Analysis of volatile organic compounds emitted from aircraft carpets:comparison using headspace and dynamic chamber tests

Volatile organic compounds(VOCs) emitted from three types of carpets used in aircrafts were compared by using headspace and dynamic chamber tests. The headspace samples contained many compounds that were not detected in the dynamic chamber test; in addition, the dominant VOCs found by these two methods were different. The findings indicate that for highly sorptive materials such as carpets, headspace analysis may give inaccurate indication of actual VOC emissions, and it is necessary to conduct dynamic chamber tests over a certain period of time in order to identify the true emission characteristics. From the dynamic chamber tests, 2-ethyl-1-hexanol was the main VOC emitted from all three carpets. The study also examined the emission characteristics of aircraft carpets. In all experiments, total VOC(TVOC) concentration peaked within a few hours after the start of the experiment and was followed by rapid decay. The emission parameters of TVOC emitted by all three carpets were calculated and the simulated data matched the measured data well.

航空轮胎胎面胶等效工况磨损特性研究

使用自主研制的航空轮胎等效摩擦磨损试验平台对航空轮胎不同服役工况下的摩擦行为进行等效拆解,研究加载条件对加速起飞、着陆瞬间和制动滑行摩擦工况对胎面胶磨损特性的影响。结果表明:3种工况中,制动滑行是航空轮胎胎面胶快速磨损的主要工况,制动滑行工况下胎面胶磨损率明显大于加速起飞和着陆瞬间工况下;等效摩擦磨损试验平台可实现航空轮胎胎面胶摩擦行为的模拟,可作为高耐磨胎面胶配方开发的评价工具。

新型功能树脂CSR8030在航空斜交轮胎胎面胶中的应用

研究新型功能树脂CSR8030在航空斜交轮胎胎面胶中的应用。结果表明,在胎面胶中加入新型功能树脂CSR8030,胶料的硫化特性变化不大,硫化胶的拉断伸长率增大,抗撕裂性能、抗崩花掉块性能及耐高温性能提高,生热和滚动阻力降低。

电机-泵复合控制作动系统的建模与分析

设计了一种新型功率电传作动系统——电机-泵复合控制作动系统。论述了其设计思想和工作原理,建立了各个子系统的动态方程和整个系统的模型,并对模型加以合理的简化,对线性系统,运用二次型理论对系统加以优化设计,对非线性系统,采用了传统的 PID 控制。用 MATLAB仿真,结果表明所设计的复合控制作动系统的方案可行性,控制策略具有良好的动态性能,对下一代作战飞机机载作动系统的研制具有实际指导意义。

基于变质心/RCS复合方式的再入飞行器控制系统设计方法研究

再入飞行器采用变质心控制不但可以保持较好的气动外形,还可以降低能量消耗以增大载荷能力,但该控制对气动力的依赖较大,在气动力不足时需要与其他控制方式复合以实现系统响应指标。本文提出一种基于变质心控制性能分析的全空域高动态特性再入飞行变质心/RCS复合控制模式,以动压和攻角偏差为逻辑判断变量,并设计了虚拟控制器与力矩分配控制器结合的变质心/RCS复合控制器。通过对某再入飞行器典型再入机动轨道的全弹道仿真和不同控制模式下定点姿态仿真,证明了该复合控制模式的有效性和优越性。

AHC-1及AHC-5飞机表面水基清洗剂应用研究

对AHC-1飞机表面水基清洗剂和AHC-5飞机表面水基乳液型清洗剂的理化性能、使用性能、对飞机表面金属材料的腐蚀性以及对非金属材料的相容性等进行对比研究,研究结果表明:AHC-1清洗剂和AHC-5清洗剂主要性能均达到了美军标MIL-PRF-85570D(Ⅱ型)的技术指标要求,两种牌号的清洗剂均可快速生物降解,有良好的使用稳定性和贮存稳定性;对飞机表面钢、铜、铝、镁等多种金属材料有良好缓蚀作用,不会导致铝合金缝隙腐蚀及高强度钢发生氢脆;与飞机表面金属及复合材料涂层、有机玻璃、橡胶、密封剂、绝缘导线等非金属材料相容性良好。AHC-1清洗剂对飞机表面普通型油污有去污效果良好,AHC-5清洗剂对飞机表面普通型油污及含润滑油、液压油等顽固型油污均有良好清洗效果。

航空齿轮复合应力的计算机模拟

在对弧齿锥齿轮啮合分析及发动机附件传动系统动态分析的基础上，确定一对啮合齿轮间所承受的动载荷、相应的轮齿弯曲动应力及行波共振应力后，首次提出了一种新的齿轮动弯曲应力与行波共振应力复合分析的方法，使齿轮应力分析更加符合真实情况。

非对称变翼飞行器复合控制系统设计

针对非对称变翼飞行器的姿态控制问题,提出了一种复合控制系统的设计方法。基于非对称变翼的姿态动力学模型,将变翼作为一种主动控制方式,提出了非对称变翼的使用条件,并采用逻辑函数设计了气动舵和变翼的复合控制分配策略。利用扩张干扰观测器估计了变翼过程中的扰动,采用全局滑动模态的变结构控制方法,设计了姿态复合控制系统,抑制了变形过程中参数的剧烈变化和变形引起的附加扰动。通过仿真,一方面与固定翼飞行器对比,校验了非对称变翼控制的有效性;另一方面通过气动数据的正负拉偏,验证了控制器对气动参数的摄动有良好的鲁棒性。

分布式高炮复合数据同步采集系统

为满足分布式高炮测评系统对复合数据采集的实时性和同步性需求,解决异步数据影响测评系统准确性的问题,提出分布式高炮复合数据同步采集系统。该系统由多个复合数据采集终端组成,复合数据采集终端基于I.MX515 ARM处理器和Linux实时操作系统并具有复合数据实时采集功能和GPS接口,多个复合数据采集终端之间通过GPS授时同步和时间戳同步技术确保数据的时间相关性。结果表明:该系统设计合理,能保证分布式高炮测评系统原始数据同步,提高武器射击评价系统的准确性和鲁棒性,已成功应用于某高炮射击成绩测评系统中。

喷气燃料的化学组成与理化性质的定量关系研究

利用GC/MS分析了80个喷气燃料样品的烃族化学组成,将其分为直链烃、异构烃、环烷烃、芳烃、十氢萘五大类,并测定了燃料的密度、苯胺点、热值、冰点、闪点及沸程等主要理化性质。构建了喷气燃料组成和性质关系的数据库,考察了喷气燃料的烃族组成及沸程对各种性质的影响。结合Cookson等的理论,建立了八个模型方程,通过多元线性回归预测烃族化学组成与理化性质关系,与已报道的其他方程比较,新模型的相关系数明显提高。

飞机座舱挥发性有机化合物健康风险评价研究

选取苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)为挥发性有机化合物的代表,采用美国环保署的致癌风险评价和非致癌风险评价模型,对BTEX在飞机座舱中对乘客可能造成的致癌风险和非致癌风险进行了计算。浓度数据来自于对14架航班飞机座舱的实际测试,暴露参数主要来源于针对中国人群的相关文献。针对不同人群(儿童、少年、成年和老人)的计算结果表明,所有人群的致癌风险和非致癌风险均低于美国环保署的限值。

复合制导信息融合技术在飞行器中的应用探讨

随着战场环境的日益复杂,多模复合制导系统信息融合技术已成为取代单模制导体制的发展趋势,并且在各国以及地区的飞行器领域中也得到了初步应用。阐述加强多模复合制导信息融合技术在飞行器作战体系中的应用程度与范围,探讨了该技术在飞行器中的技术优势、应用方式、关键技术,讨论了该技术在飞行器中的发展方向。

客机座舱气态污染物及其净化技术现状

介绍了客机座舱环境的特点与飞机环境控制系统中的通风净化系统,给出了国外关于机舱内空气质量的实际调查结果,总结了目前新风中臭氧处理的方法及可能面临的问题,对可用于回风中挥发性有机化合物处理的几种技术及其利弊进行了分析对比,探讨了机舱空气净化技术的发展方向。

模糊复合控制在飞机除冰车加热系统中的应用研究

针对新型飞机除冰车加热系统的大惯性、纯滞后、非线性和模型不确定性等特点,提出了一种新的模糊复合控制方法。该方法将基于模糊规则切换的Fuzzy-PID双模控制与参数自整定模糊控制相结合,一方面利用基于模糊规则切换的Fuzzy-PID双模控制器增强系统的鲁棒性和抗干扰性,另一方面利用参数自整定模糊控制器加快系统的响应速度。理论分析和仿真结果表明,所设计的模糊复合控制方法能很好地适应飞机除冰车加热系统数学模型的大幅度变化,具有很大的实用价值。

煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法研究

多旋翼飞行器以其机械结构简单、可悬停和多方向飞行的优点,在煤矿井下生产巡检方面具有良好的应用前景。但多旋翼飞行器移动速度较快,飞行时易受外界各种因素的影响,难以建立精确的数学模型,使得飞行控制算法的设计较为复杂,现有基于激光雷达的同步定位与地图构建方法难以满足多旋翼飞行器快速飞行的实时性要求。针对上述问题,研究了一种利用虚拟远程操控技术对煤矿井下多旋翼飞行器进行避障的控制方法。构建了煤矿井下巷道多旋翼飞行器虚拟远程操控系统,根据煤矿巷道初始信息在虚拟远程操控系统中建立虚拟巷道模型及全局导航地图,获得飞行器移动过程中已知的静态障碍物信息,建立已知的静态环境模型,减少多旋翼飞行器运动过程中对环境感知建模的任务量,提高虚拟远程操控的运行效率。在巡检过程中,多旋翼飞行器通过自身携带的传感设备检测移动方向的动态障碍物信息,虚拟远程操控系统将动态障碍物信息实时重建于初始虚拟巷道模型中,对虚拟环境状态进行实时更新,为飞行器局部避障控制提供可靠的环境依据;虚拟远程操控系统通过读取障碍物与飞行器的位置数据和移动速度信息,采用复合虚拟势场(CVFF)避障控制算法进行避障路径规划,如果检测到前方障碍物对飞行器移动产生较大威胁,远程操控人员可根据规划的避障路径对飞行器进行远程干预,实现了自主避障飞行和人为远程干预控制。为提高飞行器对动态障碍物的感知效率和精度,在虚拟势场(VFF)算法的基础上引入飞行器与障碍物、目标点之间的相对速度影响,提出了一种CVFF避障控制算法。从静态和动态障碍物避障路径2个方面对CVFF避障控制算法进行仿真验证,结果表明:静态情况下,相比VFF算法,CVFF避障控制算法在减少了迭代次数的同时,也缩短了飞行器的轨迹长度;动态情况下,飞行器成功避开了提前设定的2个动态障碍物,顺利到达设定目标点,验证了采用CVFF算法的煤矿井下多旋翼飞行器避障控制方法的有效性。

飞机荷载对下穿TBM隧道管片结构与地层附加应力影响研究

随着地铁隧道下穿机场跑道案例的增多,研究飞机荷载对TBM隧道掘进影响具有重大的意义。依托重庆轨道交通10号线T3航站楼-T2航站楼区间,运用FLAC3D软件研究分析飞机在不同位置下对TBM隧道管片位移与内力的影响,飞机荷载作用下围岩附加应力的变化情况。结果表明:飞机荷载虽然对管片内力与结构都有一定的影响,但其影响较小,管片安全;附加应力在同一深度下中间位置最大向周围逐渐减小,附加应力纵向上呈中间大两边小的趋势。

面向小型航空器应用的光学复眼仿真软件设计

光学复眼视场大、视角多、分辨率高,具备与小型航空器共形结合的优势,在侦察监视、目标探测和图像导航等方面具有应用价值。针对实际应用中存在的光学复眼设计研制周期长、航空器飞行成本高的现状,设计了一种面向小型航空器应用的光学复眼仿真软件。该软件集复眼成像、航空器模拟、数据管理于一体,各功能接口可扩展。仿真表明,在9个子眼的配置下仿真帧率可达到23.3 fps,结果精确。该软件可用于光学复眼设计方案优选与应用算法验证,对面向航空器应用的复眼系统研制具有重要意义。

典型通航飞机PM与TVOC排放特征及排放因子

选取DA-40D型为典型机型,于2019年12月5日~8日在辽宁省朝阳机场开展飞机在推力功率为13%、37%、52%、73%和100%的5种工况下颗粒物(PM)、黑碳(BC)、总挥发性有机物(TVOC)的测试和分析.结果显示,5种推力功率下PM粒子数浓度在大推力工况中峰值位于0.25和0.3μm处,小推力工况峰值不明显,且PM1/PM10达99%以上.该款发动机排放PM_(2.5)、BC和TVOC排放质量浓度随推力上升均呈现升高的趋势,浓度分别在129.8~1039.4,18.3~291.9和311.6~7343.2μg/m^(3),排放浓度快速增加分别出现在全推力、中/全推力以及中等推力区间.通过逐步回归方法分析发现发动机进气总共压力对于PM_(2.5)和BC浓度影响最大,而TVOC浓度主要受冷却液温度影响.通过构建飞机LTO飞行模型,结合排放强度拟合及飞机性能参数计算,确定PM_(2.5)、BC和TVOC在LTO过程的排放因子分别为25.91,6.98和71.26μg/LTO,爬升阶段污染物排放的贡献占比最大.研究结果为探究通航飞机污染物排放特性和推进机场及周边污染防治提供基础.

飞机结构件组合曲面侧铣加工刀轨生成方法

针对目前五轴侧铣刀轨生成方法生成组合曲面侧铣加工刀轨困难的问题,通过分析飞机结构件中组合曲面的类型,提出了一种基于曲面拟合的精度可控、刀轴摆动均匀且无干涉的飞机结构件组合曲面侧铣加工刀轨生成方法。该方法通过迭代拟合使曲面拟合精度可控,通过角度扇形离散控制刀轴摆角,通过局部微调以减少干涉。经实例验证,该方法精度可控、效率高、刀轨生成算法稳定、加工质量高。基于该方法开发的系统已在某大型航空企业得到应用。

四旋翼飞行器全局鲁棒轨迹跟踪控制算法研究

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制性能易受模型参数不确定性和未知外部干扰影响的问题,提出一种基于自适应反步法的全局鲁棒控制策略。该方法利用单一虚拟变量表达的线性化参数模型描述系统内部不确定性和外部干扰组成的集总干扰,并通过反步法设计的自适应算法在线估计虚拟变量,从而降低计算量,提高控制器的实时性。基于Lyapunov理论证明了该方法对集总干扰的鲁棒性及系统全部变量的全局一致最终有界性。最后,通过仿真算例验证了该控制策略的有效性和可行性,结果表明:该控制策略能有效克服集总干扰影响,实现四旋翼飞行器的精确轨迹跟踪。