All-Electric Aircraft Nose Wheel Steering System with Two Worm Gears

As all-electric aircraft has many advantages,an aircraft nose wheel steering system would be developed to the all-electric direction.Concerning the control demand of the nose wheel steering system,based on the basic principles of nose wheel steering system and the design technique of mechanotronics,an all-electric aircraft nose wheel steering system,composed of a nose wheel steering mechanism of two worm gear and a control servo system of fly-by-wire with both steering and anti-shimmy functions is designed to meet the demand for operation control in the nose wheel steering system.Then,based on the LMS-AMESim software,the simulation model of the system is established to simulate the dynamics for the verification of its steering function.The simulation results indicate that the nose wheel steering system is reasonable,and can meet the requirements of the general project.Furthermore,the prototypes of the steering mechanism and control system are studied to validate the design,and the steering test bench is prepared to test the designed system.The test results,such as steer angle,rotate speed of motor are analyzed in details and compared with the theoretical results.The analysis and comparison results show that the design is reasonable and the property of the prototype can achieve the design objectives.

双轮支柱式起落架刹车振动分析与减振优化

以某型双轮支柱式起落架为研究对象,对飞机刹车诱导低频振动问题进行了研究,首先建立了完备的飞机着陆刹车滑跑整机六自由度数学模型,并在Simulnk中完成模型的搭建,用以分析了刹车控制律的部分参数对抖振的影响。其次,以轮轴中心航向加速度的RMS值作为振动量化指标,与结合系数效率一同设置为优化目标,基于NSGA-Ⅱ算法对液压刹车控制系统参数进行多目标优化设计,得到了优化变量的Parato最优前沿面和TOPSIS方法折衷最优解。最后,根据得到的优化设计方案对比分析优化前后的轮轴中心振动响应,并设置多组仿真工况检验了优化方案对不同着陆环境的适应性。结果显示优化后的起落架轮轴中心加速度Rms值最大降幅能达到14.53%,结合系数效率最大增幅为3.65%,表明所提出的起落架减振优化设计方法具有良好的实现性。

航空发动机齿轮传动系统动力学的特性研究

齿轮传动系统具有高效率、低噪声和高可靠性的特点,被广泛应用于航空发动机中。然而,在实际运用过程中,由于齿轮传动系统的复杂性以及各种因素的影响,导致了齿轮传动系统的动力学性能受到影响,从而影响了整个传动系统的工作效率和稳定性。因此,要从航空发动机齿轮传动系统的构成及工作原理出发,通过对其系统动力学的特性进行分析,以便进一步提高齿轮传动系统的运行效率和稳定性。

飞机起落架系统交互式虚拟仿真实验开发与应用研究

虚拟现实技术的应用能够使复杂民用飞机系统的工作原理实现三维深度可视化,能够有效解决飞机系统实物实验开展难度较大的问题。针对民用飞机系统类课程大纲中关于飞机起落架系统的工程实践学习要求,按照起落架元件、起落架系统以及起落架落震专题三个典型视角,采用虚拟仿真方法进行教学实验开发。基于飞机系统课程群面向现代民用飞机起落架系统的教学内容,充分考虑工程实际中起落架系统的关键技术特征,对其进行精细化模型还原,实现了交互式虚拟实验界面及操作流程设计,并在虚拟仿真实验教学中获得了良好的应用效果。

新型飞机起落架阻尼器的数学建模与理论

20世纪90年代,科学家发现了一种智能材料——磁流变液:在不通磁场时,铁磁颗粒随机悬浮在特定的油液中,呈现低黏度牛顿流体状态;一旦通磁,铁磁颗粒瞬间被磁化成磁偶极子,首尾相连成为柱状结构,其黏度瞬间升高几十倍,呈现非牛顿流体状态,剪切应力大大增强,即可达到吸能减振的效果,磁场撤销后流体恢复原状.利用这一特性可为制造新型飞机起落架的阻尼器提供理论支撑.根据数学建模技能表明,该运动过程能应用守恒律的数学思想和精细的微积分推导建立起偏微分方程组模型.因此,该偏微分方程组的建立及其稳定性问题、自由边界问题和边界层问题等基础理论问题的解决,就构成了新型飞机起落架的阻尼器制造的核心技术,这让我们深刻领会到习近平总书记在中央政治局第三次集体学习时所强调的“切实加强基础研究,夯实科技自立自强根基”的重要意义.

滑跑无人机前起落架收放系统仿真及安全特性分析

为了给装备试验考核提供技术参考,研究前起落架收放系统在飞机起降过程中的动态特性,以某型飞机前起落架收放系统为研究对象,建立起落架虚拟样机三维仿真模型;通过多体动力学和有限元仿真分析方法,研究收放系统在气动载荷、重力以及作动筒载荷耦合作用下的可靠性和安全性。结果表明:起落架收放系统的各个铰接点受力合理,其强度、刚度、模态频率以及稳定性满足相关指标。通过对起落架的仿真分析,为后续武器装备的考核提供切入点和重点关注点,也为起落架收放系统性能评估及参数鉴定和优化提供技术参考。

大型飞机起落架收放控制系统仿真

起落架收放控制系统设计需考虑多种约束条件和影响因素,系统仿真平台的使用是辅助系统设计的重要手段.基于流体系统仿真软件Flowmaster,建立了大型飞机起落架收放控制系统液压附件仿真模型,在此基础上构建了完整收放控制系统仿真模型.基于建立的系统仿真模型,进行了正常飞行状态下起落架收上过程仿真分析,仿真结果给出了液压作动器尺寸设计对收放过程中系统入口压力需求、系统液压流量及起落架收放时间的影响.该仿真方法可用于起落架收放控制系统初步设计及多种飞行状态下设计方案的校核.

航空母舰液压拦阻系统拦阻力建模与仿真

以国内外普遍使用的某型航空母舰液压拦阻系统为研究对象,从其组成和工作原理出发.针对产生拦阻力的主要元器件,根据液压系统的传动基本理论建立了液压拦阻系统的拦阻器系统和滑轮缓冲系统的数学模型.利用该模型结合舰载机着舰动力学模型和拦阻索动力学模型进行了拦阻动力学的数值仿真,对比了仿真值与试验值的区别,分析计算了某型舰载机以不同重量、速度着舰的拦阻动力学过程.验证了滑轮缓冲系统能有效减缓拦阻索张力,且通过改变控制阀口通油面积可以实现不同质量飞机在基本相同的距离上实现安全拦阻,说明模型的合理性.

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。

飞机起落架液压系统的节能设计

本文从国内外发展和应用的现状出发,介绍了飞机起落架液压系统的一种节能设计方案,并对其结构、工作原理和性能特点进行了分析。液压缸的差动连接,提高了系统的效率,节省了能源,并且工作稳定、可靠。因此该方案具有广泛的应用前景。

飞机起落架数学模型的研究

对飞机起落架组成及工作原理进行较为详细的研究,建立了飞机起落架的数学模型,并在MATLAB/SIMULINK环境下进行系统仿真,给出仿真结果,分析了起落架对飞机防滑刹车系统的影响。仿真结果表明系统模型基本合理、正确,为设计、改进飞机防滑刹车系统,提高刹车效率和刹车性能,具有重要的指导意义。

飞机起落架液压收放系统多故障仿真与健康评估

起落架不能正常收放严重威胁飞行安全,迫切需要掌握其健康状态以便提前预防故障发生。以典型支线客机的起落架收放系统为研究对象,探索了对不同故障模式下的健康程度进行评估的方法。利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型,研究液压回路中元件参数性能变化对系统工作性能的影响。选取系统输出参数,提取故障特征,利用神经网络算法实现了系统的健康评估。结论表明该方法是可行的,为新一代飞机起落架液压收放系统的健康评估提供了思路。

基于循环平稳时间序列的齿轮裂纹故障早期检测

在分析齿轮振动信号的基础上 ,结合其具有循环平稳性的特点 ,提出了基于线性几乎周期时变 AR模型的故障早期检测方法 ,推导了基于高阶循环累积量的模型参数辨识算法 ,具有抑制加性平稳噪声的优点。最后在某型直升机齿轮裂纹故障早期检测中进行了应用 ,结果表明该方法具有很好的预测能力 ,利用模型残差的峭度能够检测和预报早期裂纹故障 。

MBSE在民机起落架系统设计中的应用

详细介绍基于Raphsody的大型民机系统功能开发流程与方法,及其在民用飞机起落架系统设计中的应用。通过模型的方式对系统建立用例、功能流、时序关系和可用于执行验证的状态机来描述系统,指导大型民机复杂系统设计过程中的需求分析、功能分析和设计综合工作,探索MBSE方法在民机复杂系统设计中的指导作用。

液压式阻拦系统的数学建模及仿真

为了确定舰载机着舰过程中的动态变化,对美国航母上MARK7 Mod1型液压式舰载机阻拦系统开展研究,建立的阻拦系统的数学模型.利用Matlab对所建立的阻拦系统模型进行仿真分析,论述了着舰过程中阻拦系统和舰载机的动态变化,分析了液压装置和定长冲跑控制装置的在着舰过程中的作用.结果表明:利用MARK7 Mod1型阻拦系统,航母上的舰载机在一定的速度范围内着舰降落,都能够在固定的甲板长度内平稳的拦停,实现舰载机的安全着舰.

某型飞机高原机场放起落架的安全高度

根据某型飞机 4km以上禁止放起落架的规定及高原机场的使用要求 ,研究了该型飞机在高原机场着陆时放起落架的安全高度。分析了该型飞机在 4km以上禁止放起落架的理论原因 ,应用马尔可夫链模型建立了人—机系统飞行安全的数学模型 ,通过计算与分析评估了 4～ 5km之间高度上放起落架的飞行风险 ,研究了确保 4～ 5km之间放起落架后飞行安全的特殊措施。理论研究、模拟器模拟试飞结果与高原机场飞行结果一致。

飞机防滑刹车系统的建模与仿真研究

以某型飞机为对象,在综合考虑了飞机的机体、起落架、轮胎等特性的基础上,建立了防滑刹车系统的数学模型。在Matlab6.1/ Simulink 仿真环境下进行仿真,给出湿跑道条件下的仿真结果,结果表明系统模型合理、正确。

基于EHA的多轮系飞机刹车系统的建模与仿真

介绍了一种采用电动静液作动器(EHA)代替原有液压作动机构的飞机多轮系防滑刹车系统,在重点分析EHA的系统组成原理和工作特性的基础上,建立了EHA及多轮系飞机刹车系统的数学模型,采用Matlab/Simulink对其进行仿真。仿真结果表明:所建立的模型基本正确,结果与真实刹车基本吻合;采用EHA代替液压系统能极大改善飞机刹车性能。

GA在摩擦力作用下变位斜齿轮传动模糊可靠优化中的应用

针对传统齿轮强度理论中所存在的不足 ,在充分考虑齿间摩擦力的前提下 ,结合模糊可靠设计理论、优化设计技术和遗传算法的优点 ,提出了基于遗传算法的变位斜齿圆柱齿轮传动的模糊可靠优化设计方法。通过实例计算表明 ,遗传算法在变位斜齿圆柱齿轮传动的优化设计方面 。

船舶电力系统在航母上应用趋势

根据欧美发达国家对未来新一代海军装备的研发进展,在不远的将来,船用电力系统在航母(核动力/常规动力)、及大型水面舰艇上将获得绝对的优先权地位。它既包含了综合全电力推进系统,又涉及到许许多多的甲板装置,如航母飞机弹射系统,回收制动系统,机库升降系统等。甚至其他现役航母所使用的机械装置,也将使用电力,以获得足够的高品质能量和准确的控制效果。