基于飞行器动力工程专业毕业设计改革探索与研究——以西安航空学院为例

本文调研、总结本校飞行器动力工程专业本科毕业设计在实施、管理、质量等方面存在的问题。基于应用型本科教育内涵,全面探索毕业设计改革途径,旨在通过本次改革,使得毕业设计管理流程更加简化,毕业设计文件资料更加标准,毕业设计选题结构更加优化,毕业设计指导小组有效运行,从而全面促进飞行器动力工程毕业设计质量的有效提升。本次改革对于同类型院校的毕业设计改革具有参考意义。

互联网视角下工会工作的新探索——以西安航空学院为例

"互联网+工会"是现代网络技术与传统工会工作对接形成的全新信息化工作平台。互联网时代,建设网络工会能够使高校工会真正成为教职工服务平台,成为教职工信赖的"娘家人",成为高校党委可靠的桥头堡。这对于高校党建、工会业务开展和满足教职工的利益诉求有着重要的意义。

“四个一流”背景下中外合作办学创新人才培养体系研究——以西安航空学院机械电子工程专业为例

高等教育国际化是高等教育发展的一个重要趋势,结合陕西省“四个一流”建设目标,指出在中外合作办学中应该结合专业实际,搭建中外教育平台,立足高层次中外合作办学,优化教育教学体系,才能有效推进中外合作办学,促进应用型人才培养质量的不断提高。

新建应用型本科院校“水课”治理的深层探讨——以西安航空学院为例

治理“水课”是提高高校教学质量的必由之路,近年来高校办学规模快速扩张,新建应用型本科院校“水课”的治理直接影响本科教育的整体水平。文章针对新建应用型本科院校,以学生为核心观察和梳理“水课”现象;基于学科建设、专业建设六个方面深度探讨“水课”的成因;从人才培养方向、师资队伍建设以及学生管理三个层面提出“水课”的治理策略。

面向民航维修人才需求的本科生培养模式思考——以西安航空学院为例

民航规章CCAR-66R3的发布对民航维修人才的培养既带来了重大变化也带来了机遇。以西安航空学院民航维修人才培养为例,首先对近年来学校毕业生从事民航维修的情况进行分析。基于民航维修方向就业实际情况,学校积极应对民航新规章变化,开始着手CCAR-147民航维修人员培训机构建设。与此同时,学校对于面向民航维修的本科生培养模式也进行了重点研究,基于此,提出了三种可能的航空维修人才培养模式类型,在对比分析其特点和引入时机的同时提出了相应建议以及对相关问题的思考。

复合型航空工程人才一体化培养体系探索——以西安航空学院为例

针对航空工程人才教育教学过程中暴露出的普遍性、突出性问题,以西安航空学院为例提出了以“一体化、创一流”建设模式为基础和保障,实现面向航空工程技术领域的人才培养新理念、新结构、新模式和新体系的建设思路;实施了以专业内分方向培养为起点,稳步推进航空大类培养以及建立协同育人平台,提升培养应用型人才条件等具体措施;通过3年的探索与实践,取得了较好的培养效果。

变形翼无人机纵向动力学建模及飞行力学特性分析

文章建立了变形翼无人机(Morphing Wing UAV, MWUAV)的纵向动力学模型并在此基础上对其飞行力学特性进行了简要分析。首先,针对MWUAV的参数变化特点,建立纵向非线性参数变化(Nonlinear Parameter-Vayring, NPV)模型;其次,分析了参数变化对其静态特性的影响,包括升阻特性、转动惯量特性以及飞行包线的影响;最后,在建立模型和静态特性分析的基础上,在其飞行包线内选择典型分析点,进行了配平和线性化分析,得出了其配平量随参数变化的关系,并计算了其纵向长短周期模态特性。建模和分析结果可以为MWUAV的飞行状态设计以及控制器设计提供设计依据。

航空工程实验教学示范中心管理运行机制的探索与实践

航空工程省级实验教学示范中心建设是提升航空特色应用型地方本科高校办学质量和教学水平的重要举措。为了更好地发挥实验教学示范中心的引领、示范和辐射作用,使其在航空类应用型人才培养中发挥最大效能,西安航空学院通过对实验室资源进行整合优化,对实验教学示范中心进行了管理体制改革和管理模式创新,运行机制方面通过实验教学平台建设、实验教学体系创新、实验教学质量监控与评价体系构建、实验室队伍建设机制完善,利用信息化平台实现实验教学资源开放共享,探索了航空工程类专业实验教学管理运行新机制,并取得了明显实效。

以成果为导向的理实虚一体化教学模式探索与实践——以“航空发动机基础”课程为例

以西安航空学院“航空发动机基础”课程为例,针对前期教学过程中出现的课程内容与专业契合度不够、教学资源与知识目标不匹配、知识与应用融合不充分的三个问题,在OBE教学理念指引下,打造和实施了以成果为导向的“理实虚一体化”教学模式。通过实施三师共建,重构课程内容、全方位完善教学资源,采用理实虚一体化教学模式、完善课程融合训练内容,提升飞发知识一体化应用能力等课程教学创新举措,学生课程综合考核结果、理论与实践结合能力和创新能力都有明显提升。

基于气动导数的类X-37B飞行器纵向稳定性分析

为了定量地研究跨大气层轨道飞行器在不同飞行条件下俯仰方向的动态特性,在Etkin气动力模型的基础上,详细研究了飞行马赫数、减缩频率、振动幅值、平均迎角等因素对此类飞行器纵向动态特性的影响规律。研究结果表明,平均迎角和飞行马赫数决定了流场的基本特性,所以对气动导数的影响很大;而减缩频率和振动幅值决定了非定常扰动的强弱,影响非定常气动力的大小,决定非定常迟滞效应的强弱。对类似X-37B的跨大气层轨道飞行器来说,平均迎角越大,机身后方背风区的涡流作用越强,纵向稳定性越强。在亚声速范围内,随着飞行马赫数增加,纵向稳定性增强,在超声速范围内,随着飞行马赫数增大,纵向稳定性减弱。振动幅值大小虽然影响了流场的形态,但对气动导数的数值大小没有明显影响。振动频率对动态特性的影响也不明显。希望研究结果可为中国未来类似飞行器的研究和发展提供相应的参考和技术储备。

计入螺旋桨干扰的倾转机翼飞行器气动特性研究

倾转机翼飞行器不仅拥有直升机固有的垂直起降能力,还具备传统固定翼飞行器特有的高速巡航的特点,是目前军民用飞行器研究的热点之一。针对传统倾转机翼飞行器存在螺旋桨气动效率低、倾转机构复杂的问题,提出四发串列式倾转机翼垂直起降布局形式,对该布局飞行器进行总体设计,完成螺旋桨周围流场特性、螺旋桨间干扰特性、螺旋桨和机翼之间干扰特性的研究分析,并制作验证机进行验证。结果表明:该布局很好地解决了螺旋桨气动效率低、传动机构复杂的问题,具有较强的可实现性及实用性。

航空发动机整体叶盘叶片前倾抛光工序规划

通过增加前倾角的前倾抛光工艺可降低表面粗糙度。探究前倾角对抛光表面质量的影响规律对提高整体叶盘叶片的抛光效率具有重要意义。通过砂布页轮前倾抛光实验,获得P400~P1200粒度砂布页轮抛光TC4整体叶盘叶片时,用在不同抛光次数、前倾角度下的表面粗糙度。实验结果表明,抛光表面粗糙度随着前倾角的增加呈下降趋势。分析了前倾角变化对抛光表面质量的影响机制,并从多个角度进行探讨。通过量化抛光效率,研究了各粒度砂布页轮抛光效率随前倾角的变化规律,并得到了最佳前倾角度;此基础上进行抛光效率最优的抛光工序规划,并通过抛光实验进行验证。实验结果表明,优化后的抛光工序规划能在较少工序内获得合格的表面粗糙度,验证了抛光工序规划结果的可靠性。该研究为TC4整体叶盘叶片砂布页轮抛光工艺的优化提供了理论依据和实践指导。

应用型本科院校飞行器设计与工程专业建设途径探索

通过对国家设立应用型高校和通用航空建设发展相关文件的解读,分析了目前国内不同层次高校飞行器设计与工程专业设置的现状,阐述了应用型本科院校在飞行器设计与工程专业建设中面临的机遇和挑战。结合西安航空学院飞行器设计与工程专业建设情况,提出了基于学校实际,以应用型为中心的飞行器设计与工程专业建设的途径和具体建议,对应用型本科院校飞行器设计与工程专业建设具有一定的启发借鉴意义。

地方高校“双一流”建设研究与探索——以飞行器制造工程“一流专业”建设为例

校企合作、产教融合、军民融合和创新创业是地方高校"双一流"建设的关键。结合西安航空学院飞行器制造工程"一流专业"建设实践,提出以教学科研、人才培养、社会服务综合平台和团队建设为抓手,以区域经济和产业发展需求为导向,优化学科专业、破解学科壁垒,实现学科专业一体化发展,探索创立航空特色鲜明的应用型人才培养新模式。

高超声速飞行器MDO设计综合评估研究

为了能够从高超声速飞行器多学科设计优化(MDO)中选择出最优的设计方案,将多目标多属性决策理论应用于高超声速飞行器MDO设计的仿真评估。在系统优化目标分析的基础上,提取了评价指标,建立了评价的层次结构模型。针对设计方案多个指标之间不可比较、相互冲突的特点,分别采用逼近理想解排序(TOPSIS)和效用函数综合评价方法,从不同角度进行了高超声速飞行器MDO设计的仿真评估。结果显示两种不同评估方法都取得了一致的最优解,说明所采用的评估方法是可行、有效的。

应用型本科院校飞行器动力工程专业建设与改革研究

本文介绍了国内飞行器动力工程本科专业的现状,分析了行业需求与专业设置之间的矛盾,结合一些院校的做法提出了分专业方向的人才培养思路;从人才层次、专业方向、需求数量、培养定位与出口等角度分析了毕业生就业需求;最后,基于以上分析结果,对应用型本科飞行器动力工程专业的建设与改革提出了建议。

梯度风场中无人机动态滑翔飞行轨迹优化

为了研究无人机在梯度风场中的滑翔飞行轨迹,提出一种基于动态滑翔的最优飞行轨迹生成方法。首先,利用梯度风场模型和NED坐标系,详细推导无人机动态滑翔运动方程;然后,利用拉道伪谱方法将动力滑翔中能量优化的连续约束转化为离散问题的一系列代数约束;最后,生成无人机动态飞行的最优轨迹。仿真中,设计了无动力飞行和有动力飞行两种仿真条件,在无动力飞行中,生成三个具有不同边界约束的最优轨迹,每个轨迹对应最小风场参数;在固定风场动力飞行中,以恒定推力的最小值生成最佳轨迹。结果表明,该方法能够生成满足能量优化要求的无人机动态飞行最优轨迹,最佳发动机推力和风场强度近似成反比。研究方法可为无人机动态滑翔飞行轨迹设计提供技术支持。

基于协同滤波轨迹预测的机动目标RTPN拦截制导律

针对当前空中威胁目标拦截的实际需求,结合拦截器本身的机动能力,基于全覆盖协同策略,提出一种协同探测的现实真比例导引律(RTPN)制导拦截方法。所提方法解决了传统RTPN方法未考虑拦截器饱和过载限制及对任意机动目标捕获区域的确定问题。此外,针对拦截过程中对目标运动轨迹测量误差及协同探测数据丢包所引起的数据融合精度和鲁棒性问题,提出一种分布式协同滤波算法;针对数据传输和拦截器本身动力学响应延迟等问题,提出一种航迹预测算法。仿真结果验证所提方法能够有效解决饱和过载下的捕获区域确定及动力学延迟问题,及协同探测数据融合中数据丢包所引起的鲁棒性和精度问题。

旋转弯曲和超声波循环加载高周疲劳性能对比分析

通过旋转弯曲(频率52.5 Hz,10^(3)~10^(8)周次)和超声波(频率20 kHz,5×10^(4)~10^(9)周次)轴向循环载荷疲劳实验,研究不同应力比(R)、加载方式和夹杂物对CL60钢高周、超高周疲劳性能的影响。结果表明:所有S-N曲线均呈现水平渐进趋势,并具有明确的疲劳极限;应力比R=-1情况下,通过超声波实验获得的疲劳强度(260~270MPa)比旋转弯曲获得的疲劳强度(400~410 MPa)低140~150 MPa,并且应力比R=0.3的超声波疲劳极限值在195~205 MPa的范围内;旋转弯曲疲劳实验的疲劳裂纹起源于试件的表面,超声波疲劳实验的表面和内部均有裂纹萌生,且裂纹均在MnS夹杂物附近产生,与应力比大小无关。采用有限元方法研究了MnS夹杂物对裂纹萌生和扩展的影响,椭圆MnS夹杂物的侧面相较于尖端位置应力集中水平更高,导致裂纹从夹杂物侧面萌生。

基于传感信号的工业机器人抛光加工位姿控制

工业机器人抛光加工位姿调节受关节扭矩的影响,造成调节偏差较大,降低其工作效率。为了优化工业机器人抛光加工位姿调节效果,提出基于激光传感信号的工业机器人抛光加工位姿调节方法。利用工业级CCD相机和OpenCV图像处理器检测模具表面缺陷。利用激光传感信号检测模具表面粗糙度,根据模具缺陷和粗糙度位点规划工业机器人抛光加工路径。以此为基础,从加工速度、加工位置和关节扭矩三个角度调节工业机器人在实际工况下的位姿,实现工业机器人抛光加工位姿调节。实验结果表明,所提方法调节后的10组位姿编号工业机器人坐标和位姿角与实际设置结果一致,工业机器人轨迹末端加速度与理想轨迹末端加速度重合率偏差低于0.1 mm/s^(2),所提方法工业机器人抛光加工位姿调节时间低于2.5 min,提高了抛光加工工作效率。