企业文化建设路径研究——以上海飞机设计研究院为例

当今时代,文化软实力已经成为企业核心竞争力的重要组成部分。近年来国有企业十分重视企业文化建设,为提升企业管理水平、实现企业发展战略目标提供思想保障。上海飞机设计研究院是国内大中型民用飞机设计研究机构,承担了我国民用大飞机项目的设计研发任务。作为一家有着四十多年发展历史的创新型国有企业,上海飞机设计研究院非常重视企业文化建设在推动企业发展中的作用。本文从企业文化理论出发,分析上海飞机设计研究院自身特点,研究开展企业文化建设工作的有效路径。

基于蚁群算法的民用飞机设备架智能布置设计研究

传统的基于流程的民用飞机设备架总体设计工作,需要设计师借助结构和系统数字样机经过反复协调迭代形成设备架布置方案,严重依赖于设计师的工程经验,方案迭代速度慢且方案的优劣评价较难量化,这对飞机研制周期和整机经济性都有较大的影响。本文对蚁群算法状态转移规则、搜索路径优化、信息素更新等开展研究,完成设备架智能位置规划算法设计;并基于React组件化优势,完成设备架智能布置可视化开发;最后将设备架智能布置算法和前端UI结合,完成民用飞机设备架智能布置系统V1版本的研究设计,设计师可在操作页面一键运行算法,设备架布置方案计算完成后自动在页面展示,也可根据设计需要将计算结果导入CATIA开展数字样机设计。

基于迁移学习的飞机线束模板图纸识别模型研究

针对航空电气线路互联系统(EWIS)线束模板图纸在更改时的识别与分类问题,设计了一种基于迁移学习的飞机线束模板图纸内容分类方法。由现有的线束模板图纸建立线束模板图纸元素数据集,选定VGG-16网络作为基础网络进行改进,优化模型结构与参数。为了解决数据集规模较小并提高模型的识别精度及训练效率的问题,将大规模数据集训练的预训练模型迁移至线束模板图纸元素数据集进行训练,并比较不同迁移学习方式及不同网络结构对模型性能的影响。试验结果表明,微调迁移学习模型具有较高的分类准确度,达到了98.89%。与其他网络相比,该微调迁移学习模型具有更短的训练时长以及更高的识别准确率,具有较好的应用前景。

民用飞机发动机吊挂应急断离设计研究

发动机吊挂应急断离是民用飞机设计的关键核心技术之一,国外相关技术难以获取,国内以理论研究和提出主要思路为主,与工程实现存在差距。基于此,从适航标准入手,研究吊挂、保险销和机翼三者的应急断离设计载荷大小的关系,通过场景分析,研究界面结构强度计算的载荷确定方法。结果表明:吊挂应急断离设计仅需单独考虑发动机主载荷向上或主载荷向后工况,合理给定吊挂、保险销和机翼结构三者的应急断离设计载荷大小关系可有效降低结构重量;机翼/吊挂界面载荷方向则必须结合结构细节做具体的应急断离场景分析。

宽体飞机地面主轮协同转弯控制律设计

主轮协同转弯技术能有效提高飞机的地面机动性,降低主起落架在转弯过程中受到的附加侧向扭矩,减小重载飞机地面转弯半径,但目前实现此技术的前主轮转角控制律设计方法尚不明确。提出以主起落架受力为约束条件,计算不同滑行速度下的前主轮转角关系,在全速度范围内进行分段选择并离散化,据此设计前主轮协同转弯控制律,以原理样机为对象进行仿真分析,验证了该控制律能有效降低两侧主起落架扭矩和的峰值。提出的设计方法对多轮系地面运载装备的复合转弯控制律设计具有一定的理论指导意义。

民用飞机高频通信系统阻抗匹配技术研究

高频通信系统,又称为短波通信系统,其工作频段为2.000 0~29.999 9 MHz。在通信方式和数据处理等软件设计中,高频通信系统同其他通信子系统一样走在科技发展的前沿,但诸如硬件设计尤其是天线设计和阻抗匹配的研究却很少,应用到民用飞机上的短波通信技术的研究更是少见。但为了实现向负载的最大传输功率以及改善噪声系数,阻抗变化又是十分必要的。首先介绍了高频通信系统的设备组成,然后重点介绍了系统的阻抗匹配流程以及天线调谐器内部电路组成,并简要介绍了阻抗匹配的工作原理和设计思路,旨在对高频通信系统的指标提升提供参考。

民用飞机远距离通信天线设计

随着通信技术的不断发展,民用飞机的通信手段也日益更新。目前民用飞机的通信方式主要包括三种,分别为高频(high frequency)通信系统、甚高频(very high frequency)通信系统和卫星通信(satellite communication)系统。天线是通信系统设备的最后一级,其结构与性能的好坏将影响整个无线电系统的通信质量。简要介绍了高频和卫星通信天线的基本辐射原理以及工程实例。高频通信天线采用回线天线的形式,卫星通信天线采用2×6的相控阵天线形式,相控阵天线单元采用缝隙耦合馈电的微带贴片天线形式,最后对通信天线的发展进行了展望。

流线型民用飞机机头外形的参数化设计方法研究

民用飞机机头设计是飞机设计的亮点和难点,流线型机头设计已然成为一种趋势。由于其约束条件复杂、型号进度紧张,设计难度较大。这里研究了一种参数化机头设计方法,区别于传统参数化,本方法不是简单直观地定义产品外形参数,也不是仅依靠单一约束来评判设计好坏,而是采用系统工程理念,全面捕获各类需求并综合权衡,聚焦于在复杂约束中提炼并自定义影响飞机整体性能的参数,形成了一套完整的优化设计方法。使用本方法设计出的机头外形方案通过了CFD计算和风洞试验选型验证,确认了该方法的可行性,极大地缩短了机头优化选型时间。

基于大数据分析方法的商用飞机MOC9试验项目管理可视化模型研究

实践表明,大数据技术可以对管理过程赋能,商用飞机MOC9试验项目作为商用飞机研制复杂高端项目群中的重要项目,其在研制期间会产生大量项目管理数据,因此,研究如何利用大数据技术推动该类项目实现项目目标十分必要。基于商用飞机研制项目群下MOC9试验项目的特点及其对大数据管理的需求,结合大数据技术处理流程和方法对MOC9试验项目从架构策划、数据获取与存储、数据清洗处理、分析挖掘、可视化展示多方面开展研究。结果表明:通过大数据技术对MOC9试验项目建立量化的可视化模型,能够对项目经理掌握项目整体情况、定位问题根本原因、识别项目潜在风险提供必要的帮助。

基于双隐藏层BP网络的民用飞机载荷监测方法研究

为提高民用飞机载荷监测精度和效率,提出了一种基于神经网络代理模型的民用飞机载荷监测方法。基于主成分分析和双隐藏层BP神经网络,构建了某型号飞机翼根剪力和平尾根部扭矩的代理模型,并和载荷试飞数据对比以验证其适用性。结果表明:代理模型精度高、泛化性好;该方法可显著提高载荷监测的准确度,缩减改装成本,在民用飞机载荷计算及试飞/运营载荷监测领域具有应用价值。

基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究

飞机交流发电系统是整机的主要电力来源,应对其进行完善的安全性分析。传统安全性分析方法对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少,当研制型号支持数据不足时,存在分析遗漏风险。根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点,基于STPA方法构建安全控制结构图,识别不安全控制行为(UCA),引入相似系统的失效模式及影响分析(FMEA)结果,分析UCA致因因素和致因场景,使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证;通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性。结果表明:在传统分析方法的基础上引入STPA方法,能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因,该方法可以作为传统方法的有效补充。

干扰弹发射过程中飞机弹舱结构损伤研究

针对发射干扰弹时飞机弹舱腹板可能出现损伤的情况,对弹舱腹板受载情况和动力学响应进行了分析。开展了干扰弹发射时的冲击波载荷和金属腹板响应原理试验,对试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果较吻合,并进一步分析了实际弹舱腹板结构在冲击波作用下可能出现的最大响应。根据弹舱空腔结构的非定常流场仿真所得的脉动压力功率谱密度载荷,计算了弹舱腹板在不同飞机构型脉动压力作用下的应力均方根值。分析结果表明:弹舱空腔结构所产生的脉动压力是造成弹舱腹板结构损伤的主要原因。根据分析结果,给出了干扰弹舱结构改进建议。

含纵向裂纹飞机内压壁板裂纹扩展行为研究

飞机机身壁板裂纹扩展分析是飞机损伤容限设计的重要任务之一。从损伤容限试验与有限元仿真两方面分析了含纵向裂纹飞机机身内压壁板的裂纹扩展行为与剩余强度特征。采用卧式自平衡试验装置对机身壁板施加内压载荷,以分析壁板的损伤容限特性。并基于有限元方法模拟内压壁板裂纹尖端的应力场分布,基于断裂力学理论计算得到不同长度裂纹的等效应力强度因子和裂纹扩展分析结果。将裂纹扩展结果与试验结果进行对比,证明了分析方法的可行性,为飞机机身内压壁板的损伤容限分析提供参考。

民用飞机非包容性转子失效模型研究

服役经验表明,由于各种复杂因素,航空发动机和辅助动力装置非包容性转子失效仍会发生。为了分析发动机和辅助动力装置非包容性转子失效给飞机带来的危害,结合咨询通告AC20-128A的要求以及飞机设计的工程经验,开展了不同类型的转子失效模型设计研究。首先介绍了不同类型的碎片定义,其次根据不同的设计要求以及适应场景对转子失效模型进行了定义与分类,最后对不同的转子失效模型的构建方法、设计要点及应用进行了阐述,对于民用飞机发动机和辅助动力装置非包容性转子失效模型的设计与工程应用具有一定的指导意义。

飞机灵活温度减推力起飞技术设计与应用

为了提高发动机的使用寿命、降低维护成本,以达到提高飞机训练和投送经济性的目的,参考民航设计规范和要求,确定了一型飞机的灵活温度减推力起飞的设计原则,提出了一种采用灵活温度方式的减推力起飞技术在该飞机上的具体设计和实施方案,该方案能够从飞行员对发动机实际工作状态的掌控、起飞性能余度等方面,最大限度地保障起飞安全性。根据该机的典型使用场景,对该飞机在日常运输任务的起飞重量下实施灵活温度减推力起飞时的实际起飞性能进行了分析。根据分析结果,该飞机在日常运输剖面的起飞重量下,在某海平面高度机场、温度T 0下起飞时,允许设定的最大灵活温度值为(T 0+20)℃,此时实际起飞性能较最低安全要求仍有一定的余量,能够保证起飞安全,此时对应的起飞推力减小至最大值的85%,用于日常运输时可以使发动机寿命延长约13%。研究结果对灵活温度起飞技术在国内飞机上的设计和应用具有较高的工程参考价值。

飞机航电系统试验流程设计方法

该文主要对飞机航电系统试验流程、用例设计、过程管理等方面存在的问题进行分析,设计一种包含分解试验需求、结构化原子功能、梳理测试场景、梳理检查点、设计测试用例、编制测试用例和形成测试用例追溯表等过程的航电系统试验流程,形成一套完整的航电系统试验设计与管理方法,降低试验设计与执行的复杂度,提升测试用例的编制质量以及试验的质量。

民用飞机发动机舱灭火剂浓度测试研究

国际民航史上曾因发动机舱着火而多次发生空难事故,为确保飞行安全,找出对发动机舱灭火剂浓度影响的各种因素、采用精准的改装手段以及建立有效的飞行测试方法就显得尤为重要。分析了通风流量、飞行速度、环境温度等因素对发动机舱灭火剂浓度的影响,给出了测试设备、采样管敷设、采样点布置等改装方法,提出了发动机舱灭火剂浓度测试的飞行试验方法,对试验结果裕度进行了分析,为其它民用飞机发动机舱灭火剂浓度测试合格审定试飞提供了参考。

民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能研究

为了给复合材料飞机长桁结构选型提供试验数据支持,对民用飞机M21E预浸料复合材料帽型长桁压缩性能进行了研究。研究了不带包覆层、一半带包覆层和全部带包覆层3种不同工艺构型长桁的压缩特性,试验结果表明包覆层工艺对长桁的承载能力有很大的提升;对3种工艺构型的试验件分别引入了冲击损伤,试验结果表明帽型长桁底部蒙皮中心的初始损伤大大降低了整个结构的屈曲载荷和压损性能。最后通过试验与帽型长桁工程算法分析、有限元分析的对比,验证了复合材料帽型长桁压缩强度分析方法的准确性。

民用飞机动力装置系统持续适航文件研究

在民用飞机投入运营后,航空公司或运营人需要依据持续适航文件所要求的措施开展相关的技术工作,保持和改善民用飞机和发动机在持续运营时的性能,纠正运营中暴露的问题,确保飞机和发动机始终处于适航状态。通过对持续适航文件相关条款和咨询通告的研究可知,在飞机交付航司或标准适航证书签发前(以较晚者为准),应完成飞机和动力装置系统除大修或者重度维修以外所有持续适航文件的批准和发布。通过对动力装置系统持续适航文件的适航要求进行解读,列举了具有典型代表性的民用飞机动力装置系统的持续适航文件清单,对重要的持续适航文件进行了研究,对国产民用飞机动力装置系统持续适航文件体系进行了有益探索。在民用飞机的全生命周期中,动力装置系统持续适航文件是从研发体系延伸至运营体系的一部分,是与飞机实物同等重要的手册产品,是航司/运营人保证飞机安全可靠运行的保障。

主动噪声控制技术在涡扇飞机飞行试验中的应用研究

为研究主动噪声控制技术在涡扇飞机真实飞行环境下的作用效果,基于自适应滤波算法设计了一套主动降噪系统,并在与航线飞机舱内环境完全相同的试飞机上集成安装,挑选航线爬升和不同巡航高度典型飞行试验工况开展试飞试验,通过对试飞数据的分析结果表明:在飞机复杂的飞行环境及舱内声场环境下,主动降噪系统在目标降噪区域仍有明显的降噪效果,且降噪效果与基础噪声有较大的关系,通常是往空间噪声声压级趋于一致的方向调整,基础噪声越大,降噪效果越好;且对低频的噪声控制效果更为稳定,效果更好;并对主动降噪系统在涡扇飞机上的布局方案形成指导建议。