预警机无坡度转弯对巡逻时间性能影响

预警机在巡逻过程中较多的无坡度转弯飞行将显著地影响其巡逻时间,为研究无坡度转弯对其巡逻时间性能的影响.首先,针对预警机无坡度转弯受力特点,建立了无坡度转弯动力学模型;其次根据飞机无坡度转弯动力方程,建立无坡度转弯耗油率求解方法及流程,进而求得飞机巡逻时间变化量;最后研究了转弯角速率、飞行高度、左右发动机推力差值等因子对耗油率和巡逻时间的影响规律.研究结果表明:相比正常平飞状态,无坡度转弯耗油率可增加12％,飞机巡逻时间性能将降低约10％;转弯角速率越大,巡逻时间越短;无坡度转弯飞行高度越高,耗油率增量越大,巡逻时间越短;左右发动机推力差值越大,耗油率越高,巡逻时间越短.研究工作对预警机巡逻任务剖面设计及任务规划等具有一定的工程指导价值.     

起飞转弯爬升梯度损失分析

起飞转弯爬升会降低飞机的爬升能力,影响起飞安全,为了保障越障安全,需要详细确定梯度损失。通过动力学模型推导出转弯爬升时的梯度损失计算公式,揭示了试飞数据内在原理,分析了固定坡度角转弯、固定转弯半径转弯的梯度损失影响因素和转弯对起飞限重的影响。利用最小二乘法拟合了极曲线参数,计算了某机型的梯度损失数据,与试飞数据相比,计算结果平均偏差不超过0.73%,标准差不超过1.54%。可用于飞机离场程序设计、飞行性能的快速计算以及四维航迹预测。     

民用飞机转弯控制系统研究

前轮转弯控制系统是现代飞机地面操纵的核心,具有十分显著的特点和优势。通过对典型民机前轮转弯系统的分析,研究了系统功能,组成,工作原理和发展趋势,为民机前轮转弯控制系统设计提供有益参考。     

大型飞机在较低等级机场滑行转弯性能研究

针对大型飞机在较低等级机场滑行道转弯运行受限的问题,基于飞机转弯性能,提出了一种转弯滑行道内侧边线半径和特定机型转弯半径关系的模型.该模型可以根据特定机型的转弯性能,在较低等级机场转弯滑行道内侧边线半径为确定值的情况下,计算出该机型转弯半径的取值范围.如果大型飞机转弯半径在该取值范围内,就可以在该机场滑行转弯.用A380飞机在某4E机场模拟转弯过程,验证了大型飞机在较低等级机场滑行转弯的可行性.     

民用飞机前轮转弯系统失控监视的设计考虑

前轮转弯控制系统是现代飞机地面操纵的核心,具有十分显著的特点和优势。通过对典型民机前轮转弯系统失控定义和系统监视功能的设计分析,为民机前轮转弯控制系统设计提供有益参考。     

基于ADAMS的载人月球车性能分析

以载人月球车为研究对象,对月球车转弯性能和抗倾覆性能进行了理论分析.利用PATRAN和ADAMS建立了月球车车轮、底盘、悬架及月面环境模型,对月球车转弯性能进行了分析,并对月球车爬坡、两侧同时越障、单侧越障、越过沟壑时的俯仰稳定角、滚转稳定角进行了仿真.结论指出:转弯半径随着内外侧车轮转速比的减小而减小,当转速比为0时该月球车模型具有最小转弯半径2.4 m;坡度对俯仰稳定角的不利影响最大,月球车爬坡时俯仰稳定角的减小值与坡度的倾斜角度相等,滚转稳定角受沟壑的影响最大.     

电控无脚踏汽车离合器

介绍了无脚踏离合器,说明了可以将此离合器工作子系统纳入汽车控制系统综合考虑的工作原理及结构优化设计方法,给出电磁操纵机构各参数及作用力的计算公式.其结构简单紧凑、性价比好,可以简化操作,减轻驾驶员劳动强度;还能减少紧急处置时的失误概率,有利于提高运行安全性.     

运输机机械操纵系统动力学建模与性能验证

为提高大型运输机长跨度软式操纵系统(MMFCS)设计时的操纵性能,而得到优化的机械飞行操纵系统,采用软式操纵回路等效刚度的计算方法,引入钢索等效弹性模量的计算公式,得到软式操纵回路的等效刚度计算新方法.用多自由度刚体动力学的方法研究了整个软式操纵系统的建模问题,在一个软件平台上建立了整个操纵系统动力学模型,为操纵系统性能的综合性能仿真和品质评定提供了一种新思路.通过数字仿真结果与机械操纵系统物理实验报告的比较,证明了操纵系统回路刚度计算以及系统操纵性能仿真具有工程设计的参考意义,验证了该方法的有效性.     

主动悬架与电动助力转向系统模糊集成控制

建立了包括转向运动模型、俯仰运动模型和侧倾运动模型的汽车主动悬架与电动助力转向系统的整车集成系统模型．分析汽车转向时转向系与悬架对车辆综合性能的影响,并应用模糊逻辑控制理论,设计了主动悬架系统与电动助力转向系统集成控制器．计算结果表明,所采用的模糊集成控制策略,有效地消除汽车转向时由转向效应对悬架作动器作用力的影响,以及车身姿态对电动助力大小的影响,不但实现了转向时的操纵轻便性,又明显提高了转弯时汽车行驶平顺性、操纵稳定性和安全性等整车综合性能。     

多轮多支柱起落架地面转弯载荷分析与预测

多轮多支柱飞机地面转弯时起落架各个支柱的载荷确定与分配的设计方法均具有不确定性。基于弹性轮胎理论和前三点式起落架转弯运动模型,建立了一种多轮多支柱起落架的地面转弯运动模型,分析起落架单个支柱的侧向载荷和垂向载荷分配规律,结合稳定转弯条件,得到极限转弯时的严酷受载起落架支柱;使用应变法实测得到的起落架载荷对分析结果进行验证,建立两种试验策略下的起落架侧向载荷和垂向载荷预测模型,预测极限转弯时的起落架载荷,最后用实测载荷对预测结果进行验证。结果表明：地面转弯时,主起落架前、后支柱的侧向载荷方向相反且量值较大,中支柱侧向载荷较小;主起落架各个支柱垂向载荷的分配与缓冲支柱填充刚度成正比,且外侧起落架的分配比例会增大;载荷分析方法与预测模型准确,可有效减小飞机地面极限转弯试验风险。     

非涡核区域尾涡遭遇快速建模方法

基于Hallock-Burnham尾流速度模型,建立了尾涡流场、滚转力矩及最大坡度计算模型。通过对非涡核区域尾涡遭遇的仿真,计算尾涡流场中不同位置的飞机最大坡度,按坡度大小进行尾涡流场区域危险等级划分,确定流场中不同危险等级的分布范围;研究分析了飞机飞行高度、重量、马赫数以及前后机间隔等因素的变化对飞机尾涡遭遇的具体影响。通过案例分析计算,验证了模型的快速性,可用于尾涡流场非涡核区域危险性分析。     

基于ADS-B监视技术的飞行器纵向最小间隔研究

为解决航路飞行安全问题,提高碰撞风险检测的精确度,主要研究飞行器在平行航路飞行过程中纵向安全间隔的问题。对传统的EVENT碰撞模型进行改进,建立以椭圆柱体为碰撞模板的EVENT模型。介绍了广播式自动相关监视(ADS-B)技术的性能及应用背景,并在改进EVENT模型基础上提出基于ADS-B监视技术下各个参数的计算方法。以中航工业石家庄飞机工业有限责任公司小鹰500机型为模型算例,计算出其最小安全间隔。研究结果符合国际民航组织的飞行安全指标,可为研究基于ADS-B监视技术的风险分级提供一种有效方法。     

基于三维重建飞机气动特性的飞行包线

为了确定未知飞机的飞行边界,提出了一种通过逆向三维建模进行气动特性分析后建立基本飞行包线的方法,对气动参数未知飞机的飞行安全和空战仿真问题提供了技术支撑.首先,综合运用明暗恢复图像和工程图重建法对飞机的几何外形进行了三维重建;然后通过数值模拟计算的方法计算并分析了其纵向气动特性;最后,计算了飞机的基本飞行包线并进行了对比验证.研究结果表明,所做工作探索出了一条研究外军缺乏气动参数飞机飞行性能的完整技术途径,所计算的飞行包线具有较高的可靠性,能够体现飞机的飞行性能.     

高原机场飞机减载使用分析

高原气候环境特殊,空气稀薄,飞机在高原机场运行时,起降性能受气温气压影响显著,飞机载重受到限制.基于高原机场飞机起飞着陆性能的分析,提出飞机减载的判定准则和分析方法,分别研究了轮胎速度、跑道长度、刹车能量和道面承载能力等因素对飞机起降质量的限制.根据运动学理论分析起飞离地、着陆接地平衡状态,得到离地速度与起飞质量、接地速度与着陆质量的关系,计算轮胎速度限制的最大起飞着陆质量;分析高原机场跑道长度计算理论,利用解析积分法计算跑道长度限制的飞机最大起飞着陆质量;将刹车能量对飞机起飞着陆质量的限制转化为决断速度对飞机起飞着陆质量的限制,通过决断速度计算飞机的最大起飞质量;采用ACN-PCN(aircraft classification number-pavement classification number)评价法,确定飞机的最大起飞着陆质量.以某高原机场为例计算某型飞机的最大起飞质量和最大着陆质量,给出了具体的减载方案.研究表明,对于正常起飞和正常着陆,轮胎速度对最大起飞质量和最大着陆质量影响最敏感;对于一发失效,刹车能量对最大起飞质量影响最敏感.     

日历环境对飞机疲劳关键件性能影响研究

针对飞机老龄化带来的结构安全问题,开展2A12-T4铝合金标准试样模拟不同停放日历年的加速环境试验和疲劳实验,计算得到细节疲劳额定强度(DFR)的变化规律,建立基于动态S-N曲线法的疲劳关键件性能退化计算模型,并与退役飞机同种材料试样疲劳寿命对比.结果表明,采用动态S-N曲线法和DFR法建立的寿命预测模型与真实值吻合较好,飞机疲劳关键件的疲劳性能会随着停放日历时间的延长而降低.     

不同布局无人作战飞机电磁隐身性能分析

无人作战飞机是当前研究热点之一,为研究不同气动布局无人作战飞机的隐身性能,分别建立常规布局A、无尾飞翼布局B、三角形飞翼布局C的电磁模型。采用物理光学法,计算了不同状态的RCS（Radar Cross Section）散射曲线并分析了分布特点、频率及俯仰角响应特性。结果表明,无人作战飞机的电磁散射特性取决于气动布局和结构形式,也与机翼前后缘、机身、进气道、尾喷口、垂尾等细节设计相关,布局A在前后向均有散射波峰,而采用外形隐身技术的布局B、C无明显散射波峰;频率增加时,各布局不同角域RCS均值减小,布局C前向角域最低为-34.308 7 dBsm,俯仰角变化时,受布局结构外形设计影响,算术均值呈振荡变化;布局C在前、后向角域具有最好的多频隐身性能,布局B在前向角域的不同俯仰角隐身性能较好,布局A隐身性能较差。     

飞翼布局飞行器电磁散射特性计算研究

飞翼布局是飞行器的重要形式,为研究飞翼布局的电磁散射特性,以美军典型飞翼飞行器B-2、、X-45C、X-47B、X-45A为基础,分别建立了四种不同外形布局特点的电磁分析模型A、B、C、D。基于物理光学法,数值模拟了不同威胁状态的RCS计算曲线,研究了各布局RCS曲线分布特点及其俯仰角、频率响应关系。计算结果表明,沿周向RCS分布与布局结构相关,俯仰角的较小变化对曲线分布形式和幅值影响不大;频率增加时RCS幅值减小,曲线向内收敛,震荡性增加;布局B隐身性能较好,头向30°角域RCS均值在15 GHz为-46.754 d Bsm;由于结构区别,布局C、D、A隐身性能依次降低;总体来看,飞翼布局有较好的隐身性能。     

基于约束调度的消耗性航材备件需求预测分析

针对传统航材备件需求预测方法忽略了对需求约束调度条件的获取,导致对航材备件的需求预测效率较低、成本偏高,提出一种新的基于约束需求预测的消耗性航材备件需求预测方法,并进行试验分析。假设某消耗性航材备件的储备量分布密度满足泊松分布,计算该消耗性航材备件及时保障概率。依据航材的年周转量,求出不同周转件所需总储备量,以获取总及时保障率。给出需求约束调度条件,将约束调度和需求预测成本最小作为目标函数构造消耗性航材备件需求预测模型,通过遗传算法对其进行求解,获取最优需求预测结果。将文献[5]方法和文献[6]方法作为对比进行实验,发现所提方法需求预测准确率高,效率最高,且可达到应急要求。     

基于危险值分布流模型的飞机时间间隔计算方法

前后两架飞机的间隔是影响进近航路容量的关键因素,为了在飞机进近阶段前后两架飞机之间既能保持安全,又能最大程度地缩小两机之间的尾流间隔,提升进近阶段的到达容量,使用一种改进的Lighthill-Whitham-Richards(LWR)的交通流量模型,改进后的LWR模型将进场着陆的飞机发生碰撞冲突的概率视为与飞机数量相关的连续分布,称为危险值分布,通过危险值分布预测发生冲突的概率,使用速度平差法计算不同机型组合的安全间隔.基于危险值分布流模型对进近阶段上不满足间隔的飞机提出速度调整方法,使飞机之间保持所需的最小间隔时间,以便能够最佳利用进场着陆空域的容量.