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激光雷达识别低空风切变的方法和效果

激光技术 2024年第3期48卷 416-424页

作者：刘晓明中国民用航空局新疆空管局气象中心乌鲁木齐830016

为了提升对低空风切变的识别和预警能力,基于国产FC-Ⅲ型测风激光雷达下滑道模式资料,结合航空器空中报告,对下滑道区域低空风切变识别的单斜坡法、双斜坡法和区域散度法进行了效果分析和评估,并利用雷达识别结果,统计分析得到了乌鲁木... 详细信息

为了提升对低空风切变的识别和预警能力,基于国产FC-Ⅲ型测风激光雷达下滑道模式资料,结合航空器空中报告,对下滑道区域低空风切变识别的单斜坡法、双斜坡法和区域散度法进行了效果分析和评估,并利用雷达识别结果,统计分析得到了乌鲁木齐机场冬春两季低空风切变的时空分布特征。结果表明,雷达采用区域散度法对该机场低空风切变的识别效果最好,识别成功率可达86.7%;由时空分布特征分析可知,14:00—16:00时是该机场低空风切变发生的高峰,冬春两季的高发时段分别为14:00—18:00时和12:00—20:00时;春季风切变的频次35.7%和风切变强度0.0042/s均高于冬季的17.6%和0.004/s;跑道和两端下滑道空间位置的风切变雷达探测频率存在差异,说明该雷达能较准确捕获风切变发生的具体位置。该研究为激光测风雷达在低空风切变识别的应用提供了参考。

关键词：激光技术低空风切变识别区域散度法低空风切变特征

民航空勤人员耳和听力保健常识及体检鉴定标准知晓率调查

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听力学及言语疾病杂志 2024年第2期32卷 164-167页

作者：秦彩虹胡墨绳马峰杰尹海英白银中国民用航空局民用航空医学中心民用航空人员体检鉴定所北京100123

目的了解民航空勤人员对耳和听力保健常识、体检鉴定标准的认知程度,为制订针对性的健康教育计划提供依据。方法参考世界卫生组织资料、既往调查文献及中国民航局空勤人员体检鉴定医学标准,设计“耳和听力保健常识及体检标准的知晓情... 详细信息

目的了解民航空勤人员对耳和听力保健常识、体检鉴定标准的认知程度,为制订针对性的健康教育计划提供依据。方法参考世界卫生组织资料、既往调查文献及中国民航局空勤人员体检鉴定医学标准,设计“耳和听力保健常识及体检标准的知晓情况调查问卷”,对空勤人员共计2 253例进行调查,分别统计常识及标准知晓率。结果共回收有效问卷2 253份,空勤人员耳和听力保健常识总知晓率82.97%,不同年龄组间知晓率差异有统计意义(P定标准总知晓率61.55%,男性高于女性,差异有统计意义(P航空勤人员对耳和听力保健、体检鉴定标准的知晓率存在地区及人群差异,应加大大龄飞行员及客舱乘务员等人群的宣教。

关键词：民航空勤人员耳和听力保健体检鉴定标准问卷调查知晓率

基于赫兹接触模型的发动机封严涂层碰磨力计算与优化

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表面技术 2024年第5期53卷 184-193页

作者：丁坤英裴祥忠刘子剑王梦潇贾治豪中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点试验室天津300300

目的提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB(聚苯酯)封严涂... 详细信息

目的提高航空发动机的推进效率,在压气机机匣上喷涂可以减少叶尖径向间隙的封严涂层。叶尖与涂层之间的碰磨力会导致涂层脱落,且会击伤叶片,需要对碰磨力进行分析。方法采用大气等离子喷涂技术制备4种不同硬度的AlSi-PHB(聚苯酯)封严涂层,通过表面硬度测试、弹性模量测试和高速碰磨试验,分别评价封严涂层的硬度、弹性模量,以及在高速碰磨过程中不同工况下涂层受到的碰磨力;基于赫兹接触模型对叶尖与涂层之间的碰磨力进行计算,通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜对碰磨后的涂层和叶尖进行分析,同时根据接触面形态特征和温度特征对赫兹模型进行优化。结果碰磨力与涂层的硬度、叶尖转速、叶尖切入速率有关,复杂的接触表面形貌和摩擦升温会导致理论计算值与实验值之间出现偏差。结论通过优化叶尖和涂层的接触系数,同时考虑摩擦升温对涂层弹性模量的影响,可将不同工况下碰磨力计算值与测量值之间的偏差控制在1%~11%,这项研究对于指导航空发动机封严涂层的设计具有重要意义。

关键词：封严涂层大气等离子喷涂高速碰磨赫兹模型摩擦升温优化系数

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铝锂合金压铆壁板残余应力与疲劳性能分析

稀有金属材料与工程 2024年第2期53卷 474-482页

作者：丁坤英杨翼飞张涛郭万森中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

作为新型轻质合金材料,铝锂合金已被广泛应用于飞机蒙皮、壁板等结构的制造。飞机蒙皮与壁板之间通过自动压铆的方式进行连接,压铆后孔周残余应力的分布形式与压铆结构的疲劳性能息息相关。本研究使用ABAQUS软件建立了2060-T8铝锂合金... 详细信息

作为新型轻质合金材料,铝锂合金已被广泛应用于飞机蒙皮、壁板等结构的制造。飞机蒙皮与壁板之间通过自动压铆的方式进行连接,压铆后孔周残余应力的分布形式与压铆结构的疲劳性能息息相关。本研究使用ABAQUS软件建立了2060-T8铝锂合金壁板压铆过程的有限元模型,通过有限元分析发现了压铆后铆孔壁面上的残余应力由靠近镦头处到靠近钉头处逐渐降低的分布规律。随着压铆力由28.5 k N增大至46 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板孔壁平均残余应力提高了0.33倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.8倍;铆钉材料为7050-T73的压铆壁板孔壁平均残余应力提高0.58倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.84倍。疲劳裂纹萌生于铆接下板孔壁附近,随着压铆力由32.5 k N增大至42 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升了0.31~0.8倍,铆钉材料为7050-T73的压铆壁板疲劳寿命提升0.06~1.61倍。相比于铆钉材料为7050-T73的压铆壁板,相同工艺条件下铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升0.12~0.44倍。

关键词：自动压铆有限元分析残余应力疲劳性能

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航空发动机燃烧室机匣烧穿火焰特性试验研究

清华大学学报（自然科学版） 2024年第6期64卷 984-991页

作者：徐翔陈龙李松阳万羽翼中国民用航空局第二研究所审定中心成都610207 中国航发商用航空发动机有限责任公司先进技术部上海200241 中国民用航空局航油航化产品适航与绿色发展重点实验室成都610207 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

为研究航空发动机燃烧室机匣发生烧穿时射流火焰的温度、热流密度分布,建立机匣烧穿试验系统,采用单一变量法,研究了喷嘴孔径、油气质量比、外侧空气流速、燃烧室内部压力对射流火焰在轴向上的温度、热流密度分布的影响。结果表明:射流... 详细信息

为研究航空发动机燃烧室机匣发生烧穿时射流火焰的温度、热流密度分布,建立机匣烧穿试验系统,采用单一变量法,研究了喷嘴孔径、油气质量比、外侧空气流速、燃烧室内部压力对射流火焰在轴向上的温度、热流密度分布的影响。结果表明:射流火焰在轴向上的热流密度衰减迅速,在127~254 mm内,热流密度衰减最多,可达81%;喷嘴孔径对于火焰形态、温度、热流密度影响最大;燃烧室内部压力对火焰温度影响可达675℃/MPa;外侧空气流速主要影响火焰轴向254~508 mm区间温度分布;油气质量比对火焰轴向温度影响达18.6%。航空发动机设计时应当考虑在燃烧室机匣薄弱点法线方向外侧254 mm范围内设置挡火板,以防止可能出现的机匣烧穿带来的危害。

关键词：机匣烧穿射流火温度热流密度火焰

Inconel 713LC铸造高温合金微束等离子弧焊接裂纹形成机理及抑制

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焊接学报 2024年第6期45卷 39-45页

作者：贾鹏薛纪远刘昱乾王志平中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

针对Inconel 713LC铸造高温合金焊接增材时热影响区易产生裂纹这一问题,采用微束等离子弧焊接技术,运用扫描电镜和能谱仪对裂纹的微观形貌、合金元素分布进行分析,探究合金热影响区焊接裂纹的形成机理,研究裂纹抑制技术.结果表明,热影... 详细信息

针对Inconel 713LC铸造高温合金焊接增材时热影响区易产生裂纹这一问题,采用微束等离子弧焊接技术,运用扫描电镜和能谱仪对裂纹的微观形貌、合金元素分布进行分析,探究合金热影响区焊接裂纹的形成机理,研究裂纹抑制技术.结果表明,热影响区焊接裂纹的出现主要是受焊接热输入作用晶间碳化物发生部分溶解和液化形成液相,同时晶粒受热长大推动原始晶界发生移动后与液相交汇形成更大面积的液相,晶粒及晶界中的Nb元素、Mo元素和Ti元素等合金元素向液相偏聚,液相冷却凝固后形成尺寸超过10μm的碳化物,在焊接热应力作用下裂纹萌生于碳化物周围并沿晶界扩展,焊接裂纹数量和尺寸均随着热输入的增大而增大.通过脉冲焊接降低焊接热输入,热影响区的高温停留时间变短,降低焊接过程中热影响区合金元素的偏聚,减少合金中有害碳化物的长大,抑制裂纹生成;对铸态母材进行固溶处理后,合金元素偏聚得到均匀化处理,母材硬度下降,塑性得以改善,减弱了合金元素的富集倾向,降低了焊接时的裂纹敏感性.

关键词：焊接裂纹微束等离子弧元素偏聚脉冲焊接固溶处理

基于QAR数据的民机高高原进近着陆风险评估方法

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北京航空航天大学学报 2024年第1期50卷 77-85页

作者：陈农田满永政李俊辉中国民用航空飞行学院航空工程学院广汉618307 中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行... 详细信息

民机高高原进近着陆是高原飞行高风险阶段。为有效实施高高原进近着陆风险识别和等级判据,提出基于熵权可变模糊识别的长短时记忆网络与深度神经网络(LSTM-DNN)相融合的深度学习风险评估方法。基于快速存取记录器(QAR)记录的高高原飞行数据,借鉴民机飞行品质监控(FOQA)咨询通告和行业QAR监控标准,结合指标重要度分析与Delphi专家调查,提取着陆时航向变化大、航迹低、610~305 m进近时下降率大、接地时垂直加速度及153~15 m进近时下降率大5个关键监控项目作为民机高高原进近着陆风险评估指标。为克服评估指标权重主观性偏差,应用熵权法确定评估指标权重,基于可变模糊识别方法构建风险等级隶属函数,建立基于LSTM-DNN的民机高高原进近着陆风险评估模型。以成都—拉萨进近着陆航段为例,提取QAR数据,对该风险评估模型进行训练与测试,并与Logistic多元回归、支持向量机(SVM)等评估方法进行比较,结果表明:所提方法平均准确率达到94.18%,最高可达94.79%,验证了方法的客观有效性。

关键词：高高原飞行快速存取记录器数据熵权可变模糊识别 LSTM-DNN深度学习风险评估

基于长短期记忆神经网络模型的多步滚动预测方法

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科学技术与工程 2024年第19期 8356-8361页

作者：蔡宁泊张程王伟中国民用航空上海航空器适航审定中心中国民航大学安全科学与工程学院

飞机着陆阶段是各飞行阶段中风险最大的阶段之一，可能会遇到阵风、跑道入侵、硬着陆和跑道超限等不安全事件。较长的着陆距离会增加着不安全事件发生的风险。为了降低发生不安全事件的风险，利用长短期记忆(long short term memory, LS... 详细信息

飞机着陆阶段是各飞行阶段中风险最大的阶段之一，可能会遇到阵风、跑道入侵、硬着陆和跑道超限等不安全事件。较长的着陆距离会增加着不安全事件发生的风险。为了降低发生不安全事件的风险，利用长短期记忆(long short term memory, LSTM)神经网络捕获时间序列飞行数据对时间的依赖性，研究了一种多步滚动预测策略来预测飞机着陆距离以进行实时预警，飞机着陆预测模型用于预测着陆距离。结果表明：与单步预测相比，该方法可以更好地捕捉飞行参数的时间变化。通过多组仿真实验验证基于LSTM神经网络模型的多步滚动预测方法的准确性与有效性。

关键词：着陆阶段着陆距离 LSTM神经网络滚动预测

新型垂直起降(VTOL)航空器鸟撞适航要求浅析

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航空维修与工程 2024年第5期 29-33页

作者：付双检李宏孙滨牟浩蕾中国民用航空江西航空器适航审定中心中国民用航空沈阳航空器适航审定中心中国民航大学

对于新型垂直起降(VTOL)航空器,鉴于其新颖的构型特点和运行场景等方面,需针对鸟撞提出针对性的条款研究,以保证其使用的安全性。本文结合EASA提出的SC-VTOL专用条件中涉及鸟撞相关要求开展技术研究分析,并给出了相关符合性方法,为新型V... 详细信息

对于新型垂直起降(VTOL)航空器,鉴于其新颖的构型特点和运行场景等方面,需针对鸟撞提出针对性的条款研究,以保证其使用的安全性。本文结合EASA提出的SC-VTOL专用条件中涉及鸟撞相关要求开展技术研究分析,并给出了相关符合性方法,为新型VTOL航空器关于鸟撞符合性的相关验证工作提供参考。

关键词： VTOL 鸟撞单鸟撞击群鸟撞击直接影响间接影响