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翼身融合布局飞机分布式推进边界层吸入效应影响研究

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力学学报 2024年第8期56卷 2448-2467页

作者：邱奥祥桑为民张桐安博李栋张彬乾西北工业大学航空学院西安710072 飞行器基础布局全国重点实验室西安710072 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610037

翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI... 详细信息

翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI)效应影响下的绕流流场进行了数值研究.首先,将翼身融合布局民机分布式BLI推进构型简化为涵道风扇-机翼段耦合构型,计算涵道风扇质量流率小于1、等于1以及大于1的3个工况,对比分析了滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型法的流场细节、计算精度以及计算效率.其次,建立分布式BLI推进-机翼耦合构型,对此构型不同转速下的绕流流场进行对比分析,探究并验证所建立的分布式BLI推进系统抑制分离的能力.最后,将分布式BLI推进安装于翼身融合布局飞机概念方案NPU-BWB-300机翼与机身的融合段,探究其对NPU-BWB-300绕流流场的影响.研究结果表明:滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型方法均可以较好地刻画涵道风扇边界层吸入效应的流场细节;所建立的分布式BLI推进系统具备抑制分离的能力,将其应用于NPU-BWB-300也可以取得较为明显地改善分离流场的效果.

关键词：翼身融合布局分布式推进涵道风扇边界层吸入效应体积力模型

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大型机载油箱电位分布与静电击穿仿真研究

南京航空航天大学学报 2024年第2期56卷 358-363页

作者：刘豪正刘祎高经诚郭晨阳范菊莉冯诗愚南京航空航天大学航空学院南京210016 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610073 航空工业金城南京机电液压工程研究中心南京211106

低导电性的航空燃油在流经管路阀门等结构时会带有一定量的静电荷,这些静电荷最终会汇入燃油油箱。对于载油量较大的不规则飞机油箱,静电规律的数值计算与试验测量均不便展开。本文采用数值仿真软件COMSOL Multiphysics对油箱在充油过... 详细信息

低导电性的航空燃油在流经管路阀门等结构时会带有一定量的静电荷,这些静电荷最终会汇入燃油油箱。对于载油量较大的不规则飞机油箱,静电规律的数值计算与试验测量均不便展开。本文采用数值仿真软件COMSOL Multiphysics对油箱在充油过程中静电电位分布、静电放电电位和静电打火能进行仿真计算,并且对油位高度以及初始电荷密度对油箱静电放电及打火可能性的影响进行研究。通过计算充油过程中产生静电放电所需的最小击穿电压和产生静电带有的能量,对油箱内电位是否会引起静电击穿和引燃油箱内混合气体进行分析,为静电引起的油箱爆炸的风险评估提供了一种新思路。

关键词：人机与环境工程静电放电帕邢定律飞机油箱航空安全

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纳米氮化硼切削润滑液在切削加工中的应用

工具技术 2024年第1期58卷 118-122页

作者：冯缘张晋凡朱婷婷钟雯西华大学机械工程学院航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司泸州老窖集团有限责任公司

总结了近年来改性BN在油基切削液和水基切削液两类切削液的研究现状及发展趋势,并对其应用趋势和技术难点进行了分析与讨论,提高BN在液体润滑剂体系中的分散效果、不断降低润滑液成本以及追求绿色环保制备技术将是今后的主要发展方向。

关键词：改性BN 油基切削润滑液水基切削润滑液

电动飞机分布式螺旋桨—机翼设计分析方法研究

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航空科学技术 2024年第1期35卷 53-64页

作者：孙宗燕王强乔伟付畅郑亚飞宋佳阳航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066

为逐步实现航空器从传统能源到清洁能源的转换,将传统涡桨飞机改型成分布式电推进螺旋桨飞机是目前重要的研究方向。本文以运12F飞机巡航性能为约束,根据动量理论对其改型为分布式螺旋桨飞机后的机翼参数进行修正;从螺旋桨桨盘面积、螺... 详细信息

为逐步实现航空器从传统能源到清洁能源的转换,将传统涡桨飞机改型成分布式电推进螺旋桨飞机是目前重要的研究方向。本文以运12F飞机巡航性能为约束,根据动量理论对其改型为分布式螺旋桨飞机后的机翼参数进行修正;从螺旋桨桨盘面积、螺旋桨与电动机匹配关系、螺旋桨质量三个方面综合评估确定分布式电推进螺旋桨个数;根据巡航及爬升任务剖面的拉力需求进行螺旋桨设计;将最终确定的分布式螺旋桨—机翼模型与原型机模型在OpenVSP中进行升阻力对比分析。结果表明,分布式螺旋桨的滑流效应在小速度、大迎角下增升作用更明显,可用于提升飞机起飞及爬升阶段性能指标。在巡航及爬升状态下,分布式螺旋桨上置比下置升力特性更好,升力系数可提高约5%,但在小速度时,升力系数提升的代价是阻力系数增加。本文研究为传统涡桨飞机改型为分布式螺旋桨飞机总体设计提供了参考。

关键词：分布式电推进 Y12F 概念设计 OpenVSP 涡格法螺旋桨滑流螺旋桨设计

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某型直升机机体气动特性风洞试验研究

气动研究与试验

气动研究与试验 2024年第2期2卷 97-102页

作者：张青竹张德平林长亮航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066

本文介绍了某型直升机试验风洞、模型、支架、天平以及模型/支架和支架/天平的安装方式,研究了机体全向气动特性和各部件气动特性,定性评估了平尾气动环境、机体表面附近流场和机身下表面分离对直升机飞行特性的影响。试验研究表明,所... 详细信息

本文介绍了某型直升机试验风洞、模型、支架、天平以及模型/支架和支架/天平的安装方式,研究了机体全向气动特性和各部件气动特性,定性评估了平尾气动环境、机体表面附近流场和机身下表面分离对直升机飞行特性的影响。试验研究表明,所使用的常规支架和专用支架适用于机体全向气动特性风洞试验;机身对平尾的气动干扰是可接受的;在侧滑角β=0°、迎角α=-72°附近的纵向气动特性突变是可以接受的,其产生的原因是机身下表面的突然分离;机体附近流场虽然有局部分离,但气流是稳定的。

关键词：直升机模型机体机身平尾风洞试验风速迎角侧滑角

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直升机带导流叶片涵道尾桨气动特性分析

气动研究与试验

气动研究与试验 2024年第2期2卷 103-112页

作者：王鑫磊王鑫李生伟林长亮航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066

基于网格重构技术建立了直升机涵道尾桨非定常数值模拟计算方法,并对某型直升机涵道尾桨非定常气动特性进行了计算。开展了涵道尾桨地面台架试验并对计算结果的精度进行了试验验证,验证了计算方法的准确性。通过分析某型直升机涵道尾桨... 详细信息

基于网格重构技术建立了直升机涵道尾桨非定常数值模拟计算方法,并对某型直升机涵道尾桨非定常气动特性进行了计算。开展了涵道尾桨地面台架试验并对计算结果的精度进行了试验验证,验证了计算方法的准确性。通过分析某型直升机涵道尾桨非定常气动特性计算结果和试验结果,明确了涵道尾桨直升机涵道与尾桨相互作用的气动机理,进行了涵道尾桨直升机的涵道外形设计参数分析。分析了世界先进直升机涵道尾桨导流叶片构型,计算了某型直升机涵道尾桨加装导流叶片后的气动特性变化,阐释了导流叶片对涵道尾桨产生影响的气动机理。

关键词：直升机涵道尾桨导流叶片数值模拟台架试验气动特性

基于有限元模拟的螺栓退刀槽滚压轮优化及试验研究

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中国机械工程 2024年

作者：牛延昭刘宏伟宋亚丽朱祥龙黄佳美康仁科大连理工大学机械工程学院航空工业昌河飞机工业(集团)有限责任公司

滚压强化是提高超高强度钢螺栓疲劳性能的主要方法。螺栓退刀槽表面易受应力集中发生疲劳破坏，为提升螺栓退刀槽表面疲劳抗力，设计了一种螺栓退刀槽滚压工具，利用滚压轮与螺栓退刀槽有限元模拟结果指导滚压轮结构优化，采用确定优化... 详细信息

滚压强化是提高超高强度钢螺栓疲劳性能的主要方法。螺栓退刀槽表面易受应力集中发生疲劳破坏，为提升螺栓退刀槽表面疲劳抗力，设计了一种螺栓退刀槽滚压工具，利用滚压轮与螺栓退刀槽有限元模拟结果指导滚压轮结构优化，采用确定优化参数的滚压工具进行滚压试验，通过表征滚压表面质量、断口形貌、疲劳寿命验证滚压轮参数优化的有效性。结果表明：滚压轮材料为YG8、直径60 mm、型面夹角45°时退刀槽滚压表面残余应力结果最优；滚压轮圆弧半径为0.9mm时，残余压应力层最深，1.1mm时次表层残余压应力值最大，1.2mm时表面压应力最大。采用三种不同圆弧半径的滚压工具进行试验分析，圆弧半径0.9 mm的滚压轮滚压后的螺栓疲劳寿命最高，确定了最优滚压工具结构。

关键词：有限元仿真螺栓退刀槽滚压轮疲劳寿命残余应力

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无人机电子设备舱热环境仿真分析

航天器环境工程 2024年第2期41卷 144-150页

作者：周忆梦梁世哲赵创新史金辉成都飞机工业(集团)有限责任公司成都610031

为满足无人机电子设备舱对舱内热环境的严苛要求,文章采用了有限体积法求解温度场的控制方程。根据无人机电子设备舱的材料结构特点和边界条件,应用FLUENT软件进行了设备舱的数值仿真分析;在此基础上提出了搭建支架的散热方案并对舱内... 详细信息

为满足无人机电子设备舱对舱内热环境的严苛要求,文章采用了有限体积法求解温度场的控制方程。根据无人机电子设备舱的材料结构特点和边界条件,应用FLUENT软件进行了设备舱的数值仿真分析;在此基础上提出了搭建支架的散热方案并对舱内热环境进行了模拟。结果显示,采用搭建支架的措施可使电子设备的表面温度降低5℃,较好地改善了电子设备舱的散热情况。该研究可为航空航天领域电子设备舱的热设计提供参考。

关键词：无人机电子设备舱数值模拟热仿真计算流体力学

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偏心不锈钢壳体零件的加工工艺改进及夹具设计

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工具技术 2024年第10期58卷 118-122页

作者：陈思涛陈瑞王永洪温孟汪小东成都飞机工业(集团)有限责任公司成都成飞航空产业发展有限责任公司

航空零部件属于典型的多品种小批量生产模式,近年来随着航空业的高速发展,新研项目成倍增加,航空零部件的高效加工已成为企业交付生产任务的重要保障。面对材料难加工、零件精度要求高且结构偏心的回转体,设计了专用车削夹具调节零件回... 详细信息

航空零部件属于典型的多品种小批量生产模式,近年来随着航空业的高速发展,新研项目成倍增加,航空零部件的高效加工已成为企业交付生产任务的重要保障。面对材料难加工、零件精度要求高且结构偏心的回转体,设计了专用车削夹具调节零件回转中心,同时设计车削加工端面的挖槽刀具提高刀具刚性,进一步应用ECRS(取消、合并、重排、简化)方法对零件加工工艺流程进行优化,并进行了应用验证,满足产品图纸尺寸要求,最终实现零件加工效率和加工质量的有效提升,缩短了零件的生产周期。

关键词：偏心壳体零件工艺改进夹具设计专用车刀