基于AMESim的液压模式冲压空气涡轮系统仿真研究

冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压泵的原理,结合柱塞液压泵调压、卸荷原理,建立了RAT液压泵的动力学方程,并在AMESim中建立RAT液压泵仿真模型。在涡轮部件和RAT液压泵模块基础上,建立液压模式RAT系统仿真模型,分析了液压模式RAT的性能,为液压模式RAT的设计和分析提供了一种方法。

液压模式冲压空气涡轮系统联合仿真研究

冲压空气涡轮系统(RAT)是飞机的应急能源设备,在相对气流的作用下为飞机提供应急能源。为研究液压模式RAT启动性能、动态调速新能及应急能源输出特性,分析液压模式RAT工作原理,分别在Motion和AMESim环境中建立液压模式RAT的动力学模型和液压仿真模型。通过构建两模型之间的接口文件,建立了液压模式RAT的联合仿真模型,实现了动力学与液压的联合仿真。仿真结果与理论分析一致,验证了联合仿真方法的可行性,为液压模式RAT的设计和仿真分析提供了一种方法。

冲压空气涡轮系统辅助功能分析及应用

冲压空气涡轮系统是飞机的应急能源设备,应急状态下可为飞机提供应急液压能/电能。冲压空气涡轮系统的辅助功能可有效配合其主功能,提高系统性能,增加冲压空气涡轮系统使用、维护过程的安全性等。针对国内多型冲压空气涡轮系统研制需求,总结了国内外冲压空气涡轮系统的主要辅助功能,并分析了辅助功能的典型实现方式,为冲压空气涡轮系统的需求分析、方案设计提供指导。

冲压空气涡轮系统结构协同优化

针对冲压空气涡轮系统,首先分析了结构在贮存场景和工作场景下的载荷工况,然后对各工况下的约束进行数学建模。基于敏感性分析方法发现,冲压空气涡轮结构方案设计中的关键设计变量包括支撑臂、收放作动器、舱门连杆的内外径以及它们之间的连接点位置。之后,建立了冲压空气涡轮系统结构的动态松弛协同优化模型。该优化模型中,首先针对贮存场景和工作场景分别进行考虑多工况约束的结构优化,然后在系统级借助动态松弛因子进行优化变量的协调。最终,本文在Isight多学科设计优化软件中实现相关仿真分析、工具集成和优化求解。基于动态松弛的协同优化方法,本文将冲压空气涡轮的结构重量优化至初始重量的87%,优化效果显著。

冲压空气涡轮系统最低允许空速的试飞测试方法

冲压空气涡轮系统(RamAirTurbine,简称RAT系统)是飞机上的备份电源系统。当飞行中出现主电源无法正常供电的情况时,该系统作为应急电源为飞机上的重要设备供电。对冲压空气涡轮系统装机后的最低使用空速的测试方法进行了研究,并进行了试验验证。阐述了试飞方法、试飞改装方案,并举例说明了试验的过程。通过实例对该方法的可行性进行了验证,证明该测试方法具有可行性并可以保证飞机安全。

冲压空气涡轮系统总体结构分析及应用

冲压空气涡轮系统是飞机的应急能源系统,飞机正常飞行状态下,冲压空气涡轮系统回收在舱内。飞机应急状态下,冲压空气涡轮系统展开,在相对气流作用下工作,为飞机提供应急电能/液压能。针对国内多型冲压空气涡轮系统的研发需求,总结了国内外冲压空气涡轮系统在各机型上的应用及技术研究现状,系统地论述了液压模式、电力模式及混合模式冲压空气涡轮系统的总体结构,分析了各结构的特点及影响冲压空气涡轮系统总体结构的主要因素,为冲压空气涡轮系统的研制提供参考。

埋入式冲压空气进气口性能及影响因素研究

随着高性能航空电子设备在飞机上的大量应用,冷却空气需求量的不断增加,亟需发展高效节能的民机冲压空气系统。针对某飞机NACA型进气口,建立其物理模型并基于k-ωSST湍流模型开展其内外流场的耦合特性分析,研究了NACA埋入式进气口的进气机理。在此基础上,提出了采用反映进气口气流能量损失的关键性指标冲压效率及进气质量流量作为进气口性能的评价方法,并分析了飞行参数如马赫数、攻角和侧滑角对NACA埋入式进气口性能的影响。研究结果表明:马赫数从0.5增加到0.9时,冲压效率增加了9.26%,质量流量增加3.82 kg/s;攻角从0°增加到5°时,冲压效率增加了7.35%,质量流量增加0.38 kg/s;侧滑角从0°增加到4°,冲压效率降低6%,而质量流量呈先增大后减小的趋势。研究结果为我国大型民用飞机的自主研制提供一定的理论依据。

浅谈冲压空气门全开灯亮处理

飞机在巡航时'冲压门全开灯亮',即飞机起飞后,将襟翼收到全收上位后,冲压门全开灯不灭.围绕此问题,本文从冲压空气系统的基本工作原理何造成冲压门全开灯亮的可能故障等方面展开分析.

冲压空气涡轮舱门联动机构动力学仿真及优化

分析了冲压空气涡轮系统(RAT)的舱门联动机构的结构及工作原理,并在运动学仿真平台ADAMS环境下建立舱门联动机构的多体动力学仿真模型。通过对影响舱门联动机构性能的各关键因素进行参数化处理,运用试验研究方法,仿真分析了各设计变量对目标值的影响。通过Design exploration工具,对舱门联动机构主要铰接点位置进行了优化,优化后收放作动筒的受力情况得到了有效改善,达到了优化目的。

矩形埋入式进气口结构参数对飞机性能的影响

为了改善飞机的舒适性和安全性,提出一种低阻力的矩形埋入式进气口(Rectangular submerged inlets,RSIs)来提高冲压空气的进口流量,分析其主要结构参数并建立数值仿真模型。在此基础上,研究喉道宽高比(2~4)、斜坡倾角(6°~7°)、喉道特征比例(0.20~0.30)、开口长度(939~1 337 mm)和扩张角(0°~3°)这5个结构参数对矩形埋入式进气口质量流量(Mass flow rate,MFR)的影响情况。仿真结果表明:质量流量与喉道宽高比、斜坡倾角、开口长度和扩张角呈正相关,与喉道特征比例呈负相关。对于本研究,喉道宽高比为3、斜坡倾角α为6°、喉道特征比例为0.20、开口长度为1 337 mm,且扩张角为3°的进气口具有最大质量流量2.251 kg/s。