装备的作战完整性初探

传统装备通用质量特性如可靠性、维修性等均是从不同侧面反映装备的某一方面的质量特性。从装备完成作战任务的角度出发,提出了装备作战完整性——装备在作战使用过程中,在要求的耐久性、保障性、安全性、装备能力、生存力和修复性水平下,装备保持完好(或可以正常使用)及功能未受到削弱的属性,并以此表征装备在作战使用过程中的综合质量特性。装备作战完整性与作战适用性、作战效能一起构成了装备的3个基本属性,分别反映了装备在作战使用过程中是否"能用""适用""管用"的程度。进而对装备作战完整性内涵与表征方法进行了探讨,特别是对装备耐久性、生存力与修复性的概念、度量方法进行了较为仔细的阐述,并提出了装备承载能力-负荷干涉模型进行描述装备由于能力不足而引起的失效概率问题。     

高超声速飞行器气动耦合分析及协调控制研究

为解决高超声速飞行器姿态运动之间存在的强耦合问题,针对飞行器的气动耦合进行分析,并在此基础上设计了削弱气动耦合的姿态协调控制器。在分析高超声速飞行器状态三通道气动力矩之间的关系基础上,运用动态方程的耦合分析方法得到三通道之间气动耦合关系,求解出耦合度矩阵,引入耦合熵的概念,根据耦合熵判断耦合是否可忽略,并对飞行器姿态协调滑模控制器进行了设计。仿真结果表明,所设计的控制器可有效削弱飞行器三通道之间的气动耦合,在保证姿态稳定的前提下提高系统的动态响应能力。     

一种基于多核的完整性度量实施方法

为了解决在使用内核完整性度量机制对操作系统进行实时度量时,由于操作系统内核在设计之初没有考虑内核完整性度量机制的出现,导致不能对系统进行及时度量的问题,本研究提出一种基于多核的完整性度量实施方法,该方法通过在操作系统内核相关部分加入对内核完整性度量机制的支持来解决这一问题。本文首先介绍该方法的设计和实现,然后通过实验对该方法的有效性及性能开销进行分析。该方法可以为内核完整性度量机制分配核运行,实现对操作系统内核的及时度量,且性能开销极小。     

基于声发射信号的铝合金材料损伤表征识别

随着高速铁路的不断提速,高铁轻量化设计中广泛采用高强铝合金材料,但高速列车齿轮箱体服役安全评价亟待完善.本文针对高速列车齿轮箱体使用的铝合金材料服役特性,搭建了声发射检测拉伸试验系统,运用BP神经网络算法对声发射信号进行训练与识别,实现对箱体材料拉伸损伤表征识别与材料服役状态的安全预警.本研究为材料损伤状态的无损实时识别提供了一种识别与预警方法.     

基于声发射信号的铝合金材料损伤表征识别

随着高速铁路的不断提速,高铁轻量化设计中广泛采用高强铝合金材料,但高速列车齿轮箱体服役安全评价亟待完善.本文针对高速列车齿轮箱体使用的铝合金材料服役特性,搭建了声发射检测拉伸试验系统,运用BP神经网络算法对声发射信号进行训练与识别,实现对箱体材料拉伸损伤表征识别与材料服役状态的安全预警.本研究为材料损伤状态的无损实时识别提供了一种识别与预警方法.     

基于SDRE方法高超声速飞行器控制系统设计

高超声速飞行器拥有复杂且易变的气动特性,为确保高超声速飞行器在复杂的飞行条件下,拥有稳定的飞行特性、良好的控制性能。针对高超声速飞行器非线性模型,采用状态相关的Riccati方程(State-Dependent Riccati Equation,SDRE)方法设计高超声速飞行器控制系统,利用改进的Newton法对控制器进行求解,同时在高超声速条件下进行仿真,验证了SDRE方法在高超声速飞行器控制系统中的可实现性及优越性。     

多工况下高超声速飞行器再入时流场的计算

为了弄清典型高超声速飞行器再入时处于连续区的流场状态,采用多组分、考虑非平衡态气体振动激发与化学反应过程的守恒型Navier-Stokes方程组,并用高分辨率TVD格式进行求解,获得了不同飞行工况下飞行器流场的气动热力学(尤其是壁面热流密度)和热-化学非平衡态特性,数值结果与风洞试验及飞行数据吻合较好.通过对多个工况点下流场状态的分析与对比,给出了高超声速飞行器在整个再入过程中的壁面热流密度值、气动力系数,尤其是计算域内热力学非平衡区的分布特性,这对有效地完成飞行器热防护设计具有积极意义.     

飞机结构完整性的度量与控制

结构完整性是飞机结构的重要属性。通常,对结构完整性的描述是一种定性的描述,强调的是对结构完整性的保持,缺乏对结构完整性的定量描述,不利于结构完整性工作全面开展。为此,提出了结构完整性控制的概念;提出了采用结构完整度来度量结构完整性的定量度量方法,并基于结构的完好度、可用度、安全度和存活率评估结构的完整度;提出了以结构完整度最大化为目标优选结构完整性控制方案的结构完整性控制理念,阐明了结构完整性开环控制、协调控制和权衡控制的结构完整性控制的基本内涵,最后基于“建立/评估-维持-验证-恢复/增长-控制”的框架阐述了结构完整性控制的基本任务。提出的飞机结构完整性的度量与控制方法,对其他装备的结构完整性也同样适用。     

高超声速无动力滑翔三维轨迹规划方法

轨迹规划是进行高超声速滑翔飞行器任务设计以及提高制导方法适应性的有效途径. 定义了目标平面坐标系,并将该坐标系作为参考坐标系推导了归一化能态方程. 该方程具有定积分区间的优点,并可用状态直接表征横程和纵程. 基于该方程提出了纵向轨迹规划方法和侧向轨迹规划方法,并考虑轨迹横向曲率,提出了结合纵向轨迹规划方法和侧向轨迹规划方法的三维轨迹规划方法. 仿真计算结果表明该方法可快速、精确地完成高超声速滑翔飞行器的滑翔轨迹规划.      

一种折叠翼飞行器动态仿真分析与实验设计

 探讨折叠翼飞行器在飞行过程中的特性,设计一种全尺寸折叠翼飞行器.利用Abaqus软件对该飞行器不同折叠角度状态的模态和动态响应进行分析,结果表明,折叠翼的折叠角度小于90°时,其第3、第4阶模态表现为弯扭组合变形,容易在亚声速条件下发生颤振现象.利用实验方法,设计、制作了试验机并进行试飞,结果发现该试验机后掠角较大,机翼展开后飞行器焦点也相应前移,因此该飞行器在机翼折叠状态下飞行更稳定.     

飞机安全服役包线的建立

针对提高飞机的服役安全性,提出了飞机设计安全性、飞机服役安全性和飞机安全服役包线的概念.分析了飞机安全服役包线的体系结构和内涵,初步建立了飞机安全服役包线,并探讨了飞机安全服役包线在保证飞机服役安全方面的应用.按照安全服役包线对飞机进行使用和管理,能够有效提高飞机的服役安全性.     

中国新一代起音速歼击轰炸机一一"飞豹"

在一定的条件下，空中力量能决定战争的胜负，而歼击轰炸机又是一支非常重要的空中力量。本文结合我国实际，论述了高技术空军作战对歼击轰炸机赋予的战术要求，阐述了中国第一个完全自行设计的飞机-“飞豹”的主要特点以及采取的先进技术措施，为今后我国独立设计新型飞机和“飞豹”的改进改型提供一些借鉴作用和一定的指导思想。     

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。     

提高航炮射速潜力的理论分析

国内外航炮发展的趋势之一是改进现役航炮，继续提高其射速。以航炮工作时间周期的计算公式为依据，从分析不同类型航炮的工作循环曲线出发，对提高航炮射速的潜力作了理论分析，得出了在现役航炮基础上提高射速的有益结论。     

电动飞机技术进展

 电动飞机是一种环保、节能、高效的新型航空器。为支持电动飞机发展,需要系统总结和分析电动飞机的设计方法和设计技术。首先,简要介绍了电动飞机的发展概况和技术进展,通过统计数据展示各类电动飞机性能提高的情况并说明其性能不足的方面。重点归纳和分析各类电动飞机的总体设计方法,包括太阳能、蓄电池(锂电池)、燃料电池及常规动力飞机平台改装的电动飞机,以及设计工具和设计支持系统。最后分析电动飞机的设计技术,包括气动力和总体布局、电动力系统、结构和材料等方面。     

高超声速飞行器机翼关键部件损伤特性研究

为有效预防机翼关键部件损伤对飞行安全的影响, 分析了高超声速飞行器机翼关键部件的损伤演化及飞 行器飞行动态对损伤的影响。 通过建立高超声速飞行器机翼材料的损伤动力学模型以及对机翼翼梁根部载荷 应力分析, 依次分析了飞行器飞行高度、 速度、 迎角以及副翼偏转角等变量对机翼关键部件损伤特性的影响, 以确定影响损伤的关键变量。 分析仿真结果表明, 相对于其他变量, 飞行器迎角对机翼关键部件损伤的影响最 大。 从保证飞行器安全和延长寿命的角度分析, 应尽量限制飞行器的迎角。 从而为减损控制系统设计奠定基 础, 并为提高飞行器结构的可靠性和延长飞行器寿命提供参考。     

飞机轮胎溅水计算方法及翻边轮胎挡水原理分析

当飞机起飞或降落在有水的机场跑道上时,飞机轮胎所造成水的飞溅会对飞机的安全飞行有重要的影响。飞机轮胎所造成的水的飞溅是个复杂的过程,与诸多因素有关,如飞机的速度,轮胎的形状和尺寸以及水的深度等等。介绍了影响水的飞溅角的重要参量和理论计算公式,通过计算得到不同速度下的飞溅角,并与相应的试验结果进行了对比,验证了算法的正确性。为了抑制溅水对发动机产生影响,引入翻边轮胎,通过分析计算发现翻边轮胎抑制水溅作用显著。在算例分析的基础上,解释了翻边轮胎的挡水原理,并给出了翻边挡水作用的判别公式。最后给出了选择翻边轮胎的方法,对飞机的溅水试验和飞机防溅水设计具有指导意义。     

飞机整机级系统安全性指标分析

针对整机级系统安全性评估中安全性指标的选择与确定问题，分析对比了国内常用安全性参数之间的区别,指出了其在系统安全性评估应用中的缺点;根据系统安全性的特点,提出了飞机整机级系统安全性指标的要求和维度;借鉴国外系统安全性评估的成功经验,结合可靠性,提出了指标选择和量化的具体方法,并举例说明安全性指标的应用时机和使用方法。研究表明,将安全性与可靠性相结合,选择影响飞机安全性的可靠性指标进行机整机级系统安全性评估,可以解决传统安全性参数量化困难、不适用等问题,是一种可行并且合理的方法。     

飞机设计制造协同流程的研究

针对我国航空制造企业厂所分离、设计制造流程串行的现状,提出了一种设计制造并行协同的工作流程和控制方法,并依据CPC协同工作平台得到成功运用,大幅缩短了飞机产品研发周期。     

复杂维修场景下飞机机号的定位识别方法

针对在复杂维修场景下飞机数量较多且体积庞大,无法实现准确高效的识别跟踪目标飞机的问题,提出基于YOLOv4目标检测的飞机机号识别算法,该方法首先利用YOLOv4检测算法获得飞机机型和预测框图像信息,然后通过图像处理算法实现飞机骨架细化,并依据机型获取飞机机号位置信息,最后利用OCR(optical character recognition)识别出目标飞机机号信息。实验结果证明,该算法实现了对飞机机号的识别,准确率为75%,帧率为30帧,可达到实时性的目的。