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。

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。

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。

民用飞机电源系统电路保护装置选型及适航验证方法研究

随着全电飞机的迅速发展,飞机上的用电设备不断增多,供电线路上发生电气故障的概率也逐渐增大,而供电线路上的保护装置能极大地隔离供电线路的过载或短路故障,因此电气系统的保护器件对供电的可靠性和安全性越来越重要。合适的电路保护装置能有效地提高飞机的安全性,降低飞机灾难性事件发生的概率。对于民用飞机,要取得适航证,选择合适的电路保护装置是适航条款中必不可少的环节。基于此,提出了某飞机电网中保护器件的分类、选用方法及验证所适用的方法。

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。

基于激光跟踪仪的飞机总装数字化测量场构建方法

航空制造业正逐步朝着高精度、高质量的方向发展,数字化测量技术已成为飞机总装的关键。然而,目前的测量场构建主要依赖技术人员的经验,在实施过程中需要反复试错并调整,效率低且人力投入大。为了解决上述问题,提出了一种基于激光跟踪仪的飞机总装数字化测量场构建方法。首先,将飞机总装数字化测量场作为物化模型进行分析研究,提出关键的影响因素。然后,采用模型分析、归纳总结等方法对测量场构建技术进行了研究,通过确定测量场覆盖范围、合理布局增强参考系统(Enhanced Reference System, ERS)点阵、建模仿真、标定ERS点、建立全局坐标系、评价不确定度等步骤,构建了一个科学合理的测量场。该方法在AG600飞机总装中得到了应用验证,证明了其有效性和可行性,可支撑工艺人员高效、准确地构建数字化测量场,满足了飞机总装高精度测量的需求。

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。

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。

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。

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。

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。

高支柱起落架走步振动与稳定性分析

为改善装备碳陶刹车盘的高支柱起落架走步振动问题,对走步规律进行了深入分析。阐述走步机理,碳陶刹车盘摩擦特性引起的负斜率刹车力矩会向起落架航向系统引入负阻尼,引起走步振动的发散。基于3自由度走步动力学方程,开展了刹车力矩参数、起落架结构参数以及机身初始速度对走步振动的影响研究,定义了走步振动发散的临界状态,并提出刹车压力随刹车动静盘相对转速减小的走步控制策略。仿真结果表明:刹车盘摩擦系数负斜率绝对值的减小,刹车压力的降低,支柱刚度和阻尼的增大都可增加走步系统的稳定性,刹车盘摩擦的最小值提高至0.186可确保飞机以任意速度刹车走步稳定;刹车压力下降的斜率随刹车速度的不同而改变,飞机从144 km/h开始刹车,刹车压力降低24.7%可使走步振动收敛,轮轴航向加速度峰值降低77.23%。

基于Franc3D的水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析

针对两栖飞机涉水结构服役的腐蚀环境及包含水面起降冲击的随机载荷共同作用,在运输机TWIST标准载荷谱的基础上,加入水动力载荷对应的载荷水平及频次,编制了涉水结构的模拟随机载荷谱;运用Willenborg/Chang超载迟滞模型考虑了水动力高幅超载对结构裂纹扩展的迟滞效应,建立了水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析的工程方法。以某型飞机典型涉水结构的常见孔边裂纹为例,利用Franc3D裂纹扩展分析软件分析了涉水结构在腐蚀环境、随机载荷谱共同作用下的裂纹扩展寿命,并通过剩余强度分析确定了保持结构适航性的检查门槛值和检查间隔。文中提出方法简易可行,为水陆两栖飞机涉水结构损伤容限分析及维修计划制定提供了理论依据。

飞机燃油试验装备设计及其控制系统与方法研究

本文设计一套飞机燃油系统的测试装备,涉及机电、控制、测量等方面技术,采用可编程控制器作为控制核心,配以触摸屏作为人机界面,按测试特征模式设计控制方法。本文阐述了试验装备的机电系统设计、控制系统及程序以及测试方法等内容。装备具有可移动、操作简洁、性能优良的特点,运行效果表明该装备可以替代国外同类产品。

3D Ice Shape Description Method Based on BLSOM Neural Network

When checking the ice shape calculation software,its accuracy is judged based on the proximity between the calculated ice shape and the typical test ice shape.Therefore,determining the typical test ice shape becomes the key task of the icing wind tunnel tests.In the icing wind tunnel test of the tail wing model of a large amphibious aircraft,in order to obtain accurate typical test ice shape,the Romer Absolute Scanner is used to obtain the 3D point cloud data of the ice shape on the tail wing model.Then,the batch-learning self-organizing map(BLSOM)neural network is used to obtain the 2D average ice shape along the model direction based on the 3D point cloud data of the ice shape,while its tolerance band is calculated using the probabilistic statistical method.The results show that the combination of 2D average ice shape and its tolerance band can represent the 3D characteristics of the test ice shape effectively,which can be used as the typical test ice shape for comparative analysis with the calculated ice shape.