翼身融合飞机横航向操稳特性适航评估

翼身融合(blended wing body,简称BWB)飞机是未来民机的重要发展方向之一。分析了BWB飞机飞行特性并根据相关规章提出适航操稳特性要求,针对典型背撑式双发BWB布局飞机建立了六自由度飞行动力学模型,设计了反馈增稳控制律以满足飞行品质要求;并采用伪逆法设计了控制分配以完成多操纵面偏转的指令,基于系统仿真的方法对临界发动机失效情况下横航向操纵性和机动性开展了适航评估。仿真结果表明,该布局飞机在临界发动机失效情况下仍具有足够的剩余操纵性和机动性。

民用飞机操稳试飞中的临界状态确定

民用飞机适航规章常常要求飞机在最临界的情况下具有适航性,但条款本身又经常未明确给出具体的规定。FAA(美国联邦航空管理局)发布的咨询通告及EASA(欧洲航空安全局)的符合性方法虽然提供部分科目的临界情况指导,但是指导并不全面,而且也没有原理性说明。为分析及明确民用飞机适航规章的临界情况,该文从试飞目的出发,分析条款要求,依据可接受判据,运用飞行力学原理,给出民用飞机操稳试飞中的临界状态确定的分析过程及结论,所用分析过程及结论可为民用飞机的型号试飞提供有益参考。

车辆乘坐舒适性与操稳性主观、客观评价方法研究

减速带是中国典型路况,过坎冲击及坏路行驶很容易引起驾乘人员的抱怨,同时驾驶员对车辆操稳性能要求也很高,对于驾乘舒适性与操稳性能体验,来自客户的市场抱怨,通常是底盘硬、振感强、松散、异响或者路面噪声等。本文介绍了如何将客户抱怨转化为工程语言、建立更贴近市场抱怨的主观评价与客观分析方法,确定本品车型A和车型B均优于竞品车型,提出一种转毂-车辆前、后轴过坎冲击贡献量分析方法,判断车辆乘坐冲击舒适性影响因素,得出结论本品应保持该性能设计“DNA”。

基于虚拟飞行的混合翼身融合布局操稳特性

针对混合翼身融合布局面临的三轴运动耦合和大迎角失稳等潜在操稳问题,研制三自由度虚拟飞行试验系统,基于动力学相似模型开展纵向和横航向开环虚拟飞行试验,对飞机的本体操稳特性进行研究。结果表明:该混合翼身融合布局飞机纵向和航向开环操纵均存在三轴运动耦合现象。纵向操纵会引起大迎角极限环失稳现象,迎角振荡平衡位置约为28°、振荡幅值约为2.56°、振荡主频率为0.55 Hz,振荡过程中气动力呈现非定常特性;V型尾翼偏航操纵响应呈现横向运动幅值最大、偏航运动次之、俯仰运动最小的特点。

硬点对悬架和操稳性能灵敏度分析及鲁棒性优化

基于Isight软件,与ADAMS和MATLAB软件联合仿真,通过正交试验及参数研究方法,分析了悬架硬点位置坐标对悬架平行跳动时前束、外倾、轴距、轮距、侧倾中心高度和转向时的最小转弯直径、阿克曼百分比等悬架运动学性能指标以及整车稳态操纵稳定性能指标如不足转向度、最大侧向加速度、侧倾角梯度等的影响,求出了悬架和稳态操纵稳定性能指标与硬点位置坐标的关系.提出了评价硬点对悬架和整车操纵稳定性能指标影响大小的灵敏度分析法,灵敏度指标能够精确评估硬点坐标对悬架和整车操稳性能影响的大小.在假设硬点位置坐标符合正态分布的条件下,求出了悬架性能指标的分布,对关键硬点位置坐标进行了鲁棒性优化设计,结果表明悬架性能更稳健.

高速飞行器失控成因及操稳判据发展综述

首先介绍了高速飞行器设计所面临的静稳定裕度、航向操纵性、三通道耦合、安全边界等问题,进一步梳理了高速飞行器的失控成因,包括飞行环境、飞行姿态、控制耦合、惯性耦合、动力学耦合等因素,在此基础上,回顾了一系列适用于飞行器设计的典型抗失控判据,如横航向稳定性参数、动态航向稳定性参数、横/航向操纵偏离参数、Weissman组合判据、横向稳定性特征参数等.这些参数或判据不仅可以在设计初期预测气动布局的好坏及其对操稳特性的影响,帮助工程师改进气动布局以使飞行器获得最佳的性能,还可用来预测飞行器在当前气动布局下所需要的控制资源以帮助飞行器合理应对耦合的影响,最后在设计完成后还可用这些判据分析飞行器飞行过程中的稳定性以及控制策略的合理性.

基于线性三自由度模型的操稳研究

本文首先简要介绍了整车的简化二自由度数学模型,及线性三自由度数学模型。在一系列的假设前提下,推导出线性三自由度模型下稳态横摆角速度增益的数学表达式,并与简化而自由度模型下的稳态横摆角速度增益表达式进行了比较、分析,得出简化二自由度模型中得出的结论在线性三自由度模型下仍然适用的基本结论。

高超声速飞行器气动布局与操稳特性研究

本文介绍了高超声速飞行器气动布局分类,对钟形体布局、升力体布局、乘波体布局、翼身融合布局进行了分析说明,总结了高超声速飞行器气动布局的发展方向。从稳定性和操纵性的维度对高超声速飞行器的操稳特性进行了分析,重点分析了在纵向静稳定性、航向静稳定性、副翼操纵效率、方向舵操纵效率等方面,高超声速飞行器区别于传统飞机的特点。基于高超声速飞行器的操稳特性,给出了高超声速飞行器可行的升降舵、副翼、方向舵的使用策略。

机翼不对称损伤飞机在大侧滑角下的操稳特性研究

对某小型电动无人机(以下简称SEPUAV)在其左翼破损40%面积矩下的操稳特性进行详细分析。首先在此损伤下典型大侧滑角定常工作点附近进行特殊的小扰动线性化,然后进行特征根和飞行运动模态的分析;其次对此特殊构型SEPUAV进行操稳特性、时频响应特性进行分析。分析结果表明:左翼破损40%面积矩SEPUAV出现特有运动模态并影响全部纵侧向运动状态的响应;部分传递函数出现较多非最小相位零点从而导致初始响应发生反向;部分通道的Bode图中出现多个波峰波谷并有相角提前等现象。分析结果对后续容损飞行控制器的设计起到铺垫的作用。

共轴式直升机的气动特性、操稳特性与机动性分析

从气动布局与气动特性入手,对比了共轴式直升机与单旋翼直升机的悬停、垂直飞行及前飞性能,分析了共轴式直升机的气动布局与操稳特性对其机动能力的影响,最后介绍了共轴式直升机两种特殊机动动作。

机翼前缘积冰对大飞机操稳特性的影响

机翼结冰影响飞机的操稳特性和飞行性能,对飞行安全造成危害。基于实验数据构建了典型的不同结冰严重程度的机翼前缘积冰冰形,采用高精度数值模拟方法得到背景飞机机翼前缘积冰的气动数据,建立了飞机六自由度非线性动力学模型,在此基础上设计了俯仰角保持、滚转角保持及高度保持模式的自动驾驶仪闭环仿真系统。通过开环仿真,分析了不同程度积冰对飞机配平特性、纵向长短周期模态及横航向模态的影响,比较了不同程度积冰情形下飞机动态响应的差异。通过闭环仿真,研究了积冰对3种模式下自动驾驶性能的影响。仿真结果表明:积冰对飞机配平特性、模态特性及开环动态响应特性均会造成一定的不良影响,威胁飞行安全。

浅析汽车悬架系统操稳与舒适性技术研究

随着汽车技术的不断发展和人们生活水平的不断提升,人们对汽车稳定性及舒适性要求越来越高。如何提升汽车性能,改善汽车服务指标已经成为新时期汽车设计的关键。本文从汽车悬架系统设计出发,对汽车操控稳定性及汽车舒适性进行分析,深入挖掘了悬架系统对汽车操控稳定性及舒适性的影响。

高超声速飞行器操稳性能分析

以静稳定性衡量稳定性能,以可用过载衡量机动性,给出了高超声速飞行器操稳性能的计算方法。并以高超声速飞行器基准外形为例,计算了其在不同马赫数下的操稳性能,分析了操稳性能随马赫数的变化关系,为高超声速飞行器概念设计阶段的优化设计提供了操稳性能优化指标。

扭力梁布置对操稳和舒适性能的影响

为提升扭力梁悬架车型的操稳及舒适性能,以某成熟车型为基础,通过仿真对比分析扭力梁不同布置方案对整车操稳和舒适性能的影响。首先,建立高精度转向、悬架及整车的多体动力学模型,悬架模型的K特性和C特性对标精度达到92.89%和78.30%,整车模型的操稳瞬态角阶跃和稳态回转工况对标精度达到85.19%和98.74%;其次,在主梁截面一定的情况下,基于标定模型对比分析不同方案下的仿真结果,发现操稳性能主要受主梁布置角度影响,舒适性能主要受轮心点与扭力梁安装点间的高度差影响。由研究结果可知,为兼顾扭力梁悬架车型操稳及舒适性能的提升,在扭力梁的设计中首先考虑舒适性能,合理定义安装点与轮心点的高度差,再考虑操稳性能,合理设计主梁的截面形状、开口方向,确保整车的操稳及舒适性能均达到较优水平。

某电动车质心改制方案及整车操稳性研究

文章阐述通过虚拟样机技术分析某电动车不同质心高度的整车操稳性能,并确认配重方案,使改制车质心位置能够接近量产车。

麦弗逊悬架操稳性能优化与试验研究

为改善某麦弗逊悬架车辆的操稳性能,利用动力学分析软件ADAMS建立麦弗逊多体仿真模型;结合竞品车的K&C参数,通过优化悬架前束角和外倾角等关键参数指标,对汽车行驶过程中的操稳性能进行仿真分析。结果表明:优化后,悬架的前束角得到有效改善,尤其是垂直平行工况前束角由-6.8(°)/m减小为-3.5(°)/m,降幅达到49%,大大改善了该车辆的操稳特性。最后通过K&C试验台试验对标CAE仿真结果,可知仿真结果与试验结果吻合较好,误差控制在15%内。

操稳性能冬季验证及开发

本文介绍了低温对操稳性能的影响以及操稳验证开发项目。

基于MSC Adams的汽车柔性扭力梁后悬架底盘调校操稳仿真

运用MSC Adams建立刚柔耦合整车多体模型,并对柔性体扭力梁的后悬架模型的悬架K&C特性仿真数据与实车悬架K&C试验台数据进行对比,确保刚柔耦合模型的精度,在底盘调校前期进行整车操稳性仿真分析,为快速准确评估整车操纵稳定性能提供参考与指导。

汽车悬架系统操稳与舒适性技术探讨

现代经济社会快速发展,人们也逐渐提升了对品质的追求,对于汽车人们不仅成为一种交通工具,更要汽车应满足一定的舒适性。而汽车行业积极进行探索,以期提升汽车的各项性能要求,满足人们对于舒适度的追求。从汽车设计制造角度来讲,人们对于舒适度的要求牵一发而动全身,在满足舒适的同时更需注重汽车悬架系统操稳,以此衡量两者之间的关系,达到满足舒适度提升的同时,保证汽车操作的稳定性。基于此,本文以汽车相关技术为出发点,分析汽车的悬架系统操稳与舒适性技术。

车辆转向及操稳风格的研究与设定

本文对车辆转向及操稳风格及设定进行了研究。首先,分析并阐述了常见的转向及操稳在某些指标两极的主观感受。然后,选择了与主观感受密切关联的9个车辆动力学指标作为研究对象,并结合市场反馈,确定这9个客观指标对应的主观感受,建立主客观之间的关联,并按照GB/T 6323-2014汽车操纵稳定性试验方法对二十余辆车的9组特性指标进行了客观试验。最后,分析9组指标的客观试验的结果分布可知,车辆的转向及操稳可以划分为舒适和运动两种风格,针对两种性能风格分别制定了不同的客观指标范围。该研究解决了车辆操稳性能开发过程中常见的主观感受与客观测试相互脱节的现状,该研究成果可以有效指导底盘调校工作,有利于建立品牌的转向及操稳风格的调性。