欧阳绍修 中国著名飞机设计专家

大飞机项目的正式立项,体现了国家对于制造大飞机的决心,但是我们也应当清醒地认识到,大飞机项目的发展之路不会平坦。作为长期工作在飞机设计一线的专家,您认为大飞机的制造摆在我们面前最大的困难是什么？ 欧阳绍修：我国航空工业经过50多年的建设和发展,虽然研发规模和生产能力都有了长足的进步,但是在大飞机领域,研制基础还是相对薄弱的,无论是研制管理能力、工程实践能力,还是技术储备等都与先进国家存在着一定的差距。因此,大飞机研制所面临的困难和挑战肯定是前所未有的。

DES方法模拟空腔流动及噪声分析

空腔流动中包含多种复杂的物理现象,一直是流体力学中的一个重要问题。本文研究了三维非定常雷诺平均N-S方程和分离涡模拟(Detached eddy simulation,DES)方法在空腔流动及空腔噪音问题的应用。利用两种方法对三维空腔流动及噪音进行了数值计算并与实验数据进行了对比,通过分析比较发现DES方法得到的结果更加准确,特别是通过声压级(Sound pressure level,SPL)分析发现DES方法能够较好地捕捉空腔流动中的压强脉动及噪声水平,说明DES方法能够有效处理空腔流动问题。

飞机背负任务系统后横侧气动特性及改进措施数值分析

采用数值模拟的方法分析了飞机背负任务系统后对横侧气动特性的影响,以及提出了平尾加端板的方式改善该情况下的横侧气动特性。在数值模拟过程中,控制方程为雷诺平均N-S方程,采用了基于非结构网格的有限体积方法。湍流模型采用了S-A方程模型。研究结果表明,飞机背负任务系统后会引起航向力矩系数在小侧滑角下变得较小而使得飞机出现横侧不稳定。为改善该类飞机的横侧特性,采用了平尾加端板的措施,数值结果表明,该措施能改善该类飞机的横侧不稳定性,使得飞机在背负任务系统后具有较好的横侧气动特性。

采用非定常涡气动力理论的非线性颤振主动抑制仿真研究

针对带后缘操纵面的二元机翼系统,采用非定常涡气动力理论建立了相应的气动弹性运动方程。对俯仰自由度存在迟滞型非线性刚度环节的情况,以后缘操纵面作为控制面,进行了非线性颤振主动抑制仿真。研究结果表明,对机翼颤振的抑制效果明显,所用非定常涡气动力理论适于进行非线性颤振的主动抑制仿真研究。

基于矩阵误差的流动自适应求解(英文)

为了构造一个网格沿流场特征方向进行分布,以保证整个流场的误差尽量均匀化的网格系统,本文对可压缩流动的自适应求解进行了研究。研究内容包括基于误差矩阵的流场特征探测方法和网格自适应方法。网格自适应方法包含网格移动、网格加密、网格稀疏以及这3种方法的混合。基于误差矩阵的流场探测方法能找到流场特征的主方向,通过网格自适应使得网格按主方向进行分布,可以减少该区域的误差而得到高精度的解。以边为单位能使得该流场的误差尽可能均匀化。本文以捕捉激波为例,对该方法的过程及应用进行了描述,结果验证了该方法的可靠性。

基于伴随算子的跨声速机翼气动优化设计

为了提高跨声速机翼气动效率,采用了基于伴随算子的优化设计方法对跨声速机翼进行了优化设计。其中,采用基于多块结构网格的流场解算器计算机翼气动力系数,采用相对应于流场解算器计算气动力系数对设计参数的导数。解算器的空间离散采用Osher格式,优化时湍流模型采用B-L模型。初始机翼设计采用参数化设计。优化设计结果表明,升阻比相对改善8.1%,从数值计算的角度表明了该方法的有效性。

电子战特种飞机电磁兼容预设计技术

为解决飞机电磁兼容传统设计方法的不足,提出并采用自顶向下、全机系统量化的电磁兼容预设计方法,在特种飞机系统方案论证阶段构建能量传输模型和系统受扰的关联矩阵,通过数值仿真、行为级仿真、等效推算、模拟测试、数据统计等手段,分析机载设备、火工品、燃油和人员的安全性,对全机的电磁兼容进行评估、指标量化分配和优化设计,实现全机系统良好的电磁兼容设计状态;能针对分系统指标的变动随时分析全机电磁兼容性的变化,也可为实现全机电磁兼容而调整分系统指标.该方法在全机系统定型前充分暴露可能出现的电磁兼容问题,并最大程度将其解决在系统设计阶段.该方法已应用于多个特种飞机型号的电磁兼容研制中,预设计成功率高,为解决型号研制中的电磁兼容问题提供了重要的技术支撑.

电子战特种飞机的天线隔离度测试

为解决电子战特种飞机电磁兼容设计和验收试验中天线隔离度测试的规范问题,在分析机载收发设备间能量传输关系的基础上,提出两种天线隔离度测试方法、数据处理方法、测试频率确定方法、测试场地处理方法、误差分析方法等。多个型号工程的应用证明,这些方法逐步规范了电子战特种飞机的天线隔离度测试过程,具有很强的工程实用价值。

螺旋桨动力模拟试验直接影响校准与扣除

螺旋桨动力试验的目的在于获得螺旋桨滑流影响(间接影响)。由于滑流影响量与直接影响量直接相关,因此在试验前应对直接影响量进行校准,在试验过程中应扣除直接影响。结合某带动力试验任务,对CARDC的4m×3m风洞带动力试验技术进行了改进,完善了单体试验(即校准试验)方法及全机试验时螺旋桨直接影响扣除方法,使试验结果更趋合理。

预警机总体构型设计综述(一)

本文对预警机总体构型及其任务载荷适应性设计技术进行了综述,对预警机总体构型发展历程和分类进行了说明,重点阐述了预警机总体构型及任务载荷适应性设计技术和关键要素,总结了当前预警机总体构型设计的一般流程和方法,提出了基于多目标优化的总体构型设计思路和技术路线,以及基于模型的系统工程方法(MBSE)。对载机与任务系统一体化构型设计研究进行了展望。本文可供预警机需求分析研究及同类装备总体设计工作借鉴。

预警机总体构型设计综述(二)

本文对预警机总体构型及其任务载荷适应性设计技术进行了综述,对预警机总体构型发展历程和分类进行了说明,重点阐述了预警机总体构型及任务载荷适应性设计技术和关键要素。总结了当前预警机总体构型设计的一般流程和方法,提出了基于多目标优化的总体构型设计思路和技术路线,以及基于模型的系统工程方法(MBSE)。对载机与任务系统一体化构型设计研究进行了展望。本文可供预警机需求分析研究及同类装备总体设计工作借鉴。

大型运输机横航向飞行品质要求探讨

首先依据国内外一些现代大型运输机的试飞结果、地面模拟试验数据及仿真计算数据,探讨了GJB185对大型运输机横航向飞行品质要求的合理性;其次从理论公式出发,分析了影响品质指标的主要因素;最后根据大型运输机的特点,对部分飞行品质指标提出了一些建议。

货物在货舱内移动时飞机动态特性的研究

本文根据理论力学和飞行力学的基本原理,对货物在飞机货舱内移动时飞机和货物的运动方程作了详细推导.并对牵引伞的牵引力,约束反力的确定进行了探讨.得出了一些有益的结论.并以Y—8飞机为例,对牵引伞的牵引比、空投速度、空投高度、空机和货物重量、空投货物装置位置和操纵规律等各种田素以及空投操稳特性进行了分析研究.

运输飞机非常态俯仰振荡分析

对某运输飞机在大襟翼偏度下的非常态俯仰振荡原因进行了分析。研究结果表明,该运输飞机在大襟翼偏度下飞行时因平尾受机翼的强下洗作用导致平尾下翼面发生局部分离,该分离未达到失速分离,从而引起飞机非常态的俯仰振荡。分离的主要原因是机身与平尾融合处抗流场逆压梯度能力下降,导致在大襟翼偏度飞行时出现局部分离,使得飞机出现纵向非常态俯仰振荡。该结论在风洞试验及该运输飞机试飞中得到验证。

螺旋桨径向力风洞试验方法研究

螺旋桨飞机的研制设计过程中,必须了解和掌握动力系统对飞机气动特性的影响。螺旋桨动力系统对飞机的影响主要包括螺旋桨拉力和扭矩、气流斜吹螺旋桨产生的径向力以及滑流影响。螺旋桨径向力的风洞试验在国内尚属探索研究阶段,本文结合型号研制实际应用,对气流斜吹螺旋桨产生的径向力的机理和试验方法进行了研究探索,提出了一种以螺旋桨直接模拟法为基础的螺旋桨径向力风洞试验方法,并通过理论和试验方法完成了试验结果的相关性修正、全机对螺旋桨径向力的上洗等干扰修正,获得了可以满足工程研制使用的螺旋桨径向力数据,可为同类的螺旋桨飞机总体气动布局设计提供参考。

一种水平尾翼流动控制装置的实验研究

某型机采用上单翼低平尾布局,在着陆襟翼小迎角状态时平尾下翼面翼根部位出现局部气流分离,导致飞机振动,力矩特性出现异常变化。本文提出的解决方案是在平尾翼根前方0.12倍根弦长,下方0.30倍根弦长位置的机身上加装一对小展弦比负弯度小翼作为涡流发生器/导流片,一方面加速了后方分离区边界层与外流的能量交换,另一方面利用其上洗作用降低了平尾翼根区域的局部负迎角绝对值。通过数值计算和风洞实验研究表明,优化后的导流片使平尾分离区面积缩小50%,小迎角俯仰力矩拐点推迟4°以上,以较小的性能和结构重量代价解决了局部气流分离问题,拓展了飞机飞行边界。

信息化条件下反潜巡逻机平台及武器设备发展趋势分析

与反潜潜艇、反潜水面舰艇和反潜直升机等相比,反潜巡逻飞机具有快速反应能力强、航程远、留空时间长、可装备多种搜潜设备和攻潜武器以及不易受潜艇威胁的优势,已成为世界海军强国竞相发展的装备。本文从体系作战和信息化作战需求出发,在分析信息化条件下反潜作战特征的基础上,探讨反潜巡逻机平台及其武器设备的发展趋势。

螺旋桨飞机升力失速特性研究

飞机的最大升力系数 CLmax 直接影响翼载的选取，进而影响飞机的重量和经济性。螺旋桨飞机在带动力条件下 CLmax 随滑流强度增加而提高，但按照常规理论采用无动力 CLmax 数据选取的翼载偏小偏保守，没有充分发掘飞机的性能潜力。结合适航规定以及某四发螺旋桨飞机飞行实际情况，提出了一种基于发动机慢车状态确定 CLmax的概念，并将飞机带动力 CLmax 分解为无动力 CLmax 、螺旋桨拉力、螺旋桨法向力、滑流增升效应等4部分贡献，通过无动力和多天平带动力风洞实验完成了上述分量的模拟、测量和修正。计算表明某四发螺旋桨飞机在发动机慢车失速试飞条件下的滑流强度约为0．1，螺旋桨系统的动力增升作用使不同襟翼构型的 CLmax 增加8％～9％。该方法获得的 CLmax 与飞机试飞结果较为吻合，充分挖掘了飞机的低速性能潜力，并为同类螺旋桨飞机设计提供了一定的参考。

某运输机加装失速条气动特性研究

为改善某运输机着陆襟翼构型失速急剧滚转问题,采用数值计算和风洞实验方法优选了机翼失速条的外形参数,并对气动力和流场特性进行了研究分析。以失速条高度H和安装位置距离前缘的长度S为设计变量,采用求解RANS方程的方法研究了失速条对着陆构型翼型二维特性的影响,表明S越小(即越靠近上翼面)失速迎角提前越多,H增大也能使失速迎角提前但敏感性小于S。失速条后方产生了分离气泡且随迎角增加而逐渐增大增长,在破裂后导致翼型失速提前,使升力线出现圆弧形的失速特征。设计了4种失速条在机翼上的平面布局方案,通过缩比模型风洞实验验证表明:40%半展长处展向长度2m,S=0的失速条使升力线由急剧失速变为平顶型失速并消除了失速后的不对称滚转力矩,将此失速条展长缩小一半的2种方案也不同程度地改善了失速形态,15%半展长处失速条对失速特性无明显改善,主要原因是气流分离从约40%半展长处开始发生,失速条安装在这一展向位置时才能发挥作用。

扶摇直上展翅九天 中国运九型战术运输机

进入新世纪以来，国际形势和格局的变化对我军军事航空运输提出了新的要求，为了适应新时期军事航空运输发展的需要，陕飞集团决策层审时度势，决定利用运八系列飞机型号建设的技术和成果，开发研制使用范围更宽广，运载能力更强，操作性更好，经济性更佳的新型中型中程战术运输机——运九飞机。该机是我国拥有独立知识产权的中型中程多用途战术运输机，具备较强的空运，空投，空降能力，主要用于兵员运输，军事装备和物资的空运空投，伞兵空降等军事任务，也可用于执行地震抢险，防洪救灾，海洋搜救，不安全地区人员和侨民应急撤离等民事任务。