工业4.0对中国航空工业的影响探讨

以德国工业4.0为代表的第四次工业革命,对我国工业的发展产生了深远影响。本文首先分析了相关技术的发展趋势,以及此次变革的特征和要求,并总结分析了其在我国的发展现状,在此基础上重点分析了当前世界航空工业的技术现状,以及以信息化、数字化技术为代表的相关技术对航空工业产生的影响,我国航空工业在变革中标准顶层体系架构需要开展的工作。指出当今世界航空工业的发展技术水平应处在工业3.X的水平,我国航空工业处在工业2.X的水平,并对当前航空工业在变革中的发展给出了一些行动思路。

飞机航空电子系统综合验证平台研究

研究了飞机航空电子系统的综合验证平台,对全数字仿真平台、半物理仿真平台、全物理仿真平台的特点和作用进行简要分析,针对实际中应用最为广泛的半物理仿真平台进行详细分析,列出其主要组成部分和每部分的功能,对新一代航空电子仿真验证平台的需求进行了详细分析,从试验设计和试验执行2方面提出了改善方法,提出了分立式综合验证平台的思路,为飞机新生型号验证平台设计提供了借鉴。

飞机可配置数字样机敏捷构建方法研究与应用

为满足飞机研制各阶段的数字样机应用需求,快速构建不同种类的数字样机,通过研究飞机数字样机的定义,从产品结构树分层管理、产品数据多视图管理及数字样机快速配置等方面详细描述了数字样机的构建过程,提出了一种数字样机多视图敏捷构建方法,推广应用到某型号飞机研制中,提升了多专业设计协调、三维模型审查及多媒体培训材料编制等工作的效率和准确性,取得了较好的应用效果。

企业化并非航空工业科研体制改革最佳选择

航空工业院所是国防工业科技体系的重要组成部分，是国家综合科技实力的基础。在国防科工委进一步加快军工科技体制改革的形势下，航空工业院所将面临新一轮重大体制改革。准确把握国防科技体制改革政策，探索航空工业院所科研体制改革思路，避免改革少走弯路，是关系航空工业院所前途命运的重要问题。

基于MBD的飞机设计与制造技术研究与应用

90年代以来,三维数字化设计已成为我国飞机研发的主要技术手段,并成功在飞机型号中得到普遍应用。21世纪初在三维数字化设计的基础上,成功实现了“并行工程”和多厂所异地联合研制。当前航空工业实施的“基于模型定义”(MBD)技术,采用以飞机单一数据源的“三维飞机数字样机”为基准模型,实现了飞机研发过程中各专业间各类模型的快速转化和统一的技术管理,推动了异地联合设计快速、精准实施,使得飞机全生命期的研发过程有了新手段,上了一个新台阶,并在实践中取得了巨大的成功。基于MBD的飞机设计与制造已成为航空工业赶超世界先进航空国家的重要技术手段。

考虑螺旋桨滑流影响的双发涡桨飞机气动特性研究

螺旋桨滑流与飞机其他部件之间存在着复杂的气动干扰,将对双发涡桨飞机的气动特性产生较为显著的影响。以双发涡桨飞机为研究对象,采用多重参考系滑移网格技术进行流场数值模拟,研究了不同拉力系数下螺旋桨滑流以及滑流区内尾翼法向位置对全机气动特性的影响。研究结果表明:螺旋桨滑流效应将增加全机升力和阻力,降低全机升阻比,并导致小迎角区域俯仰力矩不稳定;随着拉力系数的增加,全机最大升力系数可增加40%,阻力系数增加150%,升阻比可降低50%,小迎角俯仰力矩拐点可增加8°,静稳定裕度可降低30%;合理地下移尾翼法向位置,可有效地利用螺旋桨滑流的影响,改善其俯仰力矩特性。研究结果对双发涡桨飞机的总体气动设计具有一定的工程指导价值。

基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法研究

在分析飞机数字式油量测量过程中目前广泛使用的切片法油量测量原理的基础上,针对现有的定步长切片法无法得到准确、可靠的燃油质量特性数据库的缺陷,结合对飞机油箱模型形状特征的分析,提出了基于飞机油箱模型形状特征的油量测量切片步长选择方法。此方法包括切片步长整体和局部选择两个过程,整体选择以实现相邻两切片平面所夹油箱模型体积近似相等为目的来确定切片步长,以体现油箱模型截面整体变化规律;局部选择以设计切片平面与截面突变平面重合或尽可能接近的方式,突出油箱截面的局部变化特征。实验结果表明:该切片步长选择方法较定步长方法能够建立更为合理、可靠的燃油质量特性数据库,从而提高了油量测量精度。

飞机燃油箱气相空间平衡氧浓度理论研究

油箱上部空间平衡氧浓度的确定是设计机载油箱惰性化系统的基础。采用微元段计算方法,在考虑载油量、压力随飞行高度变化、燃油温度和燃油蒸汽压的情况下,建立了油箱上部气相空间平衡氧浓度的数学模型。首先将模型计算结果与文献公布的数据进行了比较,验证了模型的正确性。然后分析了不同因素对平衡氧浓度的影响。研究结果表明:不同燃油的氧氮溶解特性会对平衡氧浓度造成直接影响;平衡氧浓度与载油量有关,且不呈线性关系;燃油温度增加后,平衡氧浓度下降;此外,随着飞行高度增加,由于气相空间总压和氧氮分压下降,燃油的蒸汽压对平衡氧浓度的影响也越大。研究结果将为惰性化气体流量的估算和设计提供一定的理论基础。

军用飞机研制阶段适航性研究

在军用飞机研制中开展适航性工作,是现行军机研制管理模式所面临的一次重大挑战,符合我国航空工业机制的可借鉴经验很少。结合现行航空武器装备研制体制,介绍了国内外民机和军机研制的适航性技术工作现状,探讨了我国军用飞机开展适航性工作的初步思路和技术途径,提出了标准规范、组织机构、管理方法等方面建设的意见和建议,指出了适航性工作重点及亟待解决的基础技术问题,以期为构建科学完善的国产军机适航性技术体系提供有益参考。

航空电子综合仿真系统研究

以正在研制的面向21世纪的喷气式新支线飞机为背景,从航空电子综合仿真系统的构型、仿真模型的建立、仿真系统的实现等角度进行了剖析。研究成果已经在ARJ21飞机航空电子综合地面试验中得到成功应用。

运输类飞机机身大开口结构加强方式理论研究

为了对运输类飞机机身大开口结构进行加强,满足刚度连续变形协调的设计要求,本文对机身大开口结构和完整机身结构的刚度进行了深入研究,首先简化了计算模型,对刚度进行了计算,提出了刚度比的定义,得出刚度比与大开口角度、机身半径、蒙皮厚度以及边梁面积之间的关系表达式,得到运输类飞机机身大开口结构加强的原则和方法,在型号上成功得到了应用,用于指导初期的结构设计.

现代飞机综合试验与测试技术研究

在现代飞机的设计研制中,按照研制工作的要求,完成零部件的生产后,要求开展零部件的试验,以检验零部件的生产是否满足设计要求;随后进入对零部件的组合和互联阶段,综合成功能相对独立的子系统或分系统.同时开展子系统或分系统的试验,验证组成子系统或分系统的零部件之间接口关系是否兼容和协调一致,验证子系统或分系统的功能和性能是否满足设计、规范、标准的要求;在完成子系统或分系统的验证试验之后,开展系统的综合试验,验证子系统或分系统之间接口关系是否兼容和协调一致,以及从飞机整机的角度全面验证飞机系统的功能和性能是否满足设计、规范、标准的要求.

飞机典型连接件腐蚀及腐蚀疲劳试验研究

选取了飞机机翼与机身连接结构中LY12与30CrMnSiA、LC4与LC4两种典型连接形式,通过对典型连接件进行不同的预腐蚀,在不同腐蚀介质温度、不同腐蚀介质pH值,及不同腐蚀介质盐浓度条件下进行腐蚀疲劳试验。结果表明:LY12与30CrMnSiA典型连接形式具有较好的耐腐蚀性能,而LC4与LC4典型连接形式耐腐蚀和腐蚀疲劳性能较差,不同腐蚀介质NaCl浓度、不同腐蚀介质pH值对疲劳性能无显著影响,腐蚀介质温度对疲劳性能有一定影响。

飞机连续阵风载荷计算方法应用研究

描述了连续阵风载荷计算的方法及其应用。在紊流气动力、结构振动附加气动力、弹性力及惯性力的耦合作用下,通过在频域内联立求解结构振动方程,获得了响应量(位移、载荷)的频响函数。并依据民用飞机适航条例要求进行了垂向阵风载荷计算。

某型飞机颤振试飞中多种激励技术的综合应用与研究

首先对颤振试飞所用激励技术进行了简单介绍。进而对某型飞机颤振试飞所选激励技术的原理进行了详细分析,并通过对该型飞机颤振试飞不同激励技术激励效果的分析讨论,给出针对该型飞机,多种激励技术补充使用所得激励效果明显的结论。最后对其它飞机颤振试飞激励方法的选用给出有益建议。

农林飞机超低空飞行大气紊流影响研究

在建立农林飞机超低空飞行时的大气紊流模型基础上,结合频域和时域两种计算方法研究了各种不同紊流强度下的大气紊流对农林飞机超低空飞行的影响,同时采用加速度综合评分的方法对其影响进行定量评估,最后给出了大气紊流对农林飞机超低空飞行影响的规律,对工程应用有一定的参考价值。

免疫模糊控制算法在飞机防滑刹车系统中的应用研究

提出一种基于免疫进化原理的模糊控制优化算法,该方法利用免疫进化算法对模糊控制规则和隶属函数参数进行独立编码,分步联合优化,有效降低了待寻优参数的维数,提高了寻优的速度和精度;以某型飞机为例,针对不同的跑道(干、湿、冰)情况,将该控制方法在MATLAB环境下进行了数字仿真;仿真结果表明:基于免疫进化原理的模糊控制优化算法,在飞机的防滑刹车控制中,具有很好的刹车效果和较强的鲁棒性;采用基于免疫进化原理的模糊控制优化算法可以大大地提高飞机防滑刹车效率,为飞机防滑刹车系统的控制方法提供一条新的思路。

大型飞机铁鸟升降舵集中式加载方法分析研究

大型飞机铁鸟舵面加载试验是飞机铁鸟试验的关键试验项目,用于检测带载情况下飞机飞控系统的动、静态特性,然而大型飞机平尾由水平安定面与升降舵两部分组成,其偏转是个复杂的组合运动,即升降舵除绕自己转轴偏转外,还要随着水平安定面以水平安定面转轴一起偏转,这一特点给大型飞机铁鸟试验中升降舵的集中式加载带来了难度。该研究对大型飞机铁鸟升降舵加载特点进行了分析,提出了两种集中式加载方法,并对两种方式进行了对比分析,得出了各自的优缺点,通过对两种方法优缺点的对比权衡,并应用CATIA软件进行了集中式加载运动仿真,得出了一种满足工程需求的集中式加载方法,并为同类加载提供了工程参考。

基于GSPN的飞机测试性指标确定方法研究

针对目前飞机测试性指标论证时缺乏有效方法支撑问题,提出了一种基于广义随机Petri网(Generalized Stochastic Petri Nets,GSPN)的测试性指标确定方法;通过分析飞机航线级的维修过程,构建过程的GSPN模型,并对模型进行求解和分析,得到测试性指标与使用可用度和平均修复时间之间的关系,以这两个指标共同作为约束目标,通过权衡分析确定飞机合理的测试性指标,并以某飞机测试性指标论证为例,演示验证了方法的可行性。

民用飞机防护体系加速试验谱研究

指出了民用飞机日历寿命的首翻期主要由飞机防护体系使用期限决定,分析了民用飞机防护体系失效机制和民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱需要考虑的因素,提出了民用飞机防护体系腐蚀加速试验谱的基本构成,并给出了我国沿海湿热地区加速试验谱的具体条件和时间。