一种火箭橇试验滑轨防护高熵合金的电化学特性和耐蚀性

火箭橇试验滑轨的腐蚀严重影响其试验的安全可靠性,为了改善火箭橇试验滑轨的耐蚀性,本文制备出一种新型的火箭橇试验滑轨防护耐蚀AlZnPbSn高熵合金,表征了其微观组织结构。采用电化学和浸泡的方法测试了AlZnPbSn高熵合金在不同浓度NaCl溶液中的耐蚀性,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)等手段分析了腐蚀形貌和腐蚀产物,研究了NaCl溶液浓度对AlZnPbSn高熵合金耐蚀性的影响规律。结果表明,AlZnPbSn高熵合金的组织形态有树枝晶、共晶和包共晶等组织,AlZnPbSn高熵合金的组成相均为单质固溶体。树枝晶组织主要为富含Al和Zn的固溶体组成,其中枝晶内主要为富含Zn的固溶体,枝晶间主要为富含Al的固溶体;共晶组织主要由富含Sn固溶体和富含Pb固溶体组成;包共晶组织主要由富含Zn固溶体和富含Sn固溶体组成。AlZnPbSn高熵合金在不同浓度NaCl溶液中均发生了均匀腐蚀,腐蚀表面疏松不致密,合金表面附着的腐蚀产物主要为Al和Zn的氧化物,Sn和Pb腐蚀后溶解或脱落,在腐蚀表面形成微坑或孔隙。在7%、10.5%和14%的NaCl溶液中,AlZnPbSn高熵合金表面虽然形成了局部致密的腐蚀产物膜层,但是该膜层存在开裂现象,不能起到保护基体的作用,因此,该致密腐蚀膜不能起到提高耐蚀性的作用。随NaCl溶液浓度增大,AlZnPbSn高熵合金的腐蚀速率增大,腐蚀产物脱落形成的孔隙增多。

头颈部防护装置对头颈部损伤的影响分析

弹射救生技术是国内外现阶段飞机失事后挽救飞行员生命的唯一途径,飞机失事后,弹射座椅可迅速弹射离机,保障飞行员的生命安全。在弹射座椅配备和不配备头颈部防护装置的基础上,通过测试按照装机状态坐于弹射座椅上的仿真假人在850km/h高速气流吹袭下的受力情况,来对比计算有无头颈部防护装置下仿真假人头颈部的损伤指数。对比发现,有头颈部防护装置可以有效降低仿真假人受到气流吹袭时头颈部的力、力矩和损伤指数,对飞行员头颈部起到一定的保护作用,同时该结果对后续头颈部防护装置的改进设计有一定的参考意义。

阻力伞附加质量与阻力系数修正方法

在阻力伞试验,特别是高速滑车试验过程中,由于阻力伞系统作非匀加速的非定常运动以及前置体尾流场的影响,现有的阻力伞试验数据计算方法已经难以准确计算其阻力系数。本文针对阻力伞试验过程中的这种非定常运动和尾流干扰特性,对阻力伞系统进行了动力学分析,并对阻力伞非定常运动过程中的附加质量和尾流场特性进行了理论研究,提出了阻力伞双质量模型,并建立了阻力伞阻力系数非定常修正和动压修正方法。在此基础上,针对某型十字形单伞和十字形双伞模型的试验结果进行了分析,确定了相应的非定常修正系数和动压修正系数,分别建立了十字形单伞和十字形双伞的阻力系数修正模型。修正模型验证结果与风洞试验和传统计算方法结果进行了对比,研究发现:对于单伞模型,本文计算方法可以使计算结果误差从原来的27%降低到9%以内;对于双伞模型,可以使计算结果误差从原来的30%降低到7%以内。基于附加质量理论分析,非定常和动压损失的阻力系数修正方法可以更准确地计算阻力伞阻力系数,从而为阻力伞试验数据分析提供了一套更准确的计算方法。

发动机喷流对飞机阻力伞性能的影响

飞机阻力伞工作过程中,往往飞机发动机仍未停机,高速发动机喷流会对阻力伞流场产生影响,进而影响阻力伞的工作性能。针对发动机喷流对阻力伞的影响,本文采用流固耦合方法对不同喷流速度下的阻力伞动态开伞过程进行数值仿真,分析了不同喷流速度对阻力伞阻力特性、阻力伞稳定性以及流场特性的影响。研究发现,发动机喷流会使阻力伞前的气流速度变大,从而导致阻力伞动载峰值变大,充满状态的稳态载荷变大,动载峰值出现时刻前移。在本文计算工况下,当发动机喷流速度为250 m/s时,阻力伞充满状态稳态载荷增加21%;当喷流速度为350 m/s时,阻力伞充满状态稳态载荷增加51%;当喷流速度为500 m/s时,阻力伞充满状态稳态载荷增加79%。同时,发动机喷流会使得伞衣内侧下方的压力偏大,导致伞衣压力分布不对称,从而使得阻力伞发生上下摆动,且喷流速度越大,阻力伞摆动振幅越大,阻力伞稳定性越差。

基于ADAMS的弹射座椅弹射出舱姿态研究

座椅弹射出舱阶段作为整个弹射救生过程的初始阶段,其出舱姿态参数的准确获得对弹射座椅研制非常重要,是座椅进行姿态控制、提高救生性能的关键和前提条件。本文以某型弹射座椅为研究对象,计算了弹射座椅在高速弹射时出舱过程的气动载荷,并针对高速状态弹射建立了考虑弹射筒变形和气动载荷的弹射座椅出舱过程刚柔耦合仿真模型。通过动力学仿真获得了座椅的出舱姿态参数以及弹射筒的变形作用对座椅出舱姿态的影响规律。该研究为在役及在研飞机弹射救生系统性能的分析评估和改进设计提供方法和手段,有效提高弹射救生性能分析设计水平。

基于机构随机振动分析的载荷谱非参数上限统计归纳方法对比研究

基于随机振动分析,本文研究了机构部件在振动环境下动力学响应的获取方法。针对传统参数归纳法仅适用于服从正态分布数据集归纳的问题,采用了非参数上限统计归纳方法对不服从正态分布的机构部件不同测点响应数据集进行归纳。基于估计量的无偏性和有效性,比较了不同方法得出估计量的优劣性。以某型弹射座椅椅载设备为例,对弹射座椅进行了动力学分析,获取了程序控制器不同测点位置的响应,并对其进行了统计归纳,最终得出了不同非参数上限统计归纳方法所适用的情况。

舟船空投入水姿态与过载特征分析

舟船空投入水时将承受较大的垂直和侧向过载,将对舟船的结构强度、稳定性产生不利影响,通过控制船体入水俯仰角可减小此过载。为研究船体入水角度对减载的影响规律,利用LS-DYNA对不同角度下船体着水过程进行了仿真,得到不同工况下着水过程加速度变化曲线,并通过水上跌落试验对仿真计算结果进行了验证,结果表明通过采取合理的入水角度,可有效降低船体入水过载。本文所做工作可为舟船空投系统着水减载提供依据。

无伞精确空投模式下飘带试验研究

针对海上救援时典型海况下小物质精确空投需求,根据空气动力学理论,设计了一种基于无伞精确空投模式的飘带物品包。为满足更高的投放质量要求,设计了一种具有鼓风兜的飘带,提高了无伞空投物品包的投放质量。通过产品设计、伞塔投放试验、摄影测量等手段验证了物品包的落速,计算了飘带的阻力系数,研究了鼓风兜的阻力特征,实现了小物质低成本、轻量化、通用化的精确空投。

吊带非正常断裂的故障分析与优化措施

以某项目研制过程中,减速伞提前分离故障为切入点,探讨了吊带在非正常位置受力导致的吊带断裂问题。根据相关视频资料及落地现场的检查情况,以及采集到的测试数据,对故障机理进行了全面分析,并结合减速伞下吊带静态拉伸试验及动态冲击试验结果,借鉴国内外吊带系统的相关设计经验,提出了从工作程序、结构及强度3方面采取措施,解决吊带在非正常位置受力导致的吊带断裂问题。