某飞机座舱压力调节系统高高原适应性分析

在高高原机场,其机场自身的海拔高度对座舱压力调节系统具有特殊的影响,对高高原起降时座舱压力调节系统进行适应性改进,用以满足运输类飞机在高原机场的起降要求。     

大型客机座舱内空气环境控制的关键科学问题研究中期报告

大型客机座舱空气环境是国际热点研究问题,我国的大型客机项目对安全、健康、舒适座舱环境研究的需求紧迫。该研究针对国际航空界的最新关注点和研发大型客机的重大需求,重点解决大型客机座舱空气环境控制的两个关键科学问题:(1)座舱环境空气非定常分布与污染物非线性传递机理;(2)座舱环境多场耦合的物理特征与多参数目标控制的原理。并围绕上述关键科学问题,开展了6个方面的研究:(1)座舱空气非定常流动特征及数值模拟策略;(2)低压座舱内多种污染物产生和扩散的非线性规律;(3)座舱空气质量与热舒适系统实验评估准则;(4)座舱环境设计参数体系与适航标准的符合性验证方法;(5)座舱环境多场耦合反向设计基本原理;(6)座舱环境控制系统全飞行状态的动态调节机理。     

飞机座舱压力自动调节系统可靠性研究

飞机座舱压力自动调节系统用于在高空环境中调整座舱内部压力,其可靠性直接关系机上人员的安全。针对座舱压力自动调节系统的复杂冗余结构及故障发生的随机性,提出了基于体系结构分析及设计语言(AADL)及广义随机Petri网(GSPN)的可靠性分析方法。首先采用AADL语言对系统的架构及相关部件的故障信息进行描述建立系统AADL可靠性模型;为了进一步分析系统故障动态行为,研究了AADL可靠性模型向GSPN转化规则,通过对GSPN模型分析,得到系统可靠性。最后,通过实验的方法对比分析了3种不同架构下的系统可靠性,给出了系统架构的选择建议。     

模糊控制在座舱压力调节系统中的仿真及应用

本文针对座舱压力调节系统,使用MATLAB的模糊逻辑控制工具箱实现了模糊系统的建立、仿真。并在现场对模糊控制器进行了优化与改进。效果是令人满意的。     

一种基于功能论的座舱工效设计需求定义方法

座舱设计需求定义是座舱设计流程中的重要环节,如何使座舱工效设计需求定义工作具备系统性和全面性是该环节的核心问题.提出了一种基于功能论的座舱工效设计需求定义方法,利用功能定义、功能分类、功能整合的方法对座舱人机系统功能进行分析,得到了完备的座舱人机系统功能;通过求解子功能、构建功能技术矩阵、子功能实现途径组合和选择的方法,得到了座舱人机系统功能的实现方案.给出了某型飞机座舱需求定义的应用实例,验证了该方法的可行性和优越性.     

数字气动式座舱压力控制系统性能

为改进数字气动式座舱控制系统的控制率,以典型运输机的座舱压力制度为控制目标,搭建模拟大气舱和模拟座舱组成的座舱压力控制系统性能测试台,开展数字气动式座舱控制系统的性能试验研究。根据系统比例积分微分(Proportion integration differentiation,PID)控制器各参数整定过程中所得试验结果与不同状态下座舱压力变化速率的变化规律,提出基于飞行状态模型下的座舱压力变化率优先控制方法,并进行了试验验证。试验结果表明:采用基于状态模型下的座舱压力变化率优先控制方法研制的数字电子气动式座舱压力控制系统,能够满足座舱压力制度及座舱变化速率的要求。     

基于纳米光催化的旅客机座舱新型空气净化系统

旅客机座舱空气质量关系到机组成员和乘客的安全、健康和舒适；座舱内空间狭小，人员密集，空气质量与地面建筑环境不同。针对旅客机的座舱环境，提出了基于纳米光催化的新型座舱空气净化系统；与传统的高效过滤器/活性炭复合净化装置相比，纳米光催化装置全寿命期费用非常低，不仅能控制座舱内挥发性有机污染物，还能净化座舱内的微生物，有助于旅客机环境控制系统减小新风量，节省能耗，降低飞机成本。     

飞机座舱温度扰动实验研究

为研究飞机座舱引气温度扰动对座舱温度及舒适性的影响,在波音737飞机五排模拟座舱中分别采用天花板和天花板+侧壁两种送风形式进行座舱温度扰动实验。改变座舱引气温度,测量座舱总体和局部温度变化过程并简单评价了座舱的热舒适性。结果表明:引气状态相同,天花板送风对应的温度扰动值为0.32℃,天花板+侧壁对应的温度扰动值为0.59℃。两种送风形式所对应的座舱内总体温度平均值基本相等,为23.5℃,而天花板+侧壁送风形式使局部位置温度更接近人体舒适感觉温度范围。     

某型飞机温控盒综合试验器的研制

玻璃温度控制盒、滑油温度调节控制盒分别是飞机座舱温度控制和滑油温度自动调节系统的核心部件,其性能的好坏影响着飞机的飞行质量与安全。研制的综合试验器能够分别检测两个温控盒,介绍了该试验器的基本组成、工作原理和设计思路。应用实践表明:该仪器工作可靠,测试数据准确有效,具有较强的军事、经济效益。     

浅谈现代战斗机座舱显控系统的现状与发展趋势

座舱显示控制系统历来是综合化航电系统设计中最受关注的设计技术之一。本文评述了现代战斗机座舱显控系统的基本要求;重点阐述了现代战斗机座舱显控系统的现状;介绍了未来战斗机座舱显控系统的发展趋势。     

座舱功能试验压力控制系统建模与PID控制器设计

针对座舱功能试验压力控制系统参数调试不允许在飞机座舱上直接进行的问题,建立了包括气动减压阀阀芯构件动态特性与试验管道压力变化过程等因素在内的座舱功能试验压力控制系统模型,可使压力控制系统设计客观化、解析化.通过对系统模型进行线性化和拟合降阶,再根据降阶模型应用解析化方法,设计了座舱功能试验压力控制系统的比例、积分、微分（PID）控制器,并对设计结果进行了仿真验证.结果表明,解析化方法设计的PID控制器可以满足飞机座舱功能试验压力控制系统的技术要求.
关键词：     

现代旅客机座舱温度控制分析与应用研究

本文首先对现代旅客机上广泛采用的座舱温度控制形式进行了简要介绍和分析,并对当今主流干线客机B737-800和A320的座舱温度控制方案进行了分析对比,指出采用制冷组件和区域温度控制相结合的座舱温度控制方案符合当今设计理念以及越来越高的座舱舒适性要求。     

高精度鲁棒的座舱头部姿态跟踪器研究

针对复杂座舱环境设计了一个由inside-out(IO)光学跟踪器和outside-in(OI)光学跟踪器组成的新型座舱头部跟踪器.提出一种新颖的混合跟踪算法,利用扩展卡尔曼滤波器和融合滤波器融合座舱跟踪器中IO跟踪器和OI跟踪器的姿态信息,建立了实验装置验证提出的姿态融合算法.初步实验结果显示,与单一IO或OI跟踪器相比,该混合跟踪算法能够使座舱头部跟踪器获得更精确、更稳定、更鲁棒的位置方向信息.验证了所设计的座舱头部姿态跟踪器的结构合理性和所提出的混合跟踪算法的有效性.     

载人飞船座舱内空气对流换热地面模拟

为了准确进行地面热平衡实验,验证载人飞船座舱热控制设计,运用相似理论对载人飞船座舱内空气的对流换热进行了相似分析,确定了地面热平衡实验时保持座舱内空气的对流换热与太空飞行时相似的准则是：“降低座舱中的空气压力,保持Ｇｒ相同,同时保持空气的质量流量及边界条件相同。”根据技术条件限制,提出了地面热平衡实验时座舱内空气对流换热的近似模拟方案,阐述了近似实验时座舱内空气状态的确定方法。通过数值求解一个简单的物理模型,说明了近似模拟实验方案的可行性。     

【主编特邀】——大型客机座舱空气环境质量研究

<正>专家点评:商用大型客机座舱的空气环境对乘客的健康和舒适非常重要.天津大学承担的国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目"大型客机座舱空气环境的关键科学问题研究"通过实验和数值模拟的方法对气流组织、气态污染物的传播以及座舱的热舒适和空气品质进行了基础研究.同时,针对座舱环控系统的优化设计方法、先进的环控系统及空气净化技术进行研究.项目的研     

大型客机座舱合理排数的数值模拟

由于计算资源的限制,设计座舱的气流组织采用全舱数值模拟的方法不够科学,确定合理的座舱环境模拟排数是获得气流组织真实信息的基础.为此,用经过验证的计算流体力学（CFD）方法对单通道座舱合理排数进行了数值模拟研究,包括空舱及满员两种情况;研究的座舱排数分别为1排、3排、5排、7排及9排,模拟工况为热天巡航,数值模型采用RNG k-ε模型.研究发现,对于空舱情况,由于复杂几何及边界条件对舱内气流的影响,至少需要5排座舱才能得到较合理的计算结果,7排及7排以上的座舱排数能得到准确的计算结果;满员情况下,由于人体热羽流对舱内气流流动起主导作用,故3排及以上的座舱排数能得到准确的计算结果.基于已确定的合理座舱排数,对半满员及满员两种情况下舱内的气流组织进行了对比分析.与满员情况下舱内气流组织呈对称分布不同,半满员情况下,每一排的气流都偏向人员多的一侧.     

考虑再循环风的飞机座舱引气污染仿真研究

目前,系统仿真以及计算流体力学(CFD)仿真是研究飞机环控系统以及座舱流场的主要手段。通过系统建模仿真可以获得飞机环控各个子系统及各个部件的主要工作参数;通过计算流体力学仿真计算可获得飞机座舱内详细流场参数。飞机环控系统与座舱作为一个连续的整体系统,在实际工作中相互依存、相互影响,然而在研究中却往往被割裂开,顾此失彼。通过AMESim与Fluent耦合仿真,研究了在考虑环控系统再循环风影响下,飞机环控系统——座舱整体模型中污染物的进入、扩散以及排除。通过对比有回风、无回风工况的差异,证明了耦合仿真方法在环控系统——座舱研究上的适用性。由计算结果可知,考虑再循环系统与不考虑再循环系统导致的座舱内CO污染物的扩散及排除规律完全不同。     

民用飞机客舱空气品质评价体系研究

民用飞机座舱内的空气品质是影响旅客和机组人员舒适性的主要因素,良好的座舱空气品质是为座舱提供优质舒适环境的重要保证,同时也是FAA等适航机构未来关注的要点之一。飞机座舱空气品质由座舱压力、温度、湿度、风速、热辐射、污染物等因素综合作用,本文从热参数、污染参数和压力三个方面分析不同参数对乘客舒适性的影响,得出舱内温度20℃～22℃(冬季)、25℃～27℃(夏季)、22℃～25℃(过渡季)、湿度≥5%、风速0.1m/s-0.35m/s、臭氧0.1(3h)/0.25ppm、可吸入颗粒物(PM10)0.15mg/m3等满足乘客舒适性的参数变化范围。     

座舱环控系统气流组织的数值研究

利用张量分析建立了三维贴体坐标系下的通用输运方程;并用贴体网格计算了座舱的三维速度场;在考虑环境条件及固气耦合的影响下,计算了座舱的三维温度场;在此基础上,对一典型的飞机空调布置方案进行了数值模拟和分析;计算结果为飞机座舱的环控系统设计、优化、控制提供了手段和理论依据．     

民机座舱通风适航符合性验证MOC2方法研究

民机座舱通风关系到机上乘员的健康、安全和舒适,本文在介绍座舱通风的CCAR相关适航条款规定的基础上,分析了采用MOC2方法验证条款符合性的验证思路和过程。