基于LTO循环航空发动机排气污染物NOx排放适航审定计算方法

 航空器要获得商业营运许可,必须取得适航证,适航要求是航空器安全飞行的最低法规性的保障,因此研究航空发动机排放适航审定方式是非常有必要的。为解决中国民用航空发动机测试数据处理方式中的技术难点,使飞机发动机排气污染物符合适航审定标准,参考国际民航组织(ICAO)颁布的“飞机发动机排放”条例的规定,设计了民用航空发动机排气污染物测量系统。测量系统的精度按标准规定用燃气分析测出的油气比与发动机实测油气比进行比较小于10%—15%的属于合格。本研究的测量值与发动机所测的油气比的误差小于7%,证明测量系统和测量技术是切实可行的。基于ICAO标准的起飞着陆(LTO)循环概念,采用ICAO计算方法得出航空发动机NO_x的排放指数。根据中国民航规章34部(China Civil Aviation Regulations,CCAR—34),验证得出航空发动机JT3D—7的NO_x排放符合现行的适航标准。根据ICAO计算方式,利用MFC开发了NO_x适航审定系统,可快速算出发动机NO_x排放指数,并可对发动机进行NO_x排放适航审定。     

欧洲民用航空安全局航空发动机适航体系

 针对欧洲民用航空局(EASA)航空发动机适航体系开展初步研究工作, 在3 个层级划分EASA 适航体系的基础上, 阐述EASA 的航空发动机审定规范CS-E 在适航体系中的地位和职责, 给出CS-E 的逻辑架构和演变历史, 着重分析了历次修正案中的被修订条款, 并进一步概括出“科技进步, 灾难性事故发生, 过于苛刻的适航要求, 表述错误, 国际一致性”5 种产生规章修订的因素。     

鸟撞损伤风扇气动性能的适航符合性研究

为探索鸟撞损伤对风扇叶片气动性能的影响及适航相关条款的符合性,选取某典型大涵道比风扇转子为研究对象,对鸟撞损伤模型进行简化,采用全周数值模拟方法,研究了中鸟对典型风扇转子叶片损伤后造成的风扇气动性能变化,结果表明:不同数量叶片损伤时,风扇近堵点流量、峰值效率、稳定裕度及峰值效率点推力都较原型有不同程度的下降,变化量与损伤叶片数不呈线性关系;损伤3片叶片时,风扇峰值效率点推力相较于原型下降11.35%,最大推力相较于原型下降20.68%,故满足适航审定中推力损失不超过25%的要求.不同数量的损伤叶片自损伤处到叶尖通道内存在不同程度的流动分离,并导致风扇进出口流场发生了不同程度的畸变.     

面向机载软件适航验证的灰盒测试方法

针对国内大飞机及新一代战机机载软件综合化、模块化的特点,根据机载软件适航验证要求,在分析传统黑、白盒测试方法与DO-178B《机载系统和设备合格审定的软件考虑》中软件验证要求适用性的基础上,应用灰盒理论,建立了满足软件适航验证要求的灰盒测试方法及其应用过程,并对该方法展开了分析,说明了其局限性,并对测试环境提出了新的需求。     

民用航空发动机限寿件适航符合性方法

 针对中国民用大涵道比涡扇发动机型号取证的需要,开展发动机限寿件适航符合性方法研究.分析欧美航空发动机限寿件适航要求的安全目标,对AC33.70-1和AMC515发动机限寿件定寿方面的适航符合性要求进行读解分析.以典型航空发动机为例,研究了限寿件的判定方法,分析发动机限寿件适航审定过程中的关键环节,从发动机载荷谱制定、材料性能数据、安全寿命制定3个方面给出航空发动机限寿件适航符合性验证的关键流程和方法.参考国外设计标准给出限寿件应力分析和试验方案设计流程,给出限寿件寿命散度系数的获取方法.本研究为编制航空发动机限寿件的适航指南提供参考依据.     

基于MBSE的民机审定试飞场景设计

面向适航审定的飞行试验是验证民用飞机满足设计需求、表明适航条款符合性、形成审定证据的高风险、高成本的重要取证活动。定义和设计民机审定试飞场景是进行民机适航审定飞行试验的前提。由此提出了基于适航符合性证据链的审定试飞场景设计方法及流程。以“符合性证据链”为核心，规划了逻辑严密、可追溯的适航符合性证据。通过引入基于模型的系统工程(model-based systems engineering, MBSE)方法，实现了审定试飞场景符合性证据链构建过程的模型化。为提升可操作性,以适航要求“地面航向操纵性”为典型案例,演示了审定试飞场景需求分析、设计与需求确认的过程。最终设计得到的审定试飞场景能够支持民机适航审定飞行试验的开展。     

MBSE应用于航空产品研发的适航管理

 阐述了民机适航管理的重要内涵，分析了基于模型的系统工程方法论的应用对于民用航空产品适航管理带来的挑战，对基于模型的系统工程方法论应用于航空产品研发应关注的适航管理问题给出了管理建议。     

大涵道比涡扇发动机风扇部件边线噪声预测

随着现代民用航空发动机涵道比的不断增大,风扇噪声在发动机整机噪声中所占比重也越来越突出,因此对适航条件下的风扇噪声进行预测对发动机的降噪设计和飞机噪声适航验证工作具有重要意义。通过对涡扇发动机风扇部件噪声产生机理和影响其传播的环境因素的研究,并结合飞机起飞程序,建立了涡扇发动机风扇部件边线噪声预测模型。通过编程计算后与实测噪声进行数据对比,基于涡扇发动机风扇部件静态噪声预测值进行动态修正后的涡扇发动机风扇部件边线噪声预测模型可以较好地预测实际情况。     

军用飞机研制阶段适航性研究

在军用飞机研制中开展适航性工作,是现行军机研制管理模式所面临的一次重大挑战,符合我国航空工业机制的可借鉴经验很少。结合现行航空武器装备研制体制,介绍了国内外民机和军机研制的适航性技术工作现状,探讨了我国军用飞机开展适航性工作的初步思路和技术途径,提出了标准规范、组织机构、管理方法等方面建设的意见和建议,指出了适航性工作重点及亟待解决的基础技术问题,以期为构建科学完善的国产军机适航性技术体系提供有益参考。     

基于适航认证背景下大涵道比弯掠风扇转子变稠度数值研究

基于适航认证背景,以大涵道比弯掠风扇转子作为研究对象,通过改变风扇转子稠度,采用数值方法进行相关研究分析,在保证风扇转子基本性能的基础上,通过调整叶片数量N(18、20、22、24)获得4种不同稠度(N18、N20、N22、N24)风扇转子,在不同背压条件下进行数值模拟并获得近失速工况流场。一系列结果表明,适当增加稠度设计,可以提高风扇转子的效率。N18稠度下喘振裕度为0.082 9,当稠度增加到N20时,喘振裕度达到峰值0.106,随着稠度继续增加到N22,喘振裕度下降到0.084 6,但还是高于N18;当稠度增加到N24时,喘振裕度下降到0.076,随着稠度增加,效率峰值点所需流量逐渐降低。研究结果表明:该弯掠风扇转子在变稠度条件下效率峰值变化不明显;基于适航认证相关条例,喘振裕度是重要的考察内容;随着稠度增大,峰值效率也随着增大但是幅值非常微小,在实际应用中几乎可以忽略。研究结果可为匹配压气机整体设计,获得适航认证提供相应的参考。