飞机加油车流量计在线检定技术研究

飞机加油车是机场飞行油料保障的主要方式之一,通过飞机加油车可快速便捷为飞机加注油料。针对飞机加油车车载流量计不便于拆卸送检的问题,设计了飞机加油车流量计在线检定技术和检定系统,实现了飞机加油车流量计在作业现场进行在线实流检定,确保了流量计工况符合实际工作状态,检测结果贴近真实数据。系统计量准确、稳定可靠、功能全面、操作维护方便,解决了机场飞机加油车流量计送检工作繁琐、检测不准确等问题,提高了飞行油料保障数据计量准确性。

基于加速退化数据的航空液压泵剩余寿命预测技术研究

航空液压泵是航空装备的关键件之一。如何很好地预测液压泵的剩余寿命,使得液压泵的有效寿命能够得到更加充分合理地利用,将具有很大的理论价值和经济效益。通过研究某型航空液压泵的失效模式、失效机理和退化参数,确定其加速退化试验方案,建立其加速退化模型,并在此基础上建立了一套基于加速性能退化试验数据的航空液压泵剩余寿命预测方法及步骤,并以该型航空液压泵的加速性能退化试验数据为例对其剩余寿命进行了预测,验证了该方法的正确性和有效性。

低转速航空发动机滚动轴承故障深度异常检测方法

针对航空发动机滚动轴承在低转速状态下故障难检测的问题,提出了一种基于Transformer框架的深度支持向量描述方法用于检测低转速滚动轴承的故障。首先,构建了基于Transformer模型的振动特征提取主干网络。然后,将所提取的特征输入一个三层自编码器结构,用于计算网络模型的损失函数。为减少网络计算量,提高训练速度,在预处理中将滚动轴承的振动加速度时域信号通过快速傅里叶变换(FFT)得到的频谱结果作为网络的输入,且仅依靠正常数据完成模型的训练。最后,在带机匣的航空发动机转子试验器和某型真实的航空发动机上分别进行了试验验证。结果表明,所提方法能够准确的实现对低转速滚动轴承故障的检测,且检测精度分别为93%和100%,充分表明该方法具有很好的异常检测能力及应用价值。

基于非刚性连接的成品油管道应急抢修技术研究

近几年,成品油管道破损、泄漏事故不断增多,在应急情况下快速修复受损成品油管道,确保当前供油需求非常有必要,并可为后续换管修复赢取足够的时间。文章梳理了成品油管道安全问题的成因,指出了非刚性连接管道应用于成品油管道应急抢修的优点,分析了利用非刚性连接管道抢修存在的问题,针对两种管道在技术参数上的差异提出了应对措施,对解决应急抢修的技术问题具有参考价值。

双转子转速协同规划的涡扇发动机加减速控制计划研究

当前涡扇发动机加减速控制计划,不能规划双轴加速进程,导致加速末期推力波动。本文提出了分阶段的加速度控制计划,按边界约束划分加速进程,基于动态稳定法设计初始加速度计划,通过寻找系统参数的超调临界点,协同修正初始加速度计划,满足边界约束的同时保证双转子加速时间相同。在仿真验证环节,与基于定状态法的控制计划比较,本文方法可避免燃油振荡现象,推力超调量降低2.43%,推力稳定时间缩短1.045 s;与等转速增量的加速度控制计划比较,进一步改进了本文方法,推力响应时间缩短0.24 s,控制计划设计耗时为7.5781 s。综上,本文方法缩短了推力超调量和推力稳定时间,有望应用于发动机控制计划在线计算。

航空发动机整机动力学建模及模型确认

针对航空发动机整机结构部件多、连接状态复杂、动力学特性预测困难的问题,提出了基于“超模型”虚拟测试数据的航空发动机整机结构分层次动力学建模及模型确认方法。建立各单个部件的简化模型,在初始无样机时,基于超模型的虚拟测试数据对单个部件简化模型进行动力学模型确认;基于两两连接部件超模型的虚拟测试数据,实现确认后的简化模型两两连接界面的修正与确认,连接部件超模型的虚拟测试数据通过部件的超模型与螺栓连接超模型建模理论获得;建立转子组件的动力学模型,并基于参考数据进行修正与确认;将确认后的转子模型和考虑连接的机匣系统模型进行组合,获得整机动力学模型。以某型涡扇发动机为例,采用该方法建立了其整机动力学模型。确认后的发动机整机简化模型的临界转速预测值与实际发动机整机测试的临界转速参考值对比,误差在10%以内,验证了方法的有效性。

有人—无人空中编队协同作战技术研究进展

针对有人-无人空中编队协同作战样式构建问题,首先,分析了国内外无人战斗机平台研发、演示验证项目开展情况;其次,对有人-无人空中编队协同作战主要应用场景和作战样式进行了研究;最后,分析了发展有人-无人协同作战的关键技术领域。对于空中无人作战装备研制论证、发展有人-无人空中编队协同作战任务概念和任务模式、构建适应未来智能化无人化作战的装备体系具有重要的参考价值。

基于混合有限元模型的航空发动机主轴承剥落故障仿真分析方法

高保真的整机实体有限元模型可以逼真地反映航空发动机整机振动特性,但是难以考虑复杂的滚动轴承故障动力学模型,且其计算量太大,不能胜任主轴承故障激励下的整机非线性动力学仿真。为了有效地进行发动机主轴承的故障诊断,开展了主轴承剥落故障激励下的整机振动响应机理研究,提出了一种基于整机实体有限元模型和整机梁单元有限元模型的主轴承故障动力学混合仿真分析方法。利用整机梁单元模型仿真分析得到主轴承故障激励下与机匣相连接的主轴承支反力,在整机实体有限元模型中去除转子实体有限元模型,将支反力直接施加到各支承处的轴承座上,利用瞬态响应分析方法获取主轴承故障激励下的整机振动响应,并利用整机梁单元模型进行了方法验证。结果表明:利用混合有限元仿真方法获取了航空发动机主轴承故障激励下的仿真信号,误差均不超过1%,表明了所提出方法的正确有效性。

阀芯角度对高压针阀调控特性影响研究

为研究阀芯角度对高压针阀调控特性的影响,采用Fluent软件对高压针阀在不同开度下的流动特性进行仿真分析,以阀门固有频率和阻力系数作为评价指标,分析不同阀芯角度针阀的调控特性,并通过压力和速度分布特性分析阀门内部流场的变化规律,探讨高压针阀内部最易发生磨损的区域。研究结果表明:不同阀芯角度的高压针阀均表现出快开特性,且随阀芯角度增大,快开特性越显著;从10%到70%相对开度,8°阀芯针阀比16°阀芯针阀的损失系数从高约50%减小到6.8%左右,表明8°阀芯具有更大的压力调节能力;高压氮气会在阀芯节流处发生明显的压力突变,并产生高速区;靠近出口侧的阀芯节流处会更容易发生磨损。研究结果可为高压针阀及类似阀门的优化设计提供参考。

腐蚀环境下飞机结构日历寿命研究现状与关键技术问题

介绍了军用飞机日历寿命研究的技术背景和国内外同类研究概况以及存在的问题。重点对腐蚀环境下飞机结构加速腐蚀试验技术、防腐涂层腐蚀损伤评定技术、腐蚀损伤和疲劳寿命的分布特性及其变化规律、腐蚀当量关系和日历寿命理论分析方法等几个关键问题及其技术途径进行了阐述和探讨。

航空润滑油中抗氧剂的热氧化动力学研究

模拟实际使用条件 ,对ВНИИНП 5 0 1 4Φ航空润滑油 (以下简称 5 0 1 4Φ润滑油 )进行热氧化模拟试验 ,应用GC分析抗氧剂N 苯基 α萘胺 (NPAN)的热氧化衰变程度。在 5 0 1 4Φ润滑油热氧化衰变过程中 ,NPAN的热氧化反应表现为拟一级反应。补油可大大延缓NPAN的热氧化反应速率 ,不同的补油方式对NPAN的热氧化动力学也有显著影响。研究结果还表明粘度和总酸值不能有效反映润滑油的热氧化衰变程度。

高压差热扫描分析技术在润滑油热氧化研究中的应用

对某型航空润滑油进行热氧化模拟试验 ,应用高压差热扫描分析仪 (PDSC)和GC评价润滑油中抗氧剂N-苯基 -α萘胺 (NPAN)的热氧化衰变程度。结果发现在该润滑油热氧化衰变过程中 ,1nCNPAN与PDSC的OIT (氧化诱导期 )具有极佳的线性相关性 。

飞机密封防水新技术研究

针对我国飞机传统密封防水方法存在的主要问题,提出了道轨式密封带与胶体密封剂相结合的密封防水方法,并应用于3个机型9个关键对接部位的密封防水改进。密封防水试验结果表明,该方法具有优良的密封防水性能,能达到"滴水不漏"的效果,适用于对飞机各种口盖、活动构件、连接部位、螺栓孔等存在缝隙的结构部位进行密封防水。

某型航空发动机高原使用起动供油量调整研究

为保证某型发动机在高原地区能安全可靠地起动,在该型发动机进驻高原机场使用前,通过地面台架试车得到地面起动供油量调整变化规律,并应用人工神经网络,采用trainbr训练算法估算高原起动供油量调整规律,研究确定了该型发动机在高原使用条件下,起动供油量调整旋钮、起动放气嘴直径、起动补油量调整螺钉的匹配调整方法。经高原使用实践证明,该调整方法可保证一次调整成功,使该型发动机高原起动快速、安全、可靠,为飞机的快速出动创造了有利条件。

某航空润滑油中抗氧剂的衰减研究

利用气相色谱,通过外标法定量分析某飞机发动机在用润滑油中低温抗氧剂和高温抗氧剂的衰变规律;利用加速氧化试验,探讨高温抗氧剂的热氧化动力学。结果表明:该航空润滑油在使用中,高温抗氧剂基本能维持在一定水平,其热氧化衰变过程近似为一级反应;补油可明显延缓润滑油高温抗氧剂的衰减速率,且补加油情况对抗氧化性能有一定影响;低温抗氧剂在使用中衰减比高温抗氧剂要快得多;通过检测润滑油的黏度和总酸值变化,可以监控航空润滑油的氧化衰变,从而有效保障飞机发动机的润滑油使用安全。

基于有限元的螺栓连接参数化建模技术研究

为有效解决机械结构中众多螺栓连接力学特性的模拟问题,研究了基于有限元的螺栓连接不同刚度特性的参数化建模方法,形成了具有一定指导意义的参数化建模理论。基于两个典型实例研究,螺栓连接的参数化有限元模型固有频率计算值与试验值误差很小,都在5%以内,充分验证了螺栓连接参数化建模理论和建模方法的准确性和有效性。成功应用于现代高推重比涡扇发动机系统中,计算结果表明,参数化模型计算值与目标值的固有频率误差均在1%以内,且两种模型振型基本一致,模态置信度准则(MAC)值均接近于1,有效模拟了转、静子中关键螺栓连接结构的力学特性。

飞机红外隐身技术研究

随着红外探测技术和精确制导武器的发展,飞机要想在日益复杂的战场环境中保持和提高生存能力,必须综合采取各种隐身措施。针对飞机的红外辐射特征、辐射机理展开探讨,对飞机的红外隐身措施进行了总结。最后,结合国外的红外隐身技术和隐身材料的发展现状,展望了未来红外隐身技术的发展趋势。

在25℃和-40℃环境下的三种航空材料的裂纹扩展品质研究

为了探讨室温和低温环境下的航空金属材料的裂纹扩展特性,进行了-40℃和25℃两种温度环境下的LY12CZ,LC4CS和30CrMnSiNi2A3种材料的a-N和da/dN-△K曲线的对比试验研究。从试验结果比较得出,这3种材料在-40℃的a-N曲线和da/dN-△K曲线全部高于25℃下的a-N曲线和da/dN-△K曲线,说明这3种材料在-40℃环境下的裂纹扩展速率要比在25℃(常温)下的裂纹扩展速率要低,即同样材料在同一载荷谱作用下,低温环境下的裂纹扩展寿命要高于常温环境下的裂纹扩展寿命。

航空发动机叶片气动弹性动力响应的数值方法研究进展

流动诱发振动造成的航空发动机叶片高周疲劳失效问题深受关注.对叶片的气动弹性动力响应研究的数值方法及进展进行了回顾,总结了航空发动机叶片振动响应实验研究和数值模拟研究的典型成果与特点,并对未来研究发展趋势进行展望.指出进一步的机理研究将集中于不稳定流动因素引发叶片强迫振动发作规律的探索以及更贴近流固耦合物理机制的气动弹性数值模拟方法的发展;在工程需求牵引下,建立适用于工程预测的动力响应分析模型,在设计过程中科学评价叶片气动弹性动力响应问题的潜在风险和发展流动控制基础上的气动阻尼减振技术值得进一步关注.

航空发动机串油故障分析研究

阐述了航空发动机串油故障的特征,从理论上分析了该类故障的机理和对机械系统的危害,指出可以通过黏度、闪点等切实可行的实验方法进行准确分析和诊断,并指明了对此类故障的预防和应对措施。