空间绳网二级发射模式动力学分析

借鉴降落伞"先拉出、后展开"思想,提出一种空间绳网二级发射模式,并建立了数值仿真模型。该发射模式将绳网拉出展开过程分解为拉出和展开两个步骤,进行分步控制,保证了绳网规则、有序地拉出,避免了绳网拉出展开过程中的缠绕、穿透和打结等问题。将数值仿真结果与地面试验数据进行对比,验证了该模型的有效性和可用性。空间绳网二级发射模式的提出与仿真模型的建立为空间绳网发射优化设计提供了一种参考途径。

舰载直升机起飞着舰事故模式影响及危害性分析

文章应用故障模式影响及危害性分析方法研究了影响舰载直升机起飞着舰安全性的各种因素,建立直升机安全影响因素的鱼刺模型,确定直升机在起飞着舰过程中遇到的典型事故模式,在建立安全等级分析准则的基础上对各事故模式实施事故模式影响及危害度分析。建立的舰载直升机起降FMECA工作表,有助于指导直升机研制和使用部门采取合理的事故预防措施来降低直升机舰上起降的风险,最大限度地减少人员装备损失。

无人机螺旋自主认知与改出控制器设计

针对飞行器螺旋改出难题,研究无人机螺旋自主认知与改出控制方法。首先建立基于飞行状态认知的无人机安全控制框架,在此基础上进行无人机螺旋认知与改出控制器设计,分析螺旋成因,根据机载传感器提供的实时飞行参数信息,采用直觉模糊统计判决与决策算法进行螺旋自主认知,最后考虑状态变量控制时序,并设计非线性动态逆控制律,完成无人机螺旋改出的制导控制。仿真结果表明,相对于已有解决策略,所提出的控制方法可以显著缩短螺旋改出所需时间,同时具有较好的动态响应特性。

直升机涡环状态形成机理及处置

直升机涡环状态是一种危险的飞行状态,影响着飞行性能和飞行安全。直升机驾驶员要深入理解涡环状态发生的机理,能提早发现涡环征候,避免出现这种危险的飞行状态,而且能有效安全地处置,防止发生致命的航空安全事故。

舰载机弹射起飞安全性的影响因素分析

为了全面考察舰载机(CBA)弹射起飞系统的安全性能,在绝对坐标系下,利用自然坐标法,建立了弹射起飞过程的多体耦合动力学模型,结合舰载机弹射仿真曲线,从舰载机加速度和飞行轨迹两方面研究了不同参数对弹射安全的影响规律。仿真结果表明:在弹射滑跑阶段,弹射力对水平加速度影响较大,在自由飞行阶段,发动机推力对水平加速度影响较大,而起飞重量在整个弹射过程对加速度均有明显影响;定力栓临界值的增大对加速度、飞行轨迹影响不大,但需要考虑其带来的结构振动和时延效应;较长的剩余甲板可以增加离舰升力,从而有效减小离舰下沉量;舰船纵摇可引起飞行轨迹大幅下沉,应避免舰船纵摇位移最大的时刻离舰起飞,其中舰船运动引起牵制杆的提前释放也应是控制弹射时间的考虑因素之一;弹射起飞安全性设计是一个多变量寻优过程,单一要素的优化难以得到满意结果,需综合分析各要素的影响。

飞行疲劳和恢复的探讨

近十年是民航大发展的黄金期,机队数量、航线分布、飞行员人数都得到了快速的提高。与之相对应的是超过十小时的洲际长航线与机组飞行疲劳的矛盾、机组休息时间与疲劳恢复的矛盾愈加突出,占航空事故的比例越来越高。最近两年来,航空事故、事故征候、不安全事件数量增加较快,因此研究飞行疲劳和飞行安全事故的关联更加重要。本文依据航空总公司实际、航班飞行实例,探讨和分析与人为因素相关的飞行不安全因素,提出消除飞行疲劳的方法。

舰载直升机多机协同起降安全性研究

基于"力耦合"方法,通过开展舰域网格布置/局部加密策略、采用运动网格技术以及飞行动力学模型与机舰耦合流场计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics,CFD)方法间数据传递策略和耦合方法,实现气动模型与飞行力学模型间气动力和操纵、姿态等信息的相互交换。算例采用英国"海神之子"船坞登陆舰和"海鹰"直升机作为计算的舰船和直升机模型,应用流场商业软件进行舰载直升机旋翼/机身/舰体干扰流场的研究,采用准定常与非定常数值模拟2种方法手段研究不同相对起降位置尤其是迎风处旋翼尾迹对后续飞行器流场的诱导作用,提取旋翼飞行器所受实时气动力,评价安全起降性能,标志危险起降相对位置及安全起降频率区间,找到机-舰耦合流场的一些典型特征,可在一定程度上用于指导船坞登陆/运输舰多机起降安全设计。

无人机滑跑纠偏控制

研究无人机(UAV)滑跑纠偏控制方案、控制结构及控制律设计方法。提出了主轮差动刹车与方向舵联合滑跑纠偏控制方案及控制结构,建立了包含起落架、刹车装置及跑道特性的无人机滑跑非线性全量数学模型,采用频域模型作为参考模型表示期望的滑跑纠偏控制性能,利用基于遗传算法的全局优化过程对联合纠偏控制律参数进行设计,使纠偏控制特性逼近参考模型特性。实例设计表明,滑跑纠偏控制方案和控制结构合理可行,控制律设计方法快捷有效。

低能量状态对飞行安全的危害及改出方法

对民机在进近着陆阶段可能诱发飞行事故的低能量状态和驾驶员的改出操纵方法进行了研究。根据近年的民机事故分析报告,结合运输类飞机适航标准CCAR-25-R4、飞行试验指南AC25-7C、军用规范及相关行业标准,较系统地提出了涉及着陆拉平、侧风着陆和可控撞地的低能量状态的定量判定准则。以某型支线客机为例,采用数字仿真计算的方法,分别研究了在进近着陆过程中低动能和低势能状态可能导致的飞行安全问题及其特点。针对低动能改出提出了增加速度并抑制爬升的方法,针对低势能改出提出了增大俯仰姿态并保持速度的方法,最后通过仿真计算验证了两种改出方法的有效性。研究结果可为低能量告警系统的设计和驾驶员的改出操纵培训等提供理论参考。

自由飞模型伞降系统关键技术研究

模型自由飞投放试验主要用于获得飞机失速/偏离、初始尾旋到发展尾旋动态特性,以及改出方法。回收段是模型自由飞投放试验最易出故障,且后果最严重的阶段。文中分析了伞降系统组成及工作过程,对伞结构形式、伞面积、伞舱位置、开伞速度和过载等关键参数确定方法,进行了研究,此外,结合模型自由飞投放试验特点设计了多余度的开伞控制系统。试飞结果表明,该系统集成度高、可靠性高,能够大大提高开伞成功率,适合在后续模型自由飞投放试验中推广使用。