企业文化建设路径研究——以上海飞机设计研究院为例

当今时代,文化软实力已经成为企业核心竞争力的重要组成部分。近年来国有企业十分重视企业文化建设,为提升企业管理水平、实现企业发展战略目标提供思想保障。上海飞机设计研究院是国内大中型民用飞机设计研究机构,承担了我国民用大飞机项目的设计研发任务。作为一家有着四十多年发展历史的创新型国有企业,上海飞机设计研究院非常重视企业文化建设在推动企业发展中的作用。本文从企业文化理论出发,分析上海飞机设计研究院自身特点,研究开展企业文化建设工作的有效路径。

民用飞机吊挂维修性设计和研究

民用飞机吊挂是连接发动机和机翼并传递载荷的重要部件,为防火、燃油、液压、气源等系统提供布置空间,是民用飞机的重要组成部分,其是否具有良好的维修性直接关系到飞机的经济性、安全性、市场竞争力等。基于维修性通用要求、适航规章、现有机型运行经验、航空公司要求等开展民用飞机吊挂维修性设计;使用串、并行维修技术,完成短舱、吊挂及其内部设备和管线路维修流程设计。最后,确定防火、燃油、液压等系统维修性验证准则,使用虚拟维修人、虚拟维修工具、设备和管线路模型、吊挂数字样机等完成吊挂全部系统的虚拟维修验证。

大飞机航空科普体系设计研究与实践

当前,我国正在加快建设航空强国,航空科普作为宣传航空发展、培养青少年创新精神、激发航空报国热情的重要方式,受到党和国家的高度重视。分析国内外航空科普现状,总结调研上海、宁夏部分中小学生参加过飞机相关科普人数及主要途径情况;基于STEM理念和主要飞机设计部门或专业研究设计了大飞机航空科普及竞赛系列课程;中国商飞作为研制国产大飞机的主体单位,主动承担社会责任,在上海、宁夏等地举办首届“大飞机杯”航模竞赛及系列航空科普活动,给当地师生带来一场精彩的航空之旅,增长了科学知识,为学生播下了航空报国的种子。

民用飞机液压系统仿真设计与研究

民用飞机液压系统是飞机的主要能源系统之一,在飞机起飞和着陆过程中也发挥着重要的作用,液压系统的温度过高或过低都会对飞机的安全产生影响。针对民机液压系统在起飞爬升、巡航以及着陆过程中温度的变化过程,基于AMESim软件平台建立了民用飞机液压系统热特性模型,仿真分析了特殊天气条件下液压系统各关键点的温度。仿真结果表明:在高温天气工况下,随着时间的推移,液压系统各关键点的温度都会急剧升高,最高温度是壳体回油出口温度,为80.4℃,泵入口的温度明显低于泵出口以及壳体回油温度;在低温天气工况下,液压系统在壳体回油处的温度达到了最高,约为30℃左右,泵入口的温度及各用户的温度明显低于壳体回油温度,这一特性也为后续液压系统的温度包线设计提供了必要的支撑。

基于蚁群算法的民用飞机设备架智能布置设计研究

传统的基于流程的民用飞机设备架总体设计工作,需要设计师借助结构和系统数字样机经过反复协调迭代形成设备架布置方案,严重依赖于设计师的工程经验,方案迭代速度慢且方案的优劣评价较难量化,这对飞机研制周期和整机经济性都有较大的影响。本文对蚁群算法状态转移规则、搜索路径优化、信息素更新等开展研究,完成设备架智能位置规划算法设计;并基于React组件化优势,完成设备架智能布置可视化开发;最后将设备架智能布置算法和前端UI结合,完成民用飞机设备架智能布置系统V1版本的研究设计,设计师可在操作页面一键运行算法,设备架布置方案计算完成后自动在页面展示,也可根据设计需要将计算结果导入CATIA开展数字样机设计。

基于迁移学习的飞机线束模板图纸识别模型研究

针对航空电气线路互联系统(EWIS)线束模板图纸在更改时的识别与分类问题,设计了一种基于迁移学习的飞机线束模板图纸内容分类方法。由现有的线束模板图纸建立线束模板图纸元素数据集,选定VGG-16网络作为基础网络进行改进,优化模型结构与参数。为了解决数据集规模较小并提高模型的识别精度及训练效率的问题,将大规模数据集训练的预训练模型迁移至线束模板图纸元素数据集进行训练,并比较不同迁移学习方式及不同网络结构对模型性能的影响。试验结果表明,微调迁移学习模型具有较高的分类准确度,达到了98.89%。与其他网络相比,该微调迁移学习模型具有更短的训练时长以及更高的识别准确率,具有较好的应用前景。

民用飞机发动机吊挂应急断离设计研究

发动机吊挂应急断离是民用飞机设计的关键核心技术之一,国外相关技术难以获取,国内以理论研究和提出主要思路为主,与工程实现存在差距。基于此,从适航标准入手,研究吊挂、保险销和机翼三者的应急断离设计载荷大小的关系,通过场景分析,研究界面结构强度计算的载荷确定方法。结果表明:吊挂应急断离设计仅需单独考虑发动机主载荷向上或主载荷向后工况,合理给定吊挂、保险销和机翼结构三者的应急断离设计载荷大小关系可有效降低结构重量;机翼/吊挂界面载荷方向则必须结合结构细节做具体的应急断离场景分析。

流线型民用飞机机头外形的参数化设计方法研究

民用飞机机头设计是飞机设计的亮点和难点,流线型机头设计已然成为一种趋势。由于其约束条件复杂、型号进度紧张,设计难度较大。这里研究了一种参数化机头设计方法,区别于传统参数化,本方法不是简单直观地定义产品外形参数,也不是仅依靠单一约束来评判设计好坏,而是采用系统工程理念,全面捕获各类需求并综合权衡,聚焦于在复杂约束中提炼并自定义影响飞机整体性能的参数,形成了一套完整的优化设计方法。使用本方法设计出的机头外形方案通过了CFD计算和风洞试验选型验证,确认了该方法的可行性,极大地缩短了机头优化选型时间。

运输类飞机适航标准25.785(b)(d)要求及符合性验证研究

CCAR25.785(b)(d)条款要求运输类飞机的设计能够保护乘员在遭受应急着陆惯性力等情况时不受到严重伤害。通过对FAA相关咨询通告和审定政策备忘录的研究,结合符合性验证工作实践,完成了对条款25.785(b)(d)要求的解析和对条款符合性验证考虑的梳理,形成了对条款25.785(b)(d)的符合性验证方法建议,可为运输类飞机针对条款25.785(b)(d)的适航性设计和符合性验证提供参考。

宽体飞机地面主轮协同转弯控制律设计

主轮协同转弯技术能有效提高飞机的地面机动性,降低主起落架在转弯过程中受到的附加侧向扭矩,减小重载飞机地面转弯半径,但目前实现此技术的前主轮转角控制律设计方法尚不明确。提出以主起落架受力为约束条件,计算不同滑行速度下的前主轮转角关系,在全速度范围内进行分段选择并离散化,据此设计前主轮协同转弯控制律,以原理样机为对象进行仿真分析,验证了该控制律能有效降低两侧主起落架扭矩和的峰值。提出的设计方法对多轮系地面运载装备的复合转弯控制律设计具有一定的理论指导意义。

民用飞机高频通信系统阻抗匹配技术研究

高频通信系统,又称为短波通信系统,其工作频段为2.000 0~29.999 9 MHz。在通信方式和数据处理等软件设计中,高频通信系统同其他通信子系统一样走在科技发展的前沿,但诸如硬件设计尤其是天线设计和阻抗匹配的研究却很少,应用到民用飞机上的短波通信技术的研究更是少见。但为了实现向负载的最大传输功率以及改善噪声系数,阻抗变化又是十分必要的。首先介绍了高频通信系统的设备组成,然后重点介绍了系统的阻抗匹配流程以及天线调谐器内部电路组成,并简要介绍了阻抗匹配的工作原理和设计思路,旨在对高频通信系统的指标提升提供参考。

民用飞机远距离通信天线设计

随着通信技术的不断发展,民用飞机的通信手段也日益更新。目前民用飞机的通信方式主要包括三种,分别为高频(high frequency)通信系统、甚高频(very high frequency)通信系统和卫星通信(satellite communication)系统。天线是通信系统设备的最后一级,其结构与性能的好坏将影响整个无线电系统的通信质量。简要介绍了高频和卫星通信天线的基本辐射原理以及工程实例。高频通信天线采用回线天线的形式,卫星通信天线采用2×6的相控阵天线形式,相控阵天线单元采用缝隙耦合馈电的微带贴片天线形式,最后对通信天线的发展进行了展望。

基于CFD方法的民用飞机缩比飞行试验尺度效应研究

缩比飞行试验在民用飞机的研制过程中日益受到重视,其尺度效应影响评估是设计缩比飞行试验工况的基础,也是确认飞行数据适用性的关键。基于几何和动力学相似准则,针对某民用飞机及其缩比验证机设计分析工况组,采用计算流体力学方法研究相似准则参数(马赫数Ma、雷诺数Re、弗劳德数Fr)对气动载荷、典型气动导数及弹性变形的影响。研究结果表明,在动力学相似时,验证机与原型机间的气动特性差异主要来源于马赫数,雷诺数影响较小;当原型机以中低马赫数(Ma<0.5)飞行时,此时马赫数压缩效应不明显,验证机与原型机具有近似的展向与弦向载荷分布特征,典型稳定导数及操纵导数差异约10%,在控制律设计鲁棒性范围内;进一步保持质量与刚度分布相似时,机翼翼尖扭转变形差异不超过0.5°,挠度差异不超过0.5%,在工程上属于可接受的范围。

基于大数据分析方法的商用飞机MOC9试验项目管理可视化模型研究

实践表明,大数据技术可以对管理过程赋能,商用飞机MOC9试验项目作为商用飞机研制复杂高端项目群中的重要项目,其在研制期间会产生大量项目管理数据,因此,研究如何利用大数据技术推动该类项目实现项目目标十分必要。基于商用飞机研制项目群下MOC9试验项目的特点及其对大数据管理的需求,结合大数据技术处理流程和方法对MOC9试验项目从架构策划、数据获取与存储、数据清洗处理、分析挖掘、可视化展示多方面开展研究。结果表明:通过大数据技术对MOC9试验项目建立量化的可视化模型,能够对项目经理掌握项目整体情况、定位问题根本原因、识别项目潜在风险提供必要的帮助。

基于双隐藏层BP网络的民用飞机载荷监测方法研究

为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:代理模型精度高、泛化性好;该方法可显著提高载荷监测的准确度,缩减改装成本,在民用飞机载荷计算及试飞/运营载荷监测领域具有应用价值。

民用飞机非包容性转子失效模型研究

服役经验表明,由于各种复杂因素,航空发动机和辅助动力装置非包容性转子失效仍会发生。为了分析发动机和辅助动力装置非包容性转子失效给飞机带来的危害,结合咨询通告AC20-128A的要求以及飞机设计的工程经验,开展了不同类型的转子失效模型设计研究。首先介绍了不同类型的碎片定义,其次根据不同的设计要求以及适应场景对转子失效模型进行了定义与分类,最后对不同的转子失效模型的构建方法、设计要点及应用进行了阐述,对于民用飞机发动机和辅助动力装置非包容性转子失效模型的设计与工程应用具有一定的指导意义。

基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究

飞机交流发电系统是整机的主要电力来源,应对其进行完善的安全性分析。传统安全性分析方法对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少,当研制型号支持数据不足时,存在分析遗漏风险。根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点,基于STPA方法构建安全控制结构图,识别不安全控制行为(UCA),引入相似系统的失效模式及影响分析(FMEA)结果,分析UCA致因因素和致因场景,使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证;通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性。结果表明:在传统分析方法的基础上引入STPA方法,能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因,该方法可以作为传统方法的有效补充。

民用飞机发动机舱灭火剂浓度测试研究

国际民航史上曾因发动机舱着火而多次发生空难事故,为确保飞行安全,找出对发动机舱灭火剂浓度影响的各种因素、采用精准的改装手段以及建立有效的飞行测试方法就显得尤为重要。分析了通风流量、飞行速度、环境温度等因素对发动机舱灭火剂浓度的影响,给出了测试设备、采样管敷设、采样点布置等改装方法,提出了发动机舱灭火剂浓度测试的飞行试验方法,对试验结果裕度进行了分析,为其它民用飞机发动机舱灭火剂浓度测试合格审定试飞提供了参考。

民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能研究

为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力有很大的提升;对3种工艺构型的试验件分别引入了冲击损伤,试验结果表明帽型长桁底部蒙皮中心的初始损伤大大降低了整个结构的屈曲载荷和压损性能。最后通过试验与帽型长桁工程算法分析、有限元分析的对比,验证了复合材料帽型长桁压缩强度分析方法的准确性。

飞机燃油系统闪电试验可燃气体配比研究

飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比体积分数的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响。采用混合配比体积分数不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。采用高精度的动态气体配比调控系统搭建了可燃气体点燃试验验证台架,通过试验对不同可燃气体配比体积分数下的最小点燃能量及相关点燃影响因素进行了研究和分析。研究表明:采用5.0%氢气配比体积分数的可燃气体可检出200μJ及以上能量的全部点火源,同时可避免闪电试验被过度考核,推荐进行优先选配;随着氢气配比体积分数的增大,可燃气体点燃所需的点燃能量逐渐降低;氢气配比体积分数越高,燃油系统闪电试验被过度考核的程度就越大;鉴于可燃气体燃爆冲击的安全影响,不推荐燃油系统闪电试验采用6.5%及以上氢气配比体积分数的可燃气体。试验数据及研究结论可为飞机燃油系统闪电防护设计及闪电试验提供参考和指导。