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大型民机进近着陆段异常能量风险判据

航空学报 2021年第6期42卷 91-104页

作者：鲁志东张曙光戴闰志黄铭媛北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191 中国民航上海航空器适航审定中心上海200335

根据大型民机事故统计,进近着陆阶段事故率最高,而其中大部分事故首先表现出异常能量状态,并演变成失控、重着陆、擦尾、冲出跑道等事故类型,或者呈现复飞失败。在归纳上述五类终端事故类型作为重点关注对象基础上,建立典型大型民机飞... 详细信息

根据大型民机事故统计,进近着陆阶段事故率最高,而其中大部分事故首先表现出异常能量状态,并演变成失控、重着陆、擦尾、冲出跑道等事故类型,或者呈现复飞失败。在归纳上述五类终端事故类型作为重点关注对象基础上,建立典型大型民机飞行数值仿真平台,使用随机模拟和相关性分析方法研究能量状态参数偏离导致进近着陆风险的影响规律。在此基础上,根据仿真结果给出了由关键能量参数确定的能量状态安全边界,可建立不同风场条件及可能的复飞油门下由空速-下滑角参数构成的异常能量预警判据,对于异常能量导致的进近着陆风险预警具有准确性和非保守性。研究结果可为大型民机进近着陆过程的风险预警以及相关飞行控制功能设计提供方法基础。

关键词：大型民机进近着陆复飞能量状态飞行安全异常能量预警

大型民机双作动筒式前轮转弯操纵系统设计与仿真分析

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南京航空航天大学学报 2012年第4期44卷 503-510页

作者：聂青聂宏张明南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

为了提高飞机起降性能,当前飞机起落架逐步发展为采用电传操纵技术。而为了满足对低速大转角机动和大转弯力矩的要求,现代大部分大型民机都装配了双作动筒式前轮转弯系统。本文以大型民机的双作动筒式电传前轮转弯操纵系统为研究对象,... 详细信息

为了提高飞机起降性能,当前飞机起落架逐步发展为采用电传操纵技术。而为了满足对低速大转角机动和大转弯力矩的要求,现代大部分大型民机都装配了双作动筒式前轮转弯系统。本文以大型民机的双作动筒式电传前轮转弯操纵系统为研究对象,针对双作动筒式前轮转弯机构设计一种随动转阀式换向阀,以满足其在死点位置时液压源换向的要求;随后基于双作动筒式前轮转弯系统对操纵控制的要求,设计了集手轮低速大角度转弯、脚蹬快速小角度转弯以及减摆功能于一体的飞机前轮操纵电液伺服系统,并建立仿真模型,进行动态仿真分析,以检验系统的各项功能。仿真结果表明,系统能够满足工程使用的要求。

关键词：系统设计动态仿真分析电传操纵大型民机前轮转弯系统飞行器设计

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基于代理模型的大型民机机翼气动优化设计

航空学报 2019年第1期40卷 150-165页

作者：韩忠华张瑜许晨舟王凯吴猛猛朱震宋文萍西北工业大学航空学院西安710072

先进的气动优化设计思想与方法,对于提升大型民机气动与综合性能具有至关重要的意义。探讨了大型民机超临界机翼气动优化设计的基本准则和要点,并结合代理优化算法,提出了一种面向工程应用的多轮次高效全局气动优化设计方法。首先,通过... 详细信息

先进的气动优化设计思想与方法,对于提升大型民机气动与综合性能具有至关重要的意义。探讨了大型民机超临界机翼气动优化设计的基本准则和要点,并结合代理优化算法,提出了一种面向工程应用的多轮次高效全局气动优化设计方法。首先,通过一系列解析函数/翼型/机翼优化测试算例进行了验证。其次,将所提出的方法与人工修型相结合,开展了针对宽体客机超临界机翼的两轮气动优化设计,使其气动性能得到显著改善。最后,采用不同的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程求解器对安装优化机翼的全机巡航构型进行了典型状态的气动性能综合评估。研究结果表明,所提出的代理优化算法具有很高的优化效率、较强的约束处理和全局优化能力;将所发展的基于代理模型的多轮次气动优化设计方法与人工修型相结合,能够获得满足设计要求的气动外形,验证了该方法在大型民机超临界机翼气动设计中的有效性和工程实用性。

关键词：大型民机气动优化设计超临界机翼代理模型计算流体力学(CFD)

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大型民机电传操纵系统可靠性建模研究与分析

系统仿真学报 2010年第A1期22卷 228-233页

作者：熊笑贾自立张平北京航空航天大学虚拟现实技术与系统国家重点实验室北京100191

余度系统的需求和发展使电传飞控系统更加复杂,系统可靠性建模与分析显得尤为重要。本文以电传操纵系统作为研究对象,首先通过对现有多种大型民机电传操纵系统特征的分析,从多工作模态技术、考虑余度总线的硬件冗余技术、非相似技术、... 详细信息

余度系统的需求和发展使电传飞控系统更加复杂,系统可靠性建模与分析显得尤为重要。本文以电传操纵系统作为研究对象,首先通过对现有多种大型民机电传操纵系统特征的分析,从多工作模态技术、考虑余度总线的硬件冗余技术、非相似技术、功能分离技术等方面总结复杂电传操纵系统常用技术。然后以波音B777为例,分析各功能模块间关系,建立复杂电传操纵系统在正常飞行模态下的任务可靠性模型。最终通过可靠性指标计算验证该分析方法的可行性。

关键词：大型民机电传操纵系统可靠性框图总线冗余

大型民机双作动筒式前轮转弯机构多目标优化设计

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机械科学与技术 2011年第8期30卷 1221-1225页

作者：米滨聂宏张明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

前轮转弯机构的优化设计是大型民机起落架设计的重要组成部分。分析了大型民机双作动筒式前轮转弯机构的功能及特点,通过建立简化模型得到核心设计参数,建立了转弯机构的多个子目标函数,采用非支配排序进化求解算法(NSGA-Ⅱ)对转弯机构... 详细信息

前轮转弯机构的优化设计是大型民机起落架设计的重要组成部分。分析了大型民机双作动筒式前轮转弯机构的功能及特点,通过建立简化模型得到核心设计参数,建立了转弯机构的多个子目标函数,采用非支配排序进化求解算法(NSGA-Ⅱ)对转弯机构的核心设计参数进行多目标优化设计。优化结果表明:基于Pareto遗传算法的多目标优化,对前轮转弯机构的主要参数进行优化设计是可行的,尤其是对提高机构效率、机构传动平顺度指标有着较好的优化效果,分别提高了7.64%和17.32%

关键词：多目标优化大型民机前轮转弯机构起落架设计

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大型民机发动机关键技术现状与发展趋势

航空制造技术 2012年第21期55卷 34-37页

作者：聂晶杨瑾童悦中国商飞上海飞机制造有限公司

与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机因其特有的技术优势,自20世纪50年代以来,在民用航空发动机中一直占据着主流地位。未来,气动热力、结构强度、控制和诊断、新材料和新工艺等方面的技术进步将把航空涡轮发动机的能力推向一个新的高... 详细信息

与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机因其特有的技术优势,自20世纪50年代以来,在民用航空发动机中一直占据着主流地位。未来,气动热力、结构强度、控制和诊断、新材料和新工艺等方面的技术进步将把航空涡轮发动机的能力推向一个新的高度,更经济、更安静和更清洁的动力装置将成为研究的方向。

关键词：发动机推力 LEAP 外力大型民机涵道比

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大型民机最小机组评估初步研究

大型民机最小机组评估初步研究

作者：蒋晓东南京航空航天大学

学位级别：硕士

FAR 25.1523及其附录,规定了针对最小飞行机组(下文称“最小机组”)条款的适航要求。“最小飞行机组”是指在飞行驾驶舱的设备配置、布局等都已确定的情况下,机组成员能够没有过度的注意力集中或者感觉到疲劳,并安全完成飞行任务时所需... 详细信息

FAR 25.1523及其附录,规定了针对最小飞行机组(下文称“最小机组”)条款的适航要求。“最小飞行机组”是指在飞行驾驶舱的设备配置、布局等都已确定的情况下,机组成员能够没有过度的注意力集中或者感觉到疲劳,并安全完成飞行任务时所需要的最小编制人数。长期以来,该条款被认为是民机驾驶舱人为因素问题的首要条款。本文通过对此条款的解读,设计了相应的模拟实验,对机组工作功能和工作量评估进行深入分析,以此来验证某大型民机驾驶舱符合该条款的适航要求。所采用的方法是计算机辅助分析法,基于JACK软件,利用其中的人因分析模块进行最小机组评估分析。首先在三维仿真软件中建立驾驶舱、座椅等模型,并导入JACK中。调整驾驶舱、座椅等模型的参数,使得模型在JACK软件中得以正常显示。然后根据GJB 4856-2003中国男性飞行员人体尺寸数据,补充中国飞行员人体模型库。依据最小机组条款的适航要求,针对数字飞行员进行手部和眼部对操纵器件的可达性,不同飞行任务操作的舒适度、适配性等进行实验。通过选取不同人种,不同座椅高度,不同座椅倾斜角等进行比较,并对其结果进行分析。根据实验结果验证某大型民机驾驶舱符合最小机组条款的适航要求,完成最小机组评估。

关键词：大型民机最小飞行机组 JACK软件可达性适配性

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大型民机飞行控制系统建模仿真研究

大型民机飞行控制系统建模仿真研究

作者：谭珍珍南京航空航天大学

学位级别：硕士

作为飞机和飞行模拟器的重要组成部分，飞行控制系统的研究在整个飞机或模拟器的研制过程中都起着十分重要的作用。本文以大型民用客机为研究对象，首先建立了纵向控制系统和横航向控制系统数学模型，并分析了自动油门和自动配平系统。... 详细信息

作为飞机和飞行模拟器的重要组成部分，飞行控制系统的研究在整个飞机或模拟器的研制过程中都起着十分重要的作用。本文以大型民用客机为研究对象，首先建立了纵向控制系统和横航向控制系统数学模型，并分析了自动油门和自动配平系统。在考虑飞机的气动力学和运动学关系的基础上，分析了飞机的驾驶杆力和控制舵面偏转角与飞行状态、操纵系统结构参数等因素的关系;在分析负载力和控制舵面偏转角的情况下，建立人工操纵系统的仿真模型;通过分析在方式控制面板上输入指令到自动接通相应的自动控制律，从而驱动控制面偏转的整个过程后，建立了自动飞行控制系统模型。随后在MATLAB/SIMULINK软件中，采用标准化C语言和SIMULINK相结合的方式，建立了飞行控制系统的仿真模型。所建立的系统仿真模型逼真度高，并且可以应用到多个飞行仿真环境。最后，对建立的飞行控制系统仿真模型进行了典型控制律的验证，并仿真了起飞、着陆等飞行过程。仿真结果表明所建立的模型取得了良好效果，达到了预期的技术要求，从而进一步验证了所建模型的正确性与准确性。

关键词：大型民机飞行控制系统飞行仿真动力学仿真模型

大型民机前轮转弯操纵系统设计分析及功能性试验验证

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大型民机前轮转弯操纵系统设计分析及功能性试验验证

作者：张丹丹南京航空航天大学

学位级别：硕士

飞机前轮操纵技术是飞机地面操纵的核心。作为起落架设计中的重要组成部分,前轮转弯操纵系统的结构及性能对起落架地面滑跑及操纵稳定性存在较大影响。特别地,转弯机构能否实现大角度转弯,满足大转弯力矩的要求,对飞机起落架的滑跑转弯... 详细信息

飞机前轮操纵技术是飞机地面操纵的核心。作为起落架设计中的重要组成部分,前轮转弯操纵系统的结构及性能对起落架地面滑跑及操纵稳定性存在较大影响。特别地,转弯机构能否实现大角度转弯,满足大转弯力矩的要求,对飞机起落架的滑跑转弯性能有重要影响。积极开展前轮转弯系统的研究及分析工作,对实现大角度转弯的前轮转弯操纵系统,在我国大型民机上的应用具有重要的意义。本文以大型民机C919为研究对象,针对双作动筒式前轮转弯系统和齿轮齿条式前轮转弯系统的前轮转弯机构和液压控制系统两部分,建立了前轮转弯机构的动力学模型以及液压控制系统的数学模型,分析了一些基本的液压控制回路在前轮转弯操纵系统中的应用,并在此基础上完成了两种前轮转弯操纵液压控制系统的设计。根据设计结果在LMS *** AMESim中建立了双作动筒式和齿轮齿条式前轮转弯操纵系统的液压系统模型。然后基于LMS *** Motion软件平台分别建立了含有双作动筒式前轮转弯机构和齿轮齿条式前轮转弯机构的前起落架动力学模型,并与AMESim中建立的两种转弯系统的液压控制模型进行联合仿真,分析不同工况下飞机转弯操纵的性能。最后,根据设计结果,加工了试验件样机,按照试验要求进行了前轮转弯系统的功能验证试验,并与联合仿真结果进行了对比分析,为前轮转弯机构在大型民机上的应用提供了数据参考。

关键词：大型民机前轮转弯电液伺服控制 LMS 仿真试验