民用飞机舱室环境研究现状与思考

针对影响舱室环境的热环境、空气质量、人机工效和噪音四项核心环境要素,分析了国内外在标准制定和技术研究方面的技术现状与发展趋势。在标准制定方面,国外的民机舱室环境标准相对完善,在民用飞机舱室关键环境要素的技术研究方面,国外已开展了大量研究工作,在民用飞机舱室演示验证的技术研究方面,国外相关研究机构建立了大规模的地面模拟验证设备,并在长期的研究工作中积累了大量的基础验证数据。基于国内外发展差距分析及未来多电飞机发展趋势,分析了未来民机舱室环境的重点研究方向,为国内舱室环境控制系统方案论证和工程研制提供技术支撑。

典型空气循环制冷系统仿真研究

对四轮升压式空气循环制冷系统进行了稳态仿真,并与已有的研究数据进行对比。进一步针对系统主要的扰动源,分析系统的温度扰动特性。仿真结果表明:当引气温度或冲压空气温度发生扰动时,系统温度随之变化,其变化程度与扰动程度相当;而引气压力扰动会造成系统温度大幅度变化,引气压力扰动对四轮升压式空气循环系统制冷能力影响最为剧烈。本文为环控系统的设计和优化提供参考。

基于三维有限元波箔片模型的气体箔片轴承承载性能研究

波箔型空气动压轴承在小型高速旋转机械中具有广阔的应用背景,其承载性能受箔片弹性变形影响较大。通过三维有限元法建立箔片变形模型,采用气膜压力分布的二次分布逼近建立箔片弹性变形表达式,实现与气体润滑雷诺方程耦合求解;提出了小柔度步计算方法,以提高箔片轴承大偏心率运行下承载性能求解的稳定性。在验证气体箔片动压轴承求解算法准确性后,分析了波箔片弹性和平箔片厚度对轴承承载力的影响。研究表明:波箔片的波宽是影响气体箔片轴承承载能力的重要参数,而波高在对波箔片刚度影响较小。波箔片刚度和平箔片厚度需合理设计,其有助于提高轴承承载力。

飞机环控系统空气循环机仿真建模及试验校核

建立了飞机环境控制系统中压气机-涡轮-风扇式空气循环机的数学模型并开发了性能仿真模型;提出了性能试验原理及方法并开展了性能试验获得了设计工况下测试数据;通过对比不同转速下压气机增压比和效率特性、不同膨胀比条件下涡轮的温降特性、风扇压升特性等仿真结果与试验数据,修正了所建仿真模型相关参数并校核了模型有效性。结果表明,提出的仿真建模方法能够对空气循环机进行准确计算,经修正后仿真误差可以控制在±10%以内,仿真精度满足飞机环境控制系统工程设计要求,对环控系统及部件研制具有重要意义。