航空推进系统气动安全阀结构参数分析及优化

为改善某型航空推进系统气动安全阀的性能,建立航空推进系统双级气体减压器和安全阀组成的高压气路AMESim数值模型,搭建安全阀性能测试试验台,验证模型准确性,分析结构参数对安全阀特性的影响机制。采用响应曲面法(RSM),建立结构参数与安全阀压力超调量和响应时间的显著不失拟回归模型,通过方差分析(ANOVA)研究结构参数交互作用对安全阀压力超调量和响应时间影响的显著性差异,并基于自适应范围多目标遗传算法(ARMOGA),优化入口长度、入口直径和弹簧刚度参数。研究结果表明:入口长度、入口直径、弹簧刚度对超调量和响应时间的影响依次降低,入口长度与直径的交互作用最为显著;入口长度、入口直径、弹簧刚度分别为14.5878 mm、14.8980 mm、48.9668 N/mm时安全阀性能最佳,优化后超调量降低6.917%,响应时间降低6.383%。

航空推进系统性能寻优控制的系统模型

航空推进系统性能寻优控制是基于模型的控制技术,各部分采用的系统模型是其关键技术之一。根据性能寻优控制的原理,分析了系统模型选择的原则。详细描述了2部分核心模型:估计模型和性能优化模型。根据寻优控制实时计算的要求,给出了状态变量模型和稳态变量模型的线性化表达式,并介绍了工程实现时模型的使用方法。

美国航空推进系统关键技术

在美国的国防关键技术计划中 ,航空推进技术受到重视。通过对美国国家级计划———高性能涡轮发动机综合技术计划、脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机计划、燃烧室内气流过渡为超声速的冲压发动机计划的研究 ,对美国选择推进系统的理由作了分析 ,并对各国在航空推进系统的研究和发展工作进行了评估。可以看出 ,日本、德国继美、英、法、俄后在航空航天的推进系统方面已完成了一系列的研究。日本斥巨资建立发动机模拟高空试验台。最后详细列出了燃气涡轮发动机 ,其它航空动力和燃料三类中的 10项关键技术。

基于SMO和RLS的航空电推进永磁电机驱动系统

针对大功率航空电推进驱动系统高可靠性和轻量化特性的需求,本文提出了一种基于滑模观测器(SMO)和递推最小二乘法(RLS)的多模式无位置传感器控制策略。首先通过SMO对扩展反电动势进行观测,并对转速估算值进行多模式处理,实现了快速、准确地提取出电机的转子位置角及转速等信息;再由RLS对永磁体磁链等参数进行辨识,依据辨识结果对控制器中的相关控制参数进行整定,并对观测器参数进行更新,提高了系统的鲁棒性。本文对300kW的永磁同步电机电推进驱动系统进行了实例仿真,验证了所提方案的有效性。本文所提出的方案可以实现可靠的无位置传感器驱动控制,具有快速的动态性能和较高的鲁棒性,为相关航空电推进驱动系统控制方案的设计和研究提供了参考。

仿真技术在航空推进控制系统中的应用

设计了基于3个层次的航空推进控制系统闭环仿真试验方案,重点阐述了基于试验台的半物理仿真的关键技术。

流动控制技术在航空涡轮推进系统上的应用

介绍了主动流动控制在风扇 /压气机、主燃烧室、涡轮和排气系统中的应用情况。阐明了流动控制在大幅度地提高发动机的性能、增加发动机的稳定性、减轻发动机的重量等方面的巨大潜力。同时指出分步实施流动控制的过程也就是应对其重大技术挑战的过程。

瞄准前沿技术 领先世界水平——谈美国航空推进系统的关键技术

美国在2000年将航空技术列入国防关键技术,其中航空推进系统有10项技术被列入。另外。

流动控制技术在航空推进系统上的应用

德国流体力学专家普朗特早在1904年就提出用吹/吸附面层的办法来延缓气流分离的流动控制概念,并且已在超音速进气道中得到应用.

21世纪的航空推进系统

为满足未来航空运输发展的更高要求．NASA确认了一系列迎接21世纪民用航空运输挑战的新推进系统。这些推进系统包括能力多样的超高涵道比智能发动机、基于微型／超微型发动机的分布式矢量推进系统和基于燃料电池的电推进系统。

航空推进系统控制发展综述

本文概述了航空推进系统控制的发展过程及其主要理论内容,并从控制理论到控制器的发展,对其进行了综述,最后分析与展望了航空推进系统控制的发展趋势。

可负担得起的发动机——美国NASA通用航空推进系统研究近况

美国NASA格林研究中心实施的通用航空推进(GAP)计划,是以降低发动机成本为目的的。威廉斯公司和特里达因大陆公司参加了研究计划。

航空发动机系统级仿真研究的回顾与展望

实践证明计算机仿真是降低发动机研发费用,缩短开发周期的一个重要手段。各国都对此进行了大量研究。其仿真正在从单一的、定制的仿真程序向多学科综合的、适应各种需要的综合的仿真环境发展。本文从航空发动机系统级仿真的角度对国内外近年来在相关仿真软件和系统开发方面的工作做了简要概述和总结。并结合当前航空发动机系统级仿真的现状以及计算机仿真理论的发展,探讨了未来航空发动机系统级仿真的发展趋势。

基于扭矩特性的航空发动机起动系统数学模型

简述了起动过程,分析了起动过程中起动扭矩与发动机扭矩及其负载扭矩特性间的关系,给出了起动机的选择原则,从而建立了基于起动机扭矩及发动机扭矩特性的发动机起动系统数学模型,并给出起动时间的计算方法。最后以典型发动机起动系统作为仿真实例验证了此方法的可行性。

航空发动机数控系统执行机构回路故障诊断和容错控制方法

提出了航空发动机数控系统执行机构控制回路基于数学模型的故障诊断方法,以及针对执行机构位置传感器故障的控制算法容错控制方法。工程应用结果表明能显著提高故障诊断准确性和快速性,有效地实现容错控制,且实施方便、实时性好,对提高航空发动机数控系统工作可靠性具有重要作用。

航天器推进系统发动机动态特性研究

以一维流体瞬变理论为基础,采用特征线有限差分格式,编制航天器推进系统液体推进剂火箭发动机动态过程的通用仿真软件,并对某多台发动机系统的动态特性进行研究。结果表明,该模型较好地描述了系统瞬变特性和水击现象,所开发的软件可方便进行其它推进系统的分析,为发动机系统设计和优化提供指导。

航空发动机外部管路多Agent协同设计系统框架

通过分析航空发动机外部管路设计过程,建立支持外部管路设计的多A gen t协同设计系统框架。该系统框架采用包含设计层、服务层和资源层的分层结构,每一层分别用不同类型的A gen t完成其功能。然后讨论了在此框架下的管路设计流程。该系统框架不仅适用于航空发动机外部管路设计,对类似的复杂设计系统也提供有益的思路。

航空发动机数控系统中LVDT传感器信号处理及在线故障检测

通过对线位移差动变压器(LVDT)信号处理电路的深刻研究,给出了芯片发热、温漂、信号精度等问题的一般解决方法,提出了一种通过软、硬件结合,在不增加外围器件的情况下对LVDT传感器进行在线故障检测的定值判断法.发动机台架试验结果表明,所提出的方法是行之有效的.

航空汽油机双级涡轮增压器系统的基本模型

为进行高空大气研究或者高空无人侦察,需要使用适合于1至3万米高空低速长航时飞行的加装多级涡轮增压器的活塞发动机系统。本文对于其中的双级涡轮增压器子系统的设计和飞行高度特性分析问题,给出了基本的气动热力学方程组和辅助模型方程组。方程组考虑到最简单的压气机-涡轮共同工作特性,考虑到增压器的总体与部件的气动设计可行条件的约束,发展的计算程序还考虑到必要的一维流动约束条件。这些确保了压气机、涡轮部件的设计存在可行解并可优化。于是得到了一种比总体部件法模拟方法清晰快速得多的基本设计与分析模型。算例已分析出一般双级增压的发动机系统的全功率高度特性的基本规律和物理特征,并随之提供出飞行控制中的增压器子系统和活塞发动机的调节计划数据。

基于云神经网络的空间推进系统故障检测与诊断

本文提出并研究了用于空间推进系统故障检测与诊断的云神经网络方法,并以某空间推进系统推力器为研究对象进行了验证。仿真结果表明,该方法用于推力器故障检测与诊断是可行的,辨识精度较高,能够实时反映推力器工作状况,并能及时判断。