某型飞机投水作动系统建模与同步性仿真分析

提高某型飞机投水舱门的同步性是保证灭火任务顺利完成的关键。为了开展多参数对收放作动筒同步性影响的研究工作,首先,基于投水灭火流程和投水作动系统液压原理,通过AMESim的液压元件库、逻辑库和状态机,建立了投水作动系统仿真模型。其次,通过连续投水工况仿真模拟,进行投水作动系统方案的功能性能分析,从而验证了仿真模型符合某型投水飞机工况性能要求。最后,通过批处理模式探究各敏感参数对多投水舱门收放作动筒的同步性影响。仿真表明:投水作动系统仿真模型可以实现多系统、多模式等不同任务和功能的仿真分析,电磁阀流量、负载、舱门作动筒活塞杆直径和管路直径对多缸同步性有着明显影响。

飞机结构强度试验测量系统分散性研究

飞机结构强度试验测量系统的安装分散性对数据采集精度影响较大,测量结果直接影响试验结论是否有效。测量系统安装误差主要集中在金属粘贴式电阻应变计和导线环节,通过理论模型和对比试验,对应变传递效率影响因素和导线长度影响进行了分析。分析结果表明,应变传递效率随粘接层厚度增加或弹性模量减少而下降,金属类粘接材料明显优于有机胶;长导线电阻对测量误差的影响不可忽略,3线式接线法可有效改善导线电阻的影响程度。

水陆两栖飞机内流场结构冲击响应特性

水陆两栖飞机在航空消防领域具有独特优势,但其在水面高速滑行汲水和空中飞行灭火投水过程中,机体内部的运动水流会带来非定常水冲击效应。对于飞行器的流固耦合问题,以往的研究主要集中于机体外围流场与刚性飞机的相互作用,极少关注内部流场对结构变形和应力分布的影响。为此,根据水陆两栖飞机的使用模式,采用光滑粒子流与结构有限元耦合仿真的方法,开展全机主要影响区域的结构有限元建模和内流场建模,利用流固耦合方式求解机体弹性结构在汲水和投水内流场作用下的动态应力分布。结果表明:飞机高速汲水过程中,箱体结构持续受到内流冲击激励,结构各部位的应力不断变化,部分区域出现应力幅值较大幅度的振荡变化,且水箱隔板在某些时刻的最大瞬态应力达到0.38σ_(b),最大振幅为0.42σ_(max);飞机采用重力方式空中投水时,箱体结构受到的内流冲击激励相对较弱,端框最大瞬态增量应力为0.15σ_(b),最大振幅为0.22σ_(max),结构增量应力水平不高,且应力振荡幅度较小。

某大型涡桨飞机副翼振动与控制研究

根据适航规章要求,研究了飞机操纵面振动设计要求和方法,论述了飞机操纵面作动器动刚度和自由间隙极限环振荡计算方法。针对某大型涡桨飞机在试飞中发现的副翼振动问题,论述了副翼异常振动产生的原因,建立了结构动力学有限元模型,开展副翼操纵刚度、阻尼变参的频率响应分析,研究副翼的振动特性。提出了副翼助力器活塞打孔增加阻尼的临时改进方法,及根据操纵面振动设计、自由间隙控制要求的副翼结构和系统优化方法。副翼改进设计后,试飞数据分析表明,副翼的振动响应幅值降幅明显,振动收敛性较好,保障了型号试飞的继续开展。

正常类飞机CCAR23.2205符合性验证方法分析

为推进正常类飞机CCAR23.2205“系统和结构的相互影响”适航条款符合性验证工作,面向适航条款要求,结合国内飞机强度设计工作实际,梳理出一套“系统和结构的相互影响”条款的符合性验证方法。分故障类型筛选、系统正常情况评估、系统失效情况评估、系统失效指示和失效情况飞机签派,共5个具体步骤系统阐述申请人的符合性验证思路及各步骤中相关专业必须开展的计算分析工作。为正常类飞机结构强度专业的适航条款符合性验证工作提供一定的启发。

基于结构能力的水上飞机适海性研究

适海性是水上飞机的重要技术指标,结构能力是影响水上飞机适海性的关键因素。研究基于结构能力的水上飞机适海性评估。阐述水上飞机结构能力的重要表征量着水载荷系数的计算原理、公式、影响参数。介绍水上飞机抗浪高度计算方法和流程,给出考虑不同参数影响的特征系数。以某大型水陆两栖飞机工程设计为例,进行断阶着水水面反作用载荷系数计算和适海性评估及变参数分析。提出2种提高适海性的思路。该研究已在型号研制中应用,并可为其他水上飞机或水陆两栖飞机的设计提供参考。

大型水陆两栖飞机全机静力试验载荷工况筛选研究

研究了大型水陆两栖飞机全机静力试验载荷工况筛选。结合设计载荷情况和载荷工况池,提出了大型水陆两栖飞机全机静力试验载荷工况筛选指导原则。按照静力试验考核范围,基于部件严重受载情况分析、内力包线和静强度裕度对比,提出了全机工况和部件工况的筛选思路和方法。以大型水陆两栖飞机稳定俯仰2.5 g工况和发动机支架及其连接结构静力试验为例,对全机和部件工况筛选过程进行了说明。研究结果表明,通过载荷工况筛选后,可以给出大型水陆两栖飞机全机静力试验载荷工况集,满足工程验证试验的目的和要求,提高全机静力试验效率,加快型号研制进度。该研究可为其他大型飞机全机静力试验的设计和实施提供参考。

大型涡桨飞机发动机短舱对机翼气动影响及控制

为了研究大型涡桨飞机发动机短舱对机翼的气动干扰,首先分析短舱机翼的气动干扰对飞机失速特性和最大升力系数的影响,总结短舱机翼气动干扰的流动机理,然后结合实际案例进行工程应用分析。结果表明:短舱对机翼的气动影响主要表现在失速特性和最大升力系数方面;优化设计短舱控制剖面能有效改善飞机失速特性;通过精细设计调整短舱与机翼前缘涡流位置和强度,可以使短舱对机翼产生的气动影响符合设计预期。研究结果为改善大型涡桨飞机短舱对机翼气动干扰提供一定方法。

基于场景的大型水陆两栖飞机民用搜索救援能力分析

该文从大型水陆两栖飞机民用搜救场景出发,运用MBSE工具建模分析搜索救援活动,结合DoDAF方法论和STK软件全面综述航空器、设施和救援目标关系,提出搜救策略与方法,并详尽描述了以大型水陆两栖飞机为核心的民用救援体系。

电气改装测试线束敷设与飞机一体化设计的研究及实践

大型飞机具有系统组成复杂、科研试飞和表明符合性试飞的试验点覆盖面大、监控参数繁多、局部空间限制等特点,这些都对测试改装线束的安装设计提出了极高要求,使其成为原型验证机试飞技术中的重要设计环节。在原型验证机试飞设计中,需对测试改装线束重点考虑。这是因为在适航取证中,会在飞机上加装各种用电试验设备,如果不能对测试改装线束予以有效地规划与管控,将可能会为后续工作带来严重的影响。文章主要介绍测试改装设计与飞机设计一体化过程中面临的实际问题及解决思路,结合实践设计经验,对一体化设计中采取的有效措施进行了分析总结。

水陆两栖飞机水动强度技术的现状与发展

与陆基飞机和直升机相比,水陆两栖飞机有其独特优势,应用前景广泛。设计时为了确保水陆两栖飞机在水上环境的正常使用,必须按照飞机在水面运动过程中的水动载荷进行充分的结构强度设计,确保飞机在水动载荷作用下的结构完整性。本文主要围绕水陆两栖飞机的研制需要,阐述了国内外在飞机水动载荷设计与验证方面的研究现状与技术进展,并介绍了在国家大型水陆两栖飞机研制过程中开展的楔形体模型仿真、波浪模型仿真、水面效应仿真、全机模型仿真以及缩比模型试验等方面的研究工作,探讨了后续水陆两栖飞机在水动弹性设计方面的发展趋势。

水陆两栖飞机起落架水环境适应性验证要求与方法

通过水浸润、水冲击、结冰、海洋腐蚀等水环境对起落架的影响及其损伤失效模式的分析研究,提出了水陆两栖飞机起落架水环境验证要求。综合考虑环境适应性验证规范、标准的合理选用和剪裁,建立了水陆两栖飞机起落架水环境试验验证方法,涵盖静水密试验、连续水冲击试验、泥沙水试验、结冰试验以及海洋环境腐蚀试验的条件和方法,以期为水陆两栖飞机起落架的环境适应性设计与验证提供支持。

涡桨飞机襟翼载荷计算研究

襟翼是机翼上用来改善气流和增加升力的可操纵装置,是飞机需要校核的重要部件之一。本文对某涡轮螺旋桨飞机的襟翼载荷进行计算,以风洞数据为基础,采用等效盘模型考虑螺旋桨滑流影响工程算法计算襟翼载荷,与以计算流体力学(CFD)考虑滑流喷流影响计算为基础所计算襟翼载荷进行比较。通过对比分析,得出采用工程算法可以有效且快速的反映襟翼载荷情况,在基本满足工程应用需求的前提下更加高效便捷。

基于LabVIEW的通用飞机低电平扫描场测试系统设计

低电平扫描场(LLSF)测试是通用飞机高强辐射场(HIRF)防护设计验证和安全性评估的重要内容。针对通用飞机的HIRF防护需求,通过研究HIRF到飞机的耦合机理,提出了一种基于LabVIEW的低电平扫描场测试系统设计方法,并详细地阐述了系统的硬件组成和软件开发流程。该测试系统具有操作简单、自动化程度高等特点,可实现飞机待测舱室内场强的多通道快速测试。以某型通用飞机为对象开展飞机级LLSF测试,通过试验获取了飞机舱室在不同照射角度下的衰减特性,完成了测试系统的应用验证。

通用飞机复合材料结构低成本制造技术

一、概述通用飞机在近十几年的飞速发展过程中，一个显著的特征就是复合材料在通用航空上应用的快速增长，从小的次乘力结构到要求更高的控制面、尾翼部件、机身和机翼，再到部分制造商已经开始制造的全复合材料机体结构。现在，越来越多的制造商正在寻找从铝到复合材料机身转换的竞争优势。这主要归功于复合材料的以下优点：

通用飞机复合材料修补技术的研究

随着通用飞机复合材料市场需求的扩大,所需的修补技术也日益受到广泛关注。本文主要介绍了通用飞机复合材料的损伤形式、复合材料修补的原则、修补方法及修补技术在复合材料中典型应用,为后续通用飞机复合材料修补技术奠定了理论基础。

通用飞机总装脉动式生产线构建

通用飞机总装脉动式生产线的采用可以达到缩短飞机的交付周期、提高飞机产品制作质量、拉动上游生产以及降低生产成本等目的。本文对通用飞机总装脉动式生产线的构建进行了分析,并且将移动式生产理念引入飞机总装生产线之中,期望能够通过该理念的引进来改变飞机制造生产的传统模式,提高生产竞争力。

绕包线在水上飞机上的使用分析

飞机重量不仅与飞机的性能、制造成本、使用成本、价格等多方面密切相关。“为节省每一克重量而努力”始终是每一个航空人为之奋斗的目标和口号。在飞机电气系统中,电线电缆的重量比例越来越大。在某些飞机上,甚至达到了60%~70%。因此,自上世纪三十年代至今,航空导线不断变革,创新和发展。纵观其发展历史,共经历了以下几代产品。如PVC、Nylon、PI、PTFE、FEP、PFA、ETFE、XETFE和PI/PTFE等。这些导线无论是从绝缘层材料还是线芯导体,都发生了巨大的变化。总的发展趋势看,越来越趋向重量轻、外径小、耐高温、耐磨、耐溶剂、耐辐射以及高可靠性等。

螺旋桨桨叶根部断裂飞脱轨迹数值仿真

螺旋桨桨叶断裂飞脱轨迹对飞机的安全性有重要的影响。为了研究螺旋桨桨叶根部断裂后的运动过程,采用数值模拟方法进行了仿真分析,并与风洞试验结果对比。将求解区域划分为10个网格区域,对其中3个螺旋桨旋转区域单独划分网格,通过滑移网格进行数据传递,对有飞脱桨叶的螺旋桨的6个桨叶分别设置重叠网格。采用螺旋桨真实旋转的非定常方法获得周期性稳定的空间流场,当飞脱桨叶到达指定位置后,求解桨叶的6自由度运动方程,计算桨叶的飞行轨迹。结果表明:在短时间内,该螺旋桨的桨叶飞脱后的运动轨迹主要受惯性力的影响,而气动力的影响不大;飞脱桨叶的桨根在第0.015 s左右与后继桨叶的桨尖相撞,与测力风洞试验的断桨事故诊断结果相符。

通用飞机低成本复合材料工装制造技术研究

低成本复合材料技术包括了低成本设计技术、低成本制造技术和低成本材料技术,其中,低成本制造技术是核心[1]。本文从通用飞机复合材料低成本工装制造技术出发,提出真空灌注和固化炉低温固化预浸料工艺成型低成本复合材料成型工装的工艺方案,并结合实际案例进行分析。针对研制阶段和批产阶段提出不同的工装解决方案,对提高型号的研制进度和降低型号研制成本具有很好的指导意义。