根植红色血脉 铸就蓝天梦想——航空报国精神在凯天的生动实践

航空工业,作为现代科技的集大成者,被誉为“现代工业之花”。在党中央的引领下,中国航空工业历经70余载风雨,实现了从无到有、由弱变强的历史性跨越。在改革发展进程中,也不断培育和积淀厚重的航空报国精神。“忠诚奉献、自力更生、艰苦奋斗、勇攀高峰”是新时代赋予航空报国精神的新要求和新内涵,是我们40多万航空人的共同价值追求。带着“保家卫国”的红色基因和“追逐蓝天”的恢宏梦想,航空工业凯天自1962年成立以来,始终秉承“航空报国航空强国”的初心使命,始终致力于建设一流高科技企业,凝聚感恩奋进、攻坚克难的磅礴力量,在新时代航空报国的伟大实践中贡献凯天力量。

含气率对离心式航空燃油泵叶片压力脉动的影响

为研究含气率对某分流叶片式航空燃油泵叶片的压力脉动规律,基于RNG k-ε湍流模型和Euler-Euler非均相模型,应用ANSYS CFX软件对航空燃油泵在不同含气率条件下进行数值计算,分析燃油泵的气相分布和叶片压力脉动规律.研究结果表明:气相主要分布在叶片的压力面,吸力面分布较少;随着含气率的增大,气相逐渐向长短叶片吸力面发展,并扩散至叶轮流道;在长叶片前段相对位置0~0.5处,气相体积占比随含气率的增大而增大,在长叶片压力面后段(相对位置0.5~1.0处)和短叶片压力面上气相占比几乎为100%,产生气液分离,在长叶片吸力面后端和短叶片吸力面上,气相占比较少,几乎为0;通入气相会使监测点压力脉动幅值变大,但含气率继续增大会降低燃油泵叶片压力脉动幅值;长叶片的中段和短叶片前段的主导频率受含气率的影响会发生改变,由于分流式叶片的设计结构,含气率对叶片压力脉动影响主要体现在流动最为复杂的长短叶片的交界面处即短叶片的进口位置;分流叶片在改善流动的同时,也会影响相应位置的压力脉动.研究结果可为分流叶片式燃油泵设计提供一定技术参考.

凯天:同中国“铁鹰”一起站稳“脚跟”

2014年2月25日,一架载有30多名乘客的新舟60客机在飞抵沈阳桃仙机场上空准备降落时,由于左起落架的指示发生故障,无法确认起落架是否放下锁好,不得不盘旋两个半小时。最终经过低飞通场确认起落架已经放下后,飞机才正常降落。＂师父,又发生一起飞机落地事故。＂

动态内全潜结构投影的空间扩展故障检测方法

动态内偏最小二乘(DiPLS)方法是基于数据驱动的潜结构投影的动态扩展算法,用于动态特征提取和关键性能指标预测.在大型装备系统中,传感器采集的当前时刻样本受历史样本的影响且可能包含较大噪声.在动态特征提取中,因DiPLS算法未按降序提取主成分,导致残差空间仍存在较大变异,动态和静态信息难以有效分离,影响故障检测性能.为此,本文提出了一种基于动态内全潜结构投影的故障检测方法(DiTPLS).首先,使用动态内偏最小二乘方法和向量自回归模型建立动态模型并检测故障,用于捕捉质量相关动态信息;基于结构化动态主成分分析算法建立一种改进的动态潜在变量模型,用于残差分解,提取质量无关的动态信息和静态信息,并构造合适的统计量进行故障检测.数值仿真和田纳西–伊斯曼过程实验验证了DiTPLS算法的有效性.

微型高速燃油泵空化数值模拟与试验研究

以某型微型高速燃油泵为研究对象,采用SST k-ω湍流模型与ZGB空化模型对不同工况下的空化内部流动进行数值模拟;采集了不同工况、不同高度下的X,Y,Z三个轴向的振动加速度,对有、无空化的振动特性进行了分析。结果表明,流量、转速、高度等参数变化对微型高速燃油泵空化特性有显著影响;在额定转速下,随着燃油泵进口压力的减小,空泡首先出现在泵进口弯管内侧及叶轮叶片背面,进一步扩大至整个叶轮流道,基本阻断了流动,叶轮中的含气率也从小于5%增大到了70%左右;仿真与可视化试验均可观察到空泡初生位置在弯管处,接着扩散至吸入弯管并逐渐增大,随后形成明显的气液边界线,最终导致完全断流;空化发生时,每个轴向在2倍叶频出现了明显的振动,依次增大趋势为X,Y,Z;随着高度增加,空化程度加剧,各方向振动频谱发生变化,最大峰值均呈现降低的趋势,但激发了较高频率的振动信号;振动功率谱密度幅值变化规律与空化发展程度相对应,可以作为泵内空化程度的表征。本文为微型高速燃油泵空化判别及空化流动控制提供了理论基础。

发动机压力传感器补偿电路优化设计

以某型发动机为平台,结合起动供油规律和试验数据,得出了压力传感器的精度要求。针对原压力传感器精度不满足要求的问题,在改动量最小的前提下,设计了一种以信号调理芯片MAX1452为核心的补偿电路。经试验验证,改进后的传感器精度优于±0.3%。发动机采用改进后的传感器,在地面起动时,未出现因压力测量误差导致的起动失败;在高原起动时,不经过传感器校准,起动成功率也得到大幅度提升。该方案提高了发动机起动成功率,有效减少了因大气温度或海拔高度变化对传感器校准工作的影响。

不同叶片型式对高速航空液冷泵的影响

为研究不同叶轮型式的高速航空液冷泵外特性和非定常压力脉动,采用3种不同型式的离心叶轮,基于RNG k-ε双方程湍流模型对其流场进行了数值求解,得到了泵的外特性曲线、静压分布、流线分布及隔舌处、蜗壳出口处2个监测点的压力脉动频域特性,并对其进行了试验验证。结果表明:在设计工况下,模型1的效率最高,模型3的增压最高,模型3扬程曲线呈水平直线;模型1的主频为叶频,采用长短叶片型式模型的主频在50 L/h时为2倍的叶频,在150 L/h时为叶频。分析结果为航空液冷泵的优化设计提供了一定的理论依据。

离心式航空燃油泵研究现状与展望

随着我国航空工业的蓬勃快速发展、大量先进军用、民用航空装备的列装,航空系统中涉及的力学问题研究在航空技术中起到重要作用。本文以航空燃油泵为例,介绍了航空燃油泵的类型,阐述了不同系统所需的航空燃油泵结构特点及设计方法,分析了离心式航空燃油泵流体动力学、结构动力学、耦合动力学等3个方面的研究现状,结合国内外研究成果和现状对研究趋势展望了离心式航空燃油泵的发展方向。基于模型的系统工程和基于PIV、PADA等可视化流场测试相结合的研究手段是未来离心式航空燃油泵研究的工作重点。

带诱导轮的离心式航空燃油泵空化特性分析

为了研究离心式航空燃油泵空化流场特性,基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型,对某带诱导轮的离心式航空燃油泵三维内流场进行了数值计算,分析了诱导轮与离心叶轮叶片表面的空化区演变、燃油泵内部不同过流部件中的空泡区占比、叶顶泄漏涡空化、回流涡空化等流动现象。结果表明,诱导轮对空化的抑制有积极作用,三种不同工况下的空化余量NPSH值一样;诱导轮叶片表面的空化包括叶顶空化、云空化、叶梢空化等不同类型;空化数σ=0.0953时为临界空化点,诱导轮与叶轮区的空泡体积占5%~10%;回流涡空化首先产生于诱导轮叶顶背面附近,随着空化数的降低,回流涡空化区逐步与云空化融合;无论有无空化,燃油泵进口段始终存在明显的二次流。

抗空化航空双端供油泵设计与数值预测

针对双端供油泵上-下泵不同运行工况特性,分析了国外Park和Eaton公司的典型双端供油泵;设计上泵为圆锥等距诱导轮叶轮分体式、下泵为诱导轮叶轮一体式,并建立了上、下叶轮水力模型理论增压曲线;基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型对2种水力模型进行数值仿真,液相采用Jet A Liquid,汽相采用Jet A,分别仿真了7个单相定常及设计工况8个空化工况点。结果表明,当流量大于10000 L/h时,一体式诱导轮叶轮具有较高的效率,最高可达84.19%,增压比上泵高5~10 kPa,上下泵增压相差0.993%~3.800%,满足匹配性设计要求;当空化数为0.1时,上、下泵外特性增压分别下降了5.5,5.4 kPa,为初生空化;当空化为0.0566时,空化明显增加,主叶轮上出现了明显的空化区域,为发展空化;当空化数为0.0134时,诱导轮、叶轮大部分流道被空泡占据,增压分别为93.6,98.7 kPa,为完全空化;诱导轮叶轮分体式与一体式设计均能满足空化要求。

筚路蓝缕负笈逐梦 一心笃志航空报国

70年弹指一挥,航空工业自诞生之日起,始终在党的领导下,同国家的命运紧紧相连。航空工业凯天,从蹒跚学步,到振翅翱翔,以“感知控制”为力量源泉,坚守航空报国初心,笃行航空强国使命。穿越时光,回首来路,这份初心,点燃了艰苦卓绝年代里的报国热情,激发了改革开放浪潮中的奋进活力,砥砺了新时代逐梦新征程里的强国力量。

航空流体自封式连接器冲击流动综合试验台设计

根据航空流体自封式连接器性能参数检测要求,从智能化、集成化、实用化的设计原则出发,研制出了工作可靠、响应迅速、操作简便的新型多功能冲击流动综合试验台。试验台油源采用定量泵加蓄能器组合,该供油方式可实现短时大流量供给。通过电液比例节流阀调节油液供给,控制被试件的冲击流量及压力降,采用工业控制计算机和PLC采集和控制试验系统的压力、流量、温度参数,记录试验参数,输出试验结果。该试验台测控精度高、使用方便、扩展性强,能满足我公司DN03~DN16短持续时间冲击流动试验、长持续时间冲击流动试验的测试要求。

不同口环密封结构对转子动力学特性的影响

为了研究不同形式密封结构对高速离心泵密封动力学特性的影响,通过数值计算的方法对环形密封、迷宫密封、轴向槽型密封3种不同形式的密封结构在相同边界条件下的泄漏量、刚度阻尼特性和密封内流特性等方面进行了研究。研究结果表明:迷宫密封的密封效果最好,环形密封次之,轴向槽型密封最差;轴向槽型密封的泄漏量比迷宫密封高出34%。然而,轴向槽型密封的主刚度系数和主阻尼系数较迷宫密封高出1倍以上,密封动力学特性最好;且轴向槽型密封可以减弱密封内部环流,减弱进口预旋速度。

用于大气数据系统的硅谐振压力传感器

设计了一种用于机载大气数据系统的高精度微机电系统(MEMS)硅谐振压力传感器。采用了多层硅—硅键合技术、阳极键合技术以获得高稳定性的频率信号输出和圆片级真空封装,其具有高精度、高Q值的特点。芯片采用复合谐振梁—膜—硅岛结构作为谐振器部分,以减小面外谐振模态带来的性能影响。测试结果表明:在量程范围为3~130 kPa,温度范围为-55~85℃,该谐振压力传感器的全温全压精度高达0.01%FS。

嵌入式大气压力传感器复杂气象环境防护技术发展趋势与展望

嵌入式大气数据传感器系统是飞翼气动布局飞行器重要的飞行传感器子系统,是准确测量飞行大气参数的关键保障。其嵌入式大气压力传感器有效的防水、防尘、防除冰设计,是飞行过程中压力准确感受,飞行大气参数稳定、实时测量的重要保证。针对嵌入式大气压力传感器防水、防尘、防除冰技术现状,分析了存在的不足与缺陷,结合工程化应用需要和相关工程技术研究成果,提出了嵌入式大气压力传感器复杂气象环境防护状态在线监测设计、加热器功率自适应调节设计和快速拆装设计的技术发展方向,阐明了未来嵌入式大气压力传感器复杂气象环境防护技术的研究目标、内容,以及涉及的水、湿气监测技术,结冰状态监测技术,表面疏水与低可探测技术和易维护式结构设计技术等关键技术的解决方案。

变温环境下典型胶黏剂对光纤光栅传感器应变传递特性的影响

目的 验证粘贴式FBG传感器对宽温度环境的适应性。方法 通过高低温循环试验研究温度对传感性能的影响。对FBG传感器安装参数进行分析和优化设计,用353ND、UHU PLUS、ergo 5800和502等4种胶黏剂在铝合金表面粘贴安装FBG传感器,制成FBG测试样件。对测试样件进行高低温循环测试,测试试验前后FBG的传感性能,分析高低温循环对FBG传感性能的影响情况。结果 高低温循环后,FBG传感器中心波长产生了0.015~0.642 nm偏移,传感器灵敏度下降范围为0.563%~2.07%。结论 在实际选择FBG传感器胶黏剂时,需特别关注胶黏剂的温度适用范围参数,以减少胶黏剂温度适应性对测试结果的影响,提高测量精度。

基于动态内并行潜结构投影的故障检测方法

针对实际工业过程故障检测时存在误报警现象及易缺失部分时段质量数据的问题,提出在线监测动态内潜结构投影(OM-DiPLS)模型.该模型通过引入时延的质量数据,使得在缺失部分时段质量数据时能够实现模型的更新.为了更好地监控质量变量中不可预测的信息,基于OM-DiPLS模型提出在线监测动态内并行潜结构投影模型.该模型将过程数据和质量数据投影到输入输出相关的协变子空间、输出无关但过程相关的输入主子空间、输入残差子空间、不可预测的输出主子空间及输出残差子空间,通过对各子空间构造相应的统计量,实现过程监测.田纳西-伊斯曼过程仿真的实验表明,利用所提算法有效提高了质量相关故障的有效检测率,降低了质量无关故障的误报率.

按下改革“快进键” 跑出改革“加速度”

2020年以来,航空工业凯天以“科改示范行动”为牵引,向改革要活力、以改革促创新,持续打造良好的政治生态、产业生态、人才生态,按下改革“快进键”,跑出改革“加速度”。加强党的全面领导巩固风清气正的政治生态坚持党的领导、加强党的建设,是国有企业的“根”和“魂”。凯天将党的领导贯穿改革发展工作始终,红色基因底色愈鲜明,红色引擎作用更强劲。

Dy^(3+)/Tb^(3+)单掺硼酸盐玻璃陶瓷的高效可见荧光发射

实验采用高温熔融-退火法分别合成了Tb^(3+)掺杂和Dy^(3+)掺杂的稀土硼酸盐玻璃陶瓷材料。XRD晶相分析表明,所制备的样品为非晶态玻璃陶瓷物质;SEM形貌分析表明,样品表面十分致密,无明显的结晶状物质;光谱特性试验结果表明,在紫外激发下,Tb^(3+)和Dy^(3+)单掺在这种新型硼酸盐玻璃陶瓷中分别发出了强烈的绿色和明亮的黄白光。该类材料在可见显示器件方面具有广阔的应用前景,可用于开发新型彩色光源、荧光显示器件、紫外传感器和可调谐可见光激光器。

飞秒激光制备铜微纳结构表面的润湿及抗结冰特性研究

基于微结构表面形成的疏水特性可以有效应用于水腐蚀防护、电缆防护、飞机防冰等重要领域。研究中,不借助其他化学处理手段,仅通过飞秒激光直接制备了多种疏水功能特性微纳结构铜表面,并系统研究了温度对微纳结构表面的疏水特性影响及抗结冰性能。结果表明,这些疏水微纳结构表面在低温下与原表面相比都能有效延缓水滴的结冰过程,这一现象的产生与其表面润湿性能及微纳结构形貌有关。