飞机襟翼阀控伺服作动系统动态性能分析

由于阀控伺服作动系统存在的非线性因素,传统的建模方法所建立的数学模型无法准确地反映系统实际情况。为提升液压系统的控制精度及动态响应性能,解决在实际系统试验中出现的动态特性超差问题,对可能引起的因素及关键参数进行研究,重点分析引起系统静态误差的主要因素,同时分析系统各关键元件的固有频率和阻尼比对系统动态性能的影响。利用Matlab/Simulink软件对系统进行非线性建模,理论推导计算及仿真结果分析表明,较高的系统各关键元件固有频率和阻尼比有利于提高系统动态性能。

喷丸强化设备工艺后置仿真技术研究

为解决喷丸程序编制过程中无法实现动态法向喷射以及喷丸过程的连续性和法向喷射的一致性问题,通过后置处理程序设计与RTCP补偿运动激活和取消相结合的方法,实现了动态补偿,生成了全法向喷射程序代码,保证喷射入射角、喷射强度的一致性,提升了区域连接运动效率。结果表明,工艺后置仿真可以实现动态补偿喷头姿态和喷射点位置,保证了喷射入射角和喷射强度的一致性,实现了喷丸数控程序自动化编制、后置,减少了生产准备时间,提升了喷丸工艺准备效率和零件整体工艺的生产效率。

航空智能作动系统研究

作动系统正在向智能化、多电化、数字化融合发展。基于此,从材料的智能化和人工智能(Artificial Intelligence,AI)两个方面提出航空智能作动系统的概念,介绍智能作动器架构的基本组成和层次范围,阐述智能材料和智能控制在飞行控制、变形机翼等方面的研究现状,总结航空智能作动的支撑体系,并讨论航空智能作动系统的层次架构。同时,结合目前发展趋势,从对行业影响、智能化水平提高等角度提出航空智能作动系统的未来发展设想。

双向非对称轴向柱塞泵流量特性仿真研究

为研究航空专用高速非对称轴向柱塞泵的流量特性,根据其工作原理,对该柱塞泵进行建模与仿真。主要研究分析主轴转速与负载压力对柱塞泵流量特性的影响,结果表明:柱塞将相邻两配流窗口连通时,二者之间存在内泄,且压差较大的两配流窗口之间的内泄量大于压差较小的两配流窗口之间的内泄量;随着负载压力的增大,负载排油口(正转时为排油口B,反转时为排油口A)的流量均逐渐减小,流量脉动均逐渐增大,减小负载排油口与吸油口的压力差,可增大负载排油口的流量,也有助于降低流量脉动;随着主轴转速的增大,吸排油口的流量均逐渐增大,且流量脉动幅值均呈现逐渐减小的趋势,但减小幅度较小。

充气式蓄能器参数选型方法研究

容积和预充气压力是充气式蓄能器的关键参数,对其动态性能(工作状态下,其压力与流量的输出性能)有较大影响。以某型飞机舵面应急型充气式蓄能器计算选型为例,基于Hypneu仿真软件中的液压元件库,结合该型飞机液压系统的主要设计参数以及应急型蓄能器的工作原理,建立蓄能器作动仿真模型;在Hypneu中设置测试点记录仿真曲线,通过仿真曲线分析充气式蓄能器的关键参数对其动态性能的影响;结合理论计算与仿真分析,提出一套蓄能器参数选型方法,并对该选型方法进行试验验证。结果表明:蓄能器的预充气压力越大,初始蓄能器输出的有效容积越小,减少预充气压力增加有效容积的同时会降低蓄能器的输出压力,试验结果与仿真结果接近,使用该方法选型的蓄能器能够满足作动要求。

一种新风险识别方法在民用飞机高升力系统研制中的应用

高升力系统是保证飞机飞行安全的关键系统之一,故对其安全可靠性要求高。在高升力系统研制过程中,应用成熟度较低的技术会增加研制风险。结合工程数据,在适航安全性设计与分析方法的基础上,提出研制技术风险识别方法;以某民用飞机高升力系统为例,识别影响其安全性的技术风险,并给出技术改进方法和风险控制策略。结果表明:某民用飞机高升力系统的襟翼非指令放下和非指令收起存在风险,通过降低襟翼电子控制装置控制通道和监控通道模块的失效概率,可将襟翼非指令放下/收起的失效概率从1.656×10^(-9)/fh降低到9.424×10^(-10)/fh,达到了系统安全性要求,可以规避风险。

改善硬质电镀铬层特征网纹结构的方法及研究进展

电镀铬层因具有较高的硬度以及较低的摩擦系数,常用于提高零部件耐磨性以延长产品使用寿命,但因其特殊的网纹结构带来的气密性低以及耐蚀性差等不利影响,限制了镀铬层的使用范围。就如何改善铬层网纹结构的方法以及研究现状进行了总结及分析,综述了前处理、电镀液成分、电镀参数、添加剂及柔性技术等影响铬层网纹结构的因素;采用滚压、金刚石超精碾压及封孔技术等后处理改善网纹结构的方法在解决实际工程化问题的应用情况;以及利用共沉积技术制备网纹复合铬层和将激光表面织构技术引入对镀铬层网纹微结构设计等方面的研究进展。

基于适航要求的襟缝翼控制计算机硬件架构设计与实践

本文分析了民用适航规章当中对于襟缝翼控制计算机的适航要求,提出了针对襟缝翼控制计算机硬件架构和余度设计要求,以及选用复杂电子硬件的额外设计要求。以某型襟缝翼控制计算机硬件架构设计为例,详细阐述了硬件架构和余度设计要求的实现与落实,为襟缝翼控制计算机的设计工作提供了参考与借鉴,也为飞控系统控制计算机的设计提供了思路与指导。

钛合金-不锈钢作动部件耐磨性能提升研究

为提升钛合金耐磨性能以满足新一代航空作动系统部件的服役需求,对TC6钛合金试块分别进行无氢渗碳和微弧氧化强化处理,研究钛合金试块–不锈钢试环摩擦副的摩擦磨损性能。结果表明,在载荷及摩擦时间相同的条件下,未经处理的钛合金试块与不锈钢试环发生了严重的黏着摩擦,摩擦系数为0.82,磨损率达到1.34×10^(-4)mm^(3)/(N·m);无氢渗碳处理的钛合金试块与不锈钢试环发生滑动摩擦,摩擦系数约为0.30,磨损率为1.56×10^(-7)mm3/(N·m);微弧氧化处理钛合金试块与不锈钢试环首先发生磨粒摩擦,随后膜层失效发生黏着摩擦,摩擦系数约为0.58,磨损率为5.86×10^(-6)mm^(3)/(N·m)。综上知,TC6钛合金表面硬度低,耐磨性差,经无氢渗碳处理后形成的强化层耐磨性良好,优于微弧氧化强化层。

一种民用飞机液压系统自增压油箱容积计算方法

选择合适的油箱容积是保障液压系统正常工作的必要前提,为了能够合理计算民用飞机自增压油箱的容积,基于SAE AS5586飞机液压系统油箱通用设计要求,介绍并分析飞机液压系统工作中作动筒、蓄压器以及油液物理特性等所产生的变化容积的计算方法,提出一套循序渐进的油箱容积计算方法以求得油箱设计所需的各类容积值;以某型飞机液压系统油箱容积计算为例,通过对极冷极热天气条件下各飞行阶段的油量分析,并和机上油箱油量记录曲线对比,验证提出的容积计算方法的有效性。结果表明:该型飞机液压系统油箱容积在全飞行阶段均能满足要求,本文所提油箱容积计算方法可行,可用于类似液压系统油箱容积计算。

某作动类产品振动夹具设计与仿真分析

振动夹具的作用是将振动台的能量不失真地传递给产品,目前的振动夹具设计只考虑复合重心原则,对夹具的刚度没有进行估算,导致夹具实物制造出来刚度不足,传递性差。为了验证夹具结构设计的合理性,运用ANSYS有限元法对振动夹具进行模态分析及随机振动分析,得到了夹具的固有频率、振型及各安装点的传递特性,依据分析结果对夹具进行综合评判,通过振动试验获得试验模态参数并与有限元模态进行对比,结果显示,仿真分析与试验结果基本一致,夹具结构设计可靠,满足振动试验要求。

航空发动机反推作动器楔形缓冲结构研究

为了削弱航空发动机反推作动器在展开过程末端的强烈机械冲击,将楔形液压缸缓冲结构应用于该反推作动器。本文建立了该反推作动器节流缓冲的数学模型和Simulink仿真模型,对该作动器在缓冲过程中的速度特性和时间特性进行仿真,分析了速度和压力对其缓冲特性的影响。研究结果表明,本文提出的楔形缓冲结构有助于减小航空发动机反推作动器活塞与筒体的碰撞速度,能有效削弱工作末端的冲击;在保证运行速度不变的前提下,可以通过适当降低系统的通油压力来提高反推作动器的节流缓冲效果。

矢量喷管作动器应急回中特性研究

针对军用航空发动机矢量喷管在故障状态下自动将矢量喷管拉回到安全位置的问题,在矢量喷管作动器中引入回中孔。为了保证矢量喷管作动器在航空发动机高温环境下正常工作,在作动器活塞头处设置了用于沟通作动器的两腔的冷却小孔,使得产品具有自动冷却功能。作动器同时设计有回中孔和冷却孔,并给出了两者同时存在时应急回中功能的工作原理。通过建立液压系统的AMESim仿真模型,得到冷却孔大小和管路对回中速度影响的仿真结果。仿真结果表明,冷却孔在一定范围内,伸出/收进回中速度随着冷却孔径的增大而增大/减小;管路越复杂越长,回中速度越低。研究结果对工程研制具有一定的指导意义。

超高强度钢内花键接头工艺研究

TM210A超高强度钢属于马氏体时效钢,具有强度高、韧性好、热处理工艺简单、焊接性能好及冷热加工性能良好等特点,航空工业庆安集团有限公司大量应用该材料,主要用于作动系统中的关键零部件。内花键接头就是作动系统中比较有代表性的一类零件,主要起传递转速和扭矩的作用,该材料沉淀硬化后硬度≥51 HRC,因为硬度过高,该零件内花键无法在沉淀硬化后加工,只能通过在沉淀硬化前将内花键加工到合适尺寸,经过沉淀硬化后,零件经过收缩变形仍能满足内花键的尺寸要求。通过对内花键接头的加工工艺进行分析,重点介绍了插齿刀具和插齿工装的选用要点,并通过试验摸索出了内花键接头热处理变形规律,同时配合国标内花键塞规的应用,减少了热处理后研磨内花键的低效环节,提高了零件的产出效率。

考虑不确定性的制动器制动稳定性优化

制动器在制动过程中由于载荷、环境等因素的影响会产生不同程度的噪声,为了提高制动器的制动稳定性,提出了一种考虑不确定性的制动器摩擦副结构优化方法。基于复特征值法,建立摩擦副系统稳定性模型并给出摩擦副系统阻尼比;考虑摩擦因数等参数不确定性,建立了实部和虚部响应面模型,进行了实部值敏感度分析。通过对给定实例进行有限元分析,将有限元分析结果与拟合实部值结果对比,发现两者差异不大,验证了文中优化方法的可靠性,为后续制动器的工程应用提供理论依据。

面向航空机载产品基于特征的可制造性研究及应用

针对航空机载产品制造周期不断缩短,新品开发需要不断提升研制效率及工艺设计效率,可制造性贯穿于研发的各个环节,涵盖设计开发、工艺设计环节等,通过将零件特征进行拆分、定义、编码,与设备能力、材料特性、工艺方法等进行匹配,建立基于特征的能力基线,嵌入设计开发和工艺审查阶段,提升图样的工艺性;同时,基于特征相似度的提取和计算实现典型工艺自动推送,提高工艺设计阶段工艺编制的标准化,基于特征的可制造性研究在设计开发和工艺设计阶段得到充分应用,实现了产品基于制造能力的可制造性设计,为新产品的快速试制和导入小批生产提供了保障。

某壳体组件石墨衬套孔加工工艺改进

某壳体组件是某发动机中的核心关键零件,该组件加工质量的好坏直接影响着产品故障率的高低。随着新制产品和大修任务量的逐年增加,原来的加工质量和加工效率已经无法满足产品的交付需求,急需提高零件的加工质量和加工效率。该壳体组件中含有3组石墨衬套孔,孔径公差小,形位公差严,加工难度大。原工艺安排钻模对3组孔进行加工,通过扩孔、铰孔保证石墨衬套孔的尺寸和形位公差要求,零件的加工质量受制于钻模、刀具的制造精度,零件合格率低,返工率高,造成了极大的浪费。在现场加工改进过程中,通过更换加工设备,优化工装、刀具,并选用合理的切削参数,从而提高了零件的加工效率和加工质量。

基于高效工装的斜轴类零件加工工艺和检测设计

斜轴类零件在航空产品中应用越来越多,其使用功能决定了斜轴的高精度特点,斜轴类零件使用传统工装,按传统加工方法加工,按传统三坐标程序计量,存在装夹变形、找正困难、合格率低、效率低等问题。通过对斜轴类零件结构、特性和加工难点进行分析,从夹具、刀具、三坐标计量程序三方面着手,研究出适合斜轴类零件的最优工艺和检测方案,通过应用高效工装提高加工效率和合格率,通过高效刀具提高加工精度,通过三坐标的最优计量方案来提高检测效率和准确度,实现斜轴类零件合格率和加工效率的提高。对制造工艺和检测人员的工艺设计思路、工艺方法、三坐标计量方案设计具有借鉴意义。

基于某薄壁零件的模具设计及质量问题优化

近年来,随着航空技术的发展,对航空零件的产品性能,例如结构质量、结构强度、应力疲劳寿命等的要求更为严格。在现代加工工艺中,呈现出整体化薄壁零件加工的制造趋势。薄壁零件选取接线板作为研究对象,主要阐述了固定式热固塑压模具的设计方法和思路及FX-502酚醛玻璃纤维模塑料的工艺性能。通过对接线板的分析、模具设计、模具部件的制造、接线板的成型过程及接线板压制过程中出现问题的描述,对零件翘曲问题展开一系列的原因分析。最后通过设计冷却夹具、设计冷坯模及改进顶出机构解决了零件翘曲问题,改善了薄壁零件的加工质量,提高了薄壁零件的加工效率。

基于柔性单元建设方案的设计应用

基于柔性单元建设方案的设计应用,研究柔性单元的建设现状、建设方案以及建设效果,解决产出瓶颈,满足配套需求,以实现生产线的高效运作。