基于组合导航与EKPF飞行器的地形边界与面积估计

提出了一种使用四旋翼飞行器作为测量平台的地形边界与面积估计算法.该算法采用紧耦合闭环组合导航系统(捷联惯性导航系统与全球卫星定位系统)获取待测地形边界点的定位数据,分别使用Pauta准则与扩展卡尔曼粒子滤波方法剔除异常数据与处理定位数据.算法在得到的最终定位数据的基础上,估算待测地形与面积.飞行器使用前视和下视摄像头确定飞行方向和选择边界点.使用该算法可以实现不规则的凸多边形、凹多边形和弧段等地形的精确估计,估计误差可以在±1.2%以内.实际飞行实验结果验证了该算法的可行性和准确性.     

飞机顶层设计方案优选决策的灰色关联分析法

在研究当前方案优选决策方法的基础上，针对飞机顶层设计方案优选的特点，应用灰色关联分析理论研究了一种含有方案评价指标体系和考虑指标权重的飞机方案优选多层次决策方法．这种方法利用指标权重将评价指标联系在一起，采用灰色关联度为测度评价备选方案与理想方案的关联程度，以此实现方案优选．最后以一个短距／垂直起降(V／STOL)飞机设计实例证实此方法的有效性与可行性．     

新型机载一体化电液作动器的系统设计与仿真

设计了一种用于功率电传的新型一体化电动静液压作动器(EHA),分析该EHA的原理和设计特点,进行系统建模,采用MATLAB/Simulink对其进行仿真。分析了结构参数对系统性能的影响,并应用控制算法提高了系统的性能。仿真结果表明所设计的EHA及其控制方法具有良好的动态性能,达到预定的性能指标。     

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.     

基于道面响应的飞机荷载作用次数计算方法

对力学-经验法道面结构设计中的飞机交通荷载分析方法进行研究,探讨荷载重复作用次数的计算方法.以Monismith提出的通用铺面设计概念为基础,结合道面结构的疲劳开裂和轮辙损坏模式,分别推导荷载重复作用次数的分析方法.针对疲劳开裂分析,详细给出了单轴单轮的应力和应变重复作用次数计算公式;并根据实际的多轴起落架,建议了考虑多轴影响的荷载重复作用次数分析方法;结合A380等复杂起落架构型,提出了适应新一代大型飞机复杂起落架的荷载重复作用次数计算方法.对于轮辙分析,柔性道面的荷载重复作用次数计算方法与疲劳分析类似;半刚性道面的荷载重复作用次数计算方法可结合飞机轮载的最大通过位置和总荷载时间综合确定.     

机场柔性道面结构的飞机当量单轮荷载

通过引入机场柔性道面结构的飞机当量单轮荷载系数ζ和旁邻轮影响系数φ;明确了当量单轮荷载的概念和计算公式。分别基于结构层层底弯拉应力、应变和土基顶面压应变设计指标,分析了主起落架构型分别为双轮、双轴双轮和三轴双轮的飞机当量单轮荷载系数ζ随机场道面结构参数的变化规律。研究表明:计算沥青面层层底弯拉应变,刚性、半刚性基层层底弯拉应力的当量单轮荷载系数ζ时仅考虑计一根(或一排)轴载的影响;计算土基顶面压应变的ζ时可计入所有旁邻轮的影响。最后,给出了基于结构层层底弯拉应力、应变和土基顶面压应变的40余种飞机的当量单轮荷载系数ζ的近似回归公式。     

改善发动机高原地面起动性能的实验研究

为解决航空燃气涡轮发动机在高海拔机场地面起动时间过长的问题，在理论分析的基础上寻找缩短起动时间的调整方案，然后在某高海拔地区机场进行高原起动试验，试验中首先采用起动初期补氧的方法，在此基础上采用起动液压负载控制的方法，验证这些调整方案的可行性，并且进一步寻找最佳的调整方案。经过理论分析和试验研究，得到了起动初期补氧和起动液压负载控制的综合调整方案。试验结果表明，综合调整方案能够有效增加发动机起动初期的剩余功率，可缩短发动机的起动时间18%，起动最大排气温度略有下降。因此，综合调整方案能够有效改善发动机在高海拔地区的起动性能。     

基于数据链的预警机协同协作战下的发现目标能力的效能评估

为研究加装数据链后,预警机协同作战情况下的敌我双方实力对比和战斗进程,在对数法的基础上,给出了预警机协同情况下的作战效能评估方法。通过计算有无预警机协同情况下的雷达探测范围,给出了发现目标能力参数变化量的具体表达式。基于Lanchester方程,建立了预警机协同情况下的空战模型,并在5种给定的实力对比条件下,对空战进程进行了仿真,给出了仿真数据及耗损图。结果表明:加装数据链后预警机协同作战的情况下,红方实力只需要大于蓝方实力的77.3%即可获得胜利。     

干扰板作用下飞机尾涡流场近地演变机理研究

为了更好地控制和规避飞机尾涡对飞行安全和机场运行效率的不利影响,本文重点研究近地尾涡的强度消散与涡核运动规律。使用ANSYS中的DM模块建立A320飞机机翼模型,并基于雷诺平均法(RANS)采用RKE涡黏模型对雷诺应力项进行方程封闭,在天河一号超级计算机上采用多段拼接方法开展大尺度脱体尾涡数值模拟实验。基于实验数据分析了地面效应对涡核的下沉趋势和水平运动、涡间距、涡量及涡核速度等的影响,然后在尾涡流场中增加接地竖板,研究在机场跑道端设置人工干扰板时的尾涡运动和消散规律。结果表明,地表附面层能分离出二次涡,其缠绕于主涡周围诱发主涡加速消散并改变尾涡速度场的分布;人工干扰板能有效削弱尾涡的湍流动能,诱导主涡分离出二次涡系,触发涡系产生Rayleigh-Ludwieg相交不稳定性,加快主涡的下沉与迸裂,显著提高尾涡强度消散率。     

飞行监测仪的研究与设计方案

针对核辐射事故现场对辐射泄漏点监测、辐射分布情况分析等应急处理需求,并结合国内外现有的研究成果以及相关产品的发展技术,设计出面向核辐射领域的具有飞行、监测能力的仪器。该仪器的飞行动力单元设计采用四旋翼飞行器,利用其适应环境能力强、可移动的特点,飞入到人不可能到达的地方进行辐射剂量监测,从而保证实时传回监测中心的数据更加准确与可靠。