特别是针对F-35B飞机深入探讨了STOVL飞机升力系统的关键技术,包括升力风扇、三轴承矢量喷管和整机推进系统性能等。在此基础上总结归纳了国内外学者在复杂结构设计、动力系统建模、环境影响评估和性能优化等方面的研究,为STOVL飞机的研发与优化设计提供方向参考。

航母纵摇对舰载机弹射起飞的限制研究

舰载机在航空母舰上弹射起飞时易受舰面摇荡的影响 ,当航母在海浪作用下摇荡到一定程度时 ,就限制了舰载机的正常起飞。从海浪特性出发 ,通过对舰面摇荡运动的初步描述 ,探讨了舰面摇荡对舰载机起飞的限制范围 ,着重分析了舰面纵摇对舰载机弹射起飞的影响 ,确定了保证安全起飞的纵摇范围 。

民航运输机最大起飞重量和起飞速度的确定

重点论述了限制最大起飞重量的因素和起飞速度的选择方法,并以Citation Jet 1(CJ-1)飞机为例,分析了飞机在昆明/巫家坝机场起飞时限制最大起飞重量的主要因素,给出了CJ-1飞机确定最大起飞重量和起飞速度的分析方法和起飞性能分析表,为部分支线客机和公务机进行起飞分析并确定起飞分析表的内容、结构和形式提供了参考。

基于Observer的典型飞行学员起飞阶段操作行为差异研究

为了研究飞行学员起飞训练阶段的行为特性,选取某航校培训的150名飞行学员,在实训固态模拟机(DA-40)上执行大侧风起飞航线任务,通过多角度录像的方法记录下飞行的全过程,并选取A、B两组飞行学员(表现最好和最差)的操作视频,对其操纵动作进行编码,应用The Observer XT(12.0)行为分析软件得出两组飞行学员各行为的可视图,并结合数理统计的方法对其俯仰操纵、航向操纵、滚转操纵等行为的持续时间、发生频次、所占飞行总时长的百分比进行对比分析。结果表明:在大侧风起飞任务下,两组飞行学员的俯仰操纵和滚转操纵行为在持续时间、发生频次、所占飞行总时长的百分比差异较为明显,其他操作行为无显著性差异。

中国大型运输直升机从这里起飞

有一种器,叫国之重器,肩负荣光,成就梦想。直8--中国最大吨位的直升机,它的诞生,结束了中国不能生产大型直升机的历史;它的成长,为国防建设和国民经济作出了突出贡献。自1969年创业至今,航空工业昌飞用不懈的努力,在江西红色老区建设起了现代化航空工业直升机企业,承担了中国直升机产业发展壮大的重担,中国大型运输直升机从这里开始起飞。

MA60飞机高原机场起飞性能研究

针对我国自行研制的支线飞机———MA60飞机进行了高原机场起飞性能研究。首先建立了飞机从地面滑跑到离地后距地面10.7 m高度处数学模型,结合MA60飞机的特性,计算出其理论起飞距离、起飞滑跑距离等参数值,然后按照CCAR 25部要求,设计了试飞验证程序,并在选定的高原机场进行了试飞验证,试飞中采用双发半功率模拟单发代替单发试飞。试飞结果表明,MA60飞机可在高原机场使用5°襟翼安全起飞。

舰载飞机弹射滑跑起飞特性计算

给出舰载飞机从航空母舰上弹射滑跑起飞的动力学模型、基本解算方法和示例计算结果。考虑了起落架油液减震装置的柔性对起飞滑跑特性的影响,列出了起落架受力的数学模型和飞机纵向动力学方程。根据编制的计算机源程序,以典型的A—6舰载机为算例,给出在整个弹射滑跑起飞过程中的a,x,(?),y和(?)等弹射运动参数的动态反应特性。