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氢电-锂电通勤飞机分布式推进系统匹配设计

中国机械工程 2024年第1期35卷 27-35页

作者：王宇伍庭佳李湘余雄庆南京航空航天大学航空学院南京210016 飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电-锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推... 详细信息

针对通勤类飞机总体设计参数和飞行任务剖面需求,根据氢电-锂电推进系统架构方案,提出了推进系统参数匹配方法和能源动态平衡管理策略。以19座级通勤飞机作为验证对象,对其动力装置和储备能源进行了选型和管理研究。根据选型的分布式推进气动布局方案,进一步采用全析因试验设计方法分析了螺旋桨转向对飞机气动特性的影响,获得了有利于飞机巡航状态的螺旋桨转向配置方案。

关键词：通勤类飞机燃料电池参数匹配方法分布式电推进

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面向飞机总体设计的开式转子发动机分析模型

航空动力学报 2012年第8期27卷 1801-1808页

作者：张帅余雄庆南京航空航天大学航空宇航学院飞行器先进设计技术国防重点学科实验室

应用高速桨扇试验数据与涡轴核心机估算模型相结合的方法,建立了一种快速的、能用于飞机总体方案论证阶段的开式转子发动机分析模型.它使用少量的总体参数即可估算出开式转子发动机推力与耗油率特性、质量和外形尺寸,计算速度快.通过对... 详细信息

应用高速桨扇试验数据与涡轴核心机估算模型相结合的方法,建立了一种快速的、能用于飞机总体方案论证阶段的开式转子发动机分析模型.它使用少量的总体参数即可估算出开式转子发动机推力与耗油率特性、质量和外形尺寸,计算速度快.通过对比模型的估算结果与文献的试验数据,证明其精度能够满足飞机总体初步方案论证的要求,可用于评估采用开式转子发动机带来的收益.

关键词：开式转子高速桨扇涡轴核心机飞机总体设计客机

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考虑不确定性的飞机总体参数优化方法

航空学报 2009年第10期30卷 1883-1888页

作者：王宇余雄庆南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室江苏南京210016

由于在各种设计问题包括飞机概念设计中都存在一定的不确定性,因此在总体参数优化时有必要考虑这种不确定性。以大型客机总体参数优化设计为例,定义了考虑不确定性的飞机总体参数优化问题,该问题与传统飞机总体参数优化的区别是要进行... 详细信息

由于在各种设计问题包括飞机概念设计中都存在一定的不确定性,因此在总体参数优化时有必要考虑这种不确定性。以大型客机总体参数优化设计为例,定义了考虑不确定性的飞机总体参数优化问题,该问题与传统飞机总体参数优化的区别是要进行不确定性分析。而不确定性分析的计算量过大,为此提出了一种渐进代理模型方法来解决这一难题。在建立代理模型时,通过连续成批地在设计空间的全局和局部均加入新样本点,不断提高代理模型的全局拟合精度,直至获得满意的代理模型为止。然后在优化过程中使用计算量小的代理模型。大型客机总体参数优化问题中含有5个设计变量,目标函数为起飞重量最轻,并需满足4个性能约束。考虑了不确定性后,不仅使目标值(起飞重量)对总体参数变化的敏感度有所减小,而且满足约束(设计要求)概率显著提高。

关键词：飞机设计概念设计不确定性优化客机蒙特卡罗方法

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飞机总体多学科设计优化的现状与发展方向

南京航空航天大学学报 2008年第4期40卷 417-426页

作者：余雄庆南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

通过对飞机总体多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)研究进展的分析,为飞机总体MDO进一步研究和应用提供基础。首先阐述飞机总体MDO与传统飞机总体参数优化的区别,然后介绍MDO领域中重要成果,包括代理模型技术... 详细信息

通过对飞机总体多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)研究进展的分析,为飞机总体MDO进一步研究和应用提供基础。首先阐述飞机总体MDO与传统飞机总体参数优化的区别,然后介绍MDO领域中重要成果,包括代理模型技术、多学科敏度分析、MDO策略和MDO环境。着重分析飞机总体MDO的关键技术及其实现途径,包括飞机总体MDO流程、参数化飞机几何模型、分析模型的自动生成、耦合关系分析与表示、数据交换与数据管理和MDO环境的建立。指出面向一体化产品开发团队的MDO、基于不确定性的MDO和面向飞机族的MDO是飞机总体MDO研究的3个新的研究方向。飞机总体MDO使飞机总体设计过程更加科学化和自动化。

关键词：飞行器设计多学科设计优化优化

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中短程客机总体参数敏感性分析

航空学报 2013年第4期34卷 809-816页

作者：张帅余雄庆南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

总体参数敏感性分析是确定客机总体参数的主要依据之一。以中短程客机作为背景机型,在开发了客机总体设计综合分析程序的基础上,首先应用优化方法确定出初步的总体参数,然后以此参数为基准点,着重分析总体参数对客机性能的影响,包括:机... 详细信息

总体参数敏感性分析是确定客机总体参数的主要依据之一。以中短程客机作为背景机型,在开发了客机总体设计综合分析程序的基础上,首先应用优化方法确定出初步的总体参数,然后以此参数为基准点,着重分析总体参数对客机性能的影响,包括:机翼面积对质量和直接运营成本(DOC)的影响;组合参数(机翼面积与展弦比、机翼面积与后掠角)对质量的影响;发动机推力和机翼小翼的选装对起降性能和设计燃油质量的影响;组合参数(机翼面积与襟翼类型)对起降性能的影响;机身加长对起降性能和设计燃油质量的影响。最后将总体参数敏感性分析的结果以趋势图和地毯图的形式给出,可直观地洞察总体参数对性能指标的影响,为总体参数的调整和最终确定提供依据。

关键词：飞机设计喷气客机敏感性分析方案评估优化

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面向客机族的总体参数优化方法

南京航空航天大学学报 2012年第5期44卷 718-724页

作者：余雄庆张帅南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

客机族是一组共享通用部件或子系统的、但性能或使用要求不同的相关飞机产品的集合。开发客机族可占领更多的市场份额,是民机取得商业上成功的重要策略之一。由于要考虑通用性要求,客机族总体设计中参数优化问题有别于传统的单一机型总... 详细信息

客机族是一组共享通用部件或子系统的、但性能或使用要求不同的相关飞机产品的集合。开发客机族可占领更多的市场份额,是民机取得商业上成功的重要策略之一。由于要考虑通用性要求,客机族总体设计中参数优化问题有别于传统的单一机型总体设计中参数优化问题。研究并提出了一种有效的客机族总体设计阶段中参数优化方法。以设计中短程客机为背景,定义了客机族的总体布局形式,开发了飞机族总体设计综合分析模型,重点讨论了如何定义飞机族总体参数优化问题中设计变量、设计约束和设计目标。应用自适应进化算法求解该客机族总体参数优化问题。计算结果表明,优化后获得的总体参数能满足各机型设计要求,且能兼顾各机型的经济性。

关键词：客机总体设计客机族优化设计通用性

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翼面隐身结构优化设计

南京航空航天大学学报 2008年第4期40卷 465-468页

作者：聂毅余雄庆南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

隐身结构是指由蒙皮和多种内部材料组成的、能满足承载要求、并具有明显降低雷达散射截面的结构。本文首先阐述了一种典型的翼面隐身结构方案。为了进一步挖掘该隐身结构减缩RCS的潜力,应用基于代理模型的优化策略,对其进行电磁散射特... 详细信息

隐身结构是指由蒙皮和多种内部材料组成的、能满足承载要求、并具有明显降低雷达散射截面的结构。本文首先阐述了一种典型的翼面隐身结构方案。为了进一步挖掘该隐身结构减缩RCS的潜力,应用基于代理模型的优化策略,对其进行电磁散射特性优化设计。研究结果表明,经过优化设计后,在方位和频域上能显著降低翼面隐身结构RCS。基于代理模型的优化策略是一种有效的隐身结构低RCS优化策略。

关键词：隐身结构雷达散射截面优化设计机翼

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翼身融合布局客机客舱布置快速生成原型系统

北京航空航天大学学报 2020年第3期46卷 515-523页

作者：祝雯生余雄庆南京航空航天大学航空学院飞行器先进设计技术国防重点学科实验室南京210016

翼身融合布局(BWB)客机的客舱布置方案在很大程度上决定了其气动外形,筛选出一种合理的客舱布置方案是BWB客机概念设计的一项重要任务。为了提高BWB客机客舱布置设计的效率,应用基于知识工程(KBE)的方法,将BWB客机客舱布置的知识和规范... 详细信息

翼身融合布局(BWB)客机的客舱布置方案在很大程度上决定了其气动外形,筛选出一种合理的客舱布置方案是BWB客机概念设计的一项重要任务。为了提高BWB客机客舱布置设计的效率,应用基于知识工程(KBE)的方法,将BWB客机客舱布置的知识和规范融入在客舱布置几何模型创建过程中,开发出了一个BWB客机客舱布置快速生成的原型系统。分别以300座和400座BWB客机为例,验证该原型系统的有效性。结果表明,只需输入客舱布置设计要求和主要参数,该原型系统即可自动地生成客舱布置方案。所开发的原型系统为BWB客机客舱设计提供了一种快速的途径。

关键词：翼身融合布局(BWB) 民机客舱布置基于知识工程(KBE) 飞机概念设计

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一种面向飞机族的结构优化方法

航空学报 2008年第3期29卷 664-669页

作者：雍明培余雄庆南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

飞机族是一组共享通用部件或子系统的、但性能或使用要求不同的相关飞机产品的集合。针对通用模块化飞机族结构优化问题,提出一种基于代理模型的二级优化方法。该方法将结构优化分为两个层次:通用模块结构优化层次和专用模块结构优化层... 详细信息

飞机族是一组共享通用部件或子系统的、但性能或使用要求不同的相关飞机产品的集合。针对通用模块化飞机族结构优化问题,提出一种基于代理模型的二级优化方法。该方法将结构优化分为两个层次:通用模块结构优化层次和专用模块结构优化层次。这种方法不但流程简单,且各层次的设计变量和约束较少,并且专用模块优化层次之间具有独立性,易于实现并行设计。以某支线客机族的机翼结构优化问题为例,首先阐述飞机族结构优化模型,然后应用本文提出的二级优化方法求解支线客机族的机翼结构优化问题。优化结果表明该方法能成功解决飞机族的结构优化设计问题,能同时优化飞机族中各型号的结构参数。

关键词：飞机设计飞机族模块化通用性结构优化