民机典型机身框段垂直入水冲击特性研究

为了研究民机典型机身框段垂直入水冲击特性,采用入水冲击试验系统开展不同高度下的圆柱体入水冲击试验,研究其入水冲击响应;基于LS-DYNA任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,ALE)方法建立流体域均匀网格及局部加密网格模型,通过对比圆柱体入水冲击试验结果验证网格收敛性及流体域模型;基于验证的流体域模型及机身框段模型,研究机身框段在6.02 m/s速度下的入水冲击特性,并分析与刚性地面冲击特性的差异性以及不同入水冲击速度下的机身框段冲击响应特性。结果表明:ALE方法在结构入水冲击方面具有较高的模拟精度,且采用局部加密网格时可以极大减少流体域模型网格数量和入水冲击计算时间。机身框段入水冲击时的失效模式与刚性地面冲击时的失效模式较为一致,但机身框段结构整体变形程度减小,客舱地板横梁变形程度增大;机身框仍是吸能最多的部件,但水也吸收了大量的冲击能量,使得地板导轨处的加速度始终小于刚性地面冲击时的加速度;随着机身框段入水冲击速度的增大,机身框发生弯折和上翘的程度加剧。

双通道民用飞机机身典型剖面设计研究

实现民用飞机客舱典型剖面的最优化设计,是提高飞机总体设计指标的重要前提。本文通过对比分析空客波音双通道民用飞机机身典型剖面设计参数,对双通道民用飞机机身典型剖面设计进行了初步研究,以期为双通道民用飞机机身典型剖面设计提供依据。

大型民用运输机诱导气动性能优化研究

对于大型民用运输机,机翼上、下表面的压力差产生了升力,同时在翼尖部位形成的翼尖涡又导致了诱导阻力的产生。为了减小飞机的诱导阻力但不损失升力,目前大多数飞机采用了在翼尖部位加竖直段减小诱导阻力,然而在翼尖部位加装竖直段后所带来的流动干扰导致了局部激波和负升力产生了。针对上述问题,提出了一种新型的非共面机翼在常规机翼上稍加装竖直段再加横侧段。仿真结果表明,改进方法较好地克服了上述不利干扰,优化了飞机的诱导气动性能。

结构修理对民机机身耐撞性的影响

为研究结构修理对民机机身耐撞性的影响,以典型含损伤民机金属机身结构为对象,通过机身段结构的坠撞实验与仿真分析,对其修理后机身结构耐撞性进行了分析,进一步基于经实验验证的仿真分析模型研究了不同修理位置和修理面积对机身结构耐撞性的影响规律。结果表明:建立的含修理机身结构坠撞动力学模型分析结果与实验一致性较好,变形模式一致,坠撞载荷峰值误差为2.4%,机身横梁标记点最大位移误差为9.3%,机身横梁标记点速度降为零的时间误差为13.2%;蒙皮修理和机身框修理均对结构的变形模式有一定影响;蒙皮和机身框对称修理对坠撞中后期载荷有显著影响;蒙皮修理对机身结构吸能影响显著,机身框修理对机身结构吸能影响较小;对于进行过大面积修理的飞机,应对机体结构耐撞性进行评估。

基于适航符合性的翼身融合布局客机客舱布置设计

基于适航符合性,结合结构空间限制,从过道宽度、最大并排座椅数、应急出口布置、应急撤离、乘务员座椅布置、洗手间和厨房布置等方面,对某翼身融合布局客机方案的客舱布置开展设计,得到了382座典型两舱布置方案,该方案具有2对机头A型出口和4个机腹A型出口,4条纵向通道和5条横向通道。该布局可以满足适航标准对过道宽度、最大并排座椅数、应急出口类型、应急出口均布性、应急出口通路、乘务员数量、乘务员视界等相关要求。通过与座级相当的常规客机对比,该布局纵向和垂向空间舒适性较高,公务舱座椅排距约多出58%,靠近舱室壁板的乘客头部空间约多出4%~18%;但横向空间舒适性稍差。通过应急撤离仿真系统分析,该布局满足"90s应急撤离"要求。