民用飞机单发失效情况下横航向配平研究

本文介绍了民用飞机单发失效时,方向舵偏度和侧滑角随着飞机配平方式变化的规律。     

基于飞机总体设计参数的民用飞机环保性能评估

基于飞机总体设计阶段的参数对全任务航程内燃油消耗及废气排放进行计算,并估算飞机环保性能,以期为总体设计阶段飞机构型筛选提供一定的环保性能准则.飞机全任务航程被分为起飞着陆及巡航两个阶段;利用神经网络对飞机起飞着陆阶段的燃油消耗及废气排放进行估计,并基于此计算飞机全任务航程内的燃油消耗及废气排放,并且提出废气排放因子,对飞机的环保性能进行初步评估.     

变风量空调阀门卡死故障检测阈值在线训练策略

依据专家经验选取阈值的专家规则故障检测方法，容易受限于经验，且不能准确地反映空调系统的运行性能特征。设计了基于专家规则的空调故障检测方法，采用大小合适的阈值来判断系统是否发生故障。对调试成功后的空调系统，采用一种基于规则的阈值在线训练策略进行系统性能监控与故障检测。利用局域网在线读取云服务器中无故障运行数据，训练85%、90%、95%等3种不同置信度下的阈值，并以新风阀卡死和冷水阀卡死故障为例进行测试检验。研究结果表明：空气处理机组新风阀卡死和冷水阀卡死的故障检测率均大于80.0%;系统正常运行时的无故障检测率均大于75.0%;训练阈值时，作为外部输入的置信度越大，训练出的阈值越大，导致系统故障检测率较低而无故障检测率较高。     

基于统计分析阈值的航段油耗分段线性估计模型

航程油耗的非线性复杂特征为合理、准确判断航空运输过程碳排放量进而有效控碳带来了诸多困难。为此,构建了一种基于统计分析阈值的运输过程航段油耗分段线性估计模型。该模型在飞机运输过程航段油耗高阶多项式表达的基础上,以全航程航段油耗核证重要性指标作为统计分析阈值来设定多项式表达线性化分段的依据,从而兼顾科学计算准确性与碳核证实操合理性。实例分析结果表明了方法的有效性。     

轴流压气机失速特性的仿真研究

采用气动结构松耦合技术研究了飞翼布局无人机的方向舵嗡鸣响应及副翼、升降舵及襟翼的振动时域响应。首先建立较为详细的飞翼布局无人机的结构模型和气动模型,基于雷诺平均的N-S方程建立流体控制方程和结构动力学方程的耦合求解技术;气动计算中的网格变形技术采用非结构动网格,其中动网格更新技术采用弹簧近似光滑和局部网格重构组合方法;基于LU-SGS子迭代的时间推进技术和HLLEW的空间离散方法进行气动数据的计算,湍流模型采用SST湍流模型,采用三维插值技术进行气动与结构耦合界面结构变形位移与气动力载荷之间数据的传递;在方向舵转轴端部设置方向舵偏转运动的约束方程;基于提出的气动结构松耦合方法计算飞翼无人机方向舵偏转引起的方向舵嗡鸣和全机的方向舵、副翼、升降舵及襟翼振动的时域响应;并研究了旋转角频率参数变化对飞翼无人机全机振动响应特性的影响。研究表明旋转角频率对方向舵的偏转响应和副翼、升降舵及襟翼的振动响应频率影响较大。     

部件重叠和二次杀伤条件下飞机多击中易损性评估方法

针对实际作战中飞机部件重叠和二次杀伤效应广泛存在的特点,提出了部件重叠和二次杀伤条件下的飞机多击中易损性评估方法.根据非余度部件和余度部件的性质,提出了非余度部件和余度部件在非重叠区域和重叠的二次杀伤效应计算方法,基于该方法计算飞机的广义致命性部件以及独立存在状态,利用马尔可夫链法建立飞机的多击中易损性评估模型,利用建立的模型对某飞机模型进行易损性评估仿真实验.仿真实验结果表明,二次杀伤使飞机易损性增大,增大的范围与致命性部件的二次杀伤概率、暴露面积、余度特性及重叠特性有关.     

基于连续爆炸曲线上的飞机杀伤函数拟合方法研究

介绍了一种关于导弹在飞机周围空间指定平面内,基于特定爆炸曲线上杀伤函数的拟合方法。具体方法是采用平面射击线扫描法,对特定爆炸曲线上爆炸点所产生的威胁进行几何描述,并通过各离散爆炸点的具体数据进行飞机易损性分析,利用一系列离散爆炸点所产生的杀伤概率,结合离散数据的曲线拟合方法,拟合出满足一定杀伤环境和条件的杀伤函数。此函数可以用来计算飞机周围空间弹体所在平面内连续爆炸曲线上任意一点的飞机杀伤概率。     

基于平衡轨迹库的应急路径规划

应急路径规划对飞机故障下的安全降落是非常重要的。本文研究了飞机副翼卡死故障下飞机的应急路径规划问题。通过扩展延拓算法给出故障下飞行包线边界,并通过分歧算法分析包线内可配平点的稳定性,从而建立故障下飞机可飞的平衡轨迹库。最后对实例飞机非线性模型进行仿真,证明了方法的有效性。     

某无人机基于载重任务的重心位置配置分析

基于某无人机的载重任务特点和要求,提出和分析了一种通过利用载重物调节无人机任务阶段重心位置,改善爬升和下滑阶段升阻特性来提高性能的方法。推导了重心位置变化与配平升力线斜率、升致阻力系数之间的关系。分析了通过调节重心位置改善爬升和下滑阶段升阻特性,从而提高性能的可行性;并结合实际模型进行了爬升与下滑阶段升阻特性计算。通过与任务阶段重心位置始终保持不变设计方案的对比,得出了通过调节重心位置可有效改善飞机爬升和下滑阶段升阻特性,提高性能的结论。     

电动轻型飞机起飞总重估算方法研究

电动飞机在飞行过程中其重量始终保持不变,使得对其进行起飞总重估算的过程中,在参数的确定方法上与传统的燃油飞机有所不同。首先提出了适用于电动轻型飞机的按任务剖面、按商载和航程估算起飞总重的方法,并对任务剖面法解的存在性和收敛性进行了分析。然后以某型双座电动轻型飞机为例,应用这两种方法对起飞总重分别进行了估算,取两者的平均值作为最终起飞总重的估算值,并对该估算结果的合理性进行了分析。本文提出的方法为后续电动飞机的研制提供直接参考价值。     

破片式战斗部对预警机毁伤评估研究

建立了一种考虑任务系统易损性模型和近炸引信探测起爆过程的毁伤效果分析方法,用于破片式战斗部对预警机的毁伤评估. 根据预警机任务系统特点构建了毁伤树模型;基于扫描线法计算引信探测位置,在相对速度坐标系下,考虑目标外形计算最佳起爆位置,并采用蒙特卡洛方法计算毁伤概率,分析了交会条件、起爆延迟、制导精度和瞄准中心对毁伤概率的影响. 结果表明:自适应延迟起爆能大幅提高毁伤概率,并减小交会条件的影响,且制导精度越高,交会条件影响越小;采用自适应延迟起爆时,毁伤概率主要受暴露面积和瞄准中心影响,以几何中心为瞄准中心的毁伤概率较高.      

运输类飞机实测载荷飞行任务段划分算法

针对运输类飞机实测载荷飞行任务段的自动划分问题,根据运输类飞机的飞行特点,提出了运输类飞机实测载荷飞行任务段划分算法。利用Matlab进行算法编程,通过实测载荷数据实例,验证了该算法的有效性,满足运输类飞机实测载荷飞行任务段划分要求。     

考虑观测次数的无人机交通巡视时空网络模型

针对传统道路信息检测方式不能获得实时连续的道路信息的问题,提出使用无人机进行路网巡视的方法。通过时空路网建立多机飞行路径优化模型,解决无人机的路径优化问题。模型可分别以完成所有任务条件下最小化所有飞机总飞行时间或最小化单机的最长飞行时间为优化目标,不仅利用时空网络技术细致刻画了无人机在巡视过程中的飞行轨迹,将动态路径规划转化为静态路径规划,而且还加入了对重点路段多次巡视和多次巡视的时间间隔约束。对某一案例进行分析的结果表明,与不考虑巡视次数的路径规划相比,无人机的总飞行时间和单机飞行时间分别增加15.87%和15.15%,即可完成对2条重要路段巡视3次的任务目标。算例分析表明,优化后的巡视路径更加切合实际需要。     

高原机场中断起飞决断速度计算与分析

针对现有的飞行理论对中断起飞决断速度计算研究不足并且计算方法单一的问题,利用Matlab/Simulink仿真平台构建了中断起飞距离计算模型,通过计算不同飞行条件下不同故障速度的中断起飞距离,得到大量的训练样本。建立三层神经网络模型,以飞行条件和中断起飞需用长度为输入量,故障速度为目标量,对神经网络模型进行训练,直到均方差达到要求。将神经网络运算结果、仿真平台运算结果、手册数据进行对比,证明了提出的利用神经网络计算起飞决断速度的方法是有效的。利用神经网络,对海拔高度、飞行质量、温度、风速、跑道可用长度变化对中断起飞决断速度的影响进行了分析,给出了相关曲线。本文使用的神经网络方法精度较高,计算也比较便捷,可以应用到其它机型在不同条件下的中断起飞决断速度计算中,具有一定的实用价值。     

飞机大迎角纵向机动稳定性及通向混沌的道路

基于非线性动力学理论,分析了飞机大迎角纵向机动的稳定性及混沌行为。根据纵向机动的动力学模型,分析了飞机在大迎角状态下的飞行稳定性,通过Lyapunov稳定性原理,给出了不同参数匹配条件下飞机的纵向机动稳定域;以升降舵偏角和质量为系统参数,利用Melnikov方法,研究了飞机纵向机动的混沌运动,得到通向混沌的道路;通过数值仿真得出不同条件下的飞机纵向运动的Lyapunov指数,分析实验结果并对理论推演进行了验证。结果表明:大攻角机动情况下,飞机极易进入混沌状态,造成飞行不稳定甚至导致飞行事故。     

基于增量动态逆的大型民用飞机容错控制策略

作动器故障是大型民用飞机飞行安全中面临的重要难题,为此,提出一种增量动态逆的容错控制方法,来解决飞行控制系统故障模式下的安全飞行控制问题.首先建立大型民用飞机非线性动力学模型及执行器故障模型;其次,根据非线性动态逆理论,提出增量形式的动态逆算法,并针对执行器故障模式,设计相应的容错控制器,增量动态逆控制引入加速度信号反...     

Brilliant Anti-Tank Submunition转平机动的舵效率改进研究

针对Brilliant anti-tank submunition(BAT)舵效率不足,不能有效转入平飞的问题,首先基于气动工程估算的方法计算气动数据,通过与风洞实验数据对比,证明了估算结果的准确性. 估算结果与风洞实验结果同时说明BAT外形舵效率较低,无法提供足够的俯仰过载,弹道仿真进一步表明原外形BAT不能有效地转入平飞. 针对BAT外形舵效率较低的情况,尝试通过对外形的改变来提升舵效率,包括增加弹翼弦长和展长及改变舵位置. 结果表明这些改变均可不同程度上消除原有不足. 进一步研究发现将原副翼舵面改变成尾舵后,可以大幅提升全弹的可用俯仰过载,使BAT机动能力有效提升. 弹道仿真表明外形改进后的BAT可用过载增大,高度变化平滑,可以有效地转入平飞.      

基于航道3段越障的民用运输机障碍物限制起飞重量计算模型

为研究障碍物对民用运输机最大起飞重量的影响,根据飞机在空中的受力特点及CCAR25-R4的要求,建立了基于航道3段越障的障碍物限制起飞重量的计算模型.模型根据飞机的空中运动方程推导出飞机总航迹和净航迹,再由净航迹的垂直高度与障碍物的高度之间的关系判断飞机是否可以安全越障.计算分析了计算步长、障碍物高度、顺逆风对最大起飞...     

极值理论在飞机操纵系统安全性评估中的应用

飞机操纵系统是影响飞行安全的关键系统。针对飞机电传操纵系统安全性评估问题,提出了一种基于极值理论的操纵系统故障后的飞行风险小概率事件评估方法。总结了用极值理论评估飞行风险小概率事件的步骤,对比了不同坐标变化下的拟合优度,验证了双负指数法是逼近Ⅰ型极值分布的最佳方法。以某型飞机滚转角速度传感器故障后的飞行安全评估为例,得到了此时驾驶员不能排除该故障的风险概率和综合飞行风险。通过与军标中规定的安全性标准相对比,表明此时飞机能够满足安全性要求,从而为评估飞机操纵系统安全性提供了一种有效方法。