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飞机非金属燃油放沉淀阀耐火性能分析及验证

航空工程进展 2025年

作者：吕宏政王勇中国航空工业集团有限公司金城南京机电液压工程研究中心

非金属燃油放沉淀阀为飞机燃油系统设备，用于排出飞机油箱底部沉积的水和燃油。放沉淀阀通常安装于飞机外表面，按照适航条款的规定，其需要满足耐火要求。但传统的防火或耐火设计（选用耐高温的金属材料、喷涂防火涂料或面漆、采用防... 详细信息

非金属燃油放沉淀阀为飞机燃油系统设备，用于排出飞机油箱底部沉积的水和燃油。放沉淀阀通常安装于飞机外表面，按照适航条款的规定，其需要满足耐火要求。但传统的防火或耐火设计（选用耐高温的金属材料、喷涂防火涂料或面漆、采用防火的硅橡胶材料）对于放沉淀阀来说均不适用。为此，从非金属燃油放沉淀阀结构本身入手提高其耐火性，通过对不同主体厚度的放沉淀阀耐火性能进行瞬态热分析，研究放沉淀阀主体厚度对燃烧传热及燃油密封的影响，并通过试验验证分析结果。结果表明：在底部材料至少加厚至13 mm的情况下，放沉淀阀开始具备耐火性能，即在高温火焰燃烧的情况下，可以既不发生燃油的泄漏，亦不会发生燃油箱内温度超温的情况。

关键词：适航耐火放沉淀阀点火源瞬态热分析 CCAR25.867

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基于MBD的飞机设计与制造技术研究与应用

计算机集成制造系统 2019年第12期25卷 3052-3060页

作者：崔德刚刘看旺郑党党周小波刘俊堂中国航空工业集团公司科学技术委员会北京100012 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院陕西西安710089

90年代以来,三维数字化设计已成为我国飞机研发的主要技术手段,并成功在飞机型号中得到普遍应用。21世纪初在三维数字化设计的基础上,成功实现了“并行工程”和多厂所异地联合研制。当前航空工业实施的“基于模型定义”(MBD)技术,采用... 详细信息

90年代以来,三维数字化设计已成为我国飞机研发的主要技术手段,并成功在飞机型号中得到普遍应用。21世纪初在三维数字化设计的基础上,成功实现了“并行工程”和多厂所异地联合研制。当前航空工业实施的“基于模型定义”(MBD)技术,采用以飞机单一数据源的“三维飞机数字样机”为基准模型,实现了飞机研发过程中各专业间各类模型的快速转化和统一的技术管理,推动了异地联合设计快速、精准实施,使得飞机全生命期的研发过程有了新手段,上了一个新台阶,并在实践中取得了巨大的成功。基于MBD的飞机设计与制造已成为航空工业赶超世界先进航空国家的重要技术手段。

关键词：基于模型定义飞机设计与制造数字化技术应用航空业

基于弹簧质量模型的复合材料螺接修理载荷传递计算方法

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航空学报 2016年第12期37卷 3742-3751页

作者：谢宗蕻李想杨淋雅吴师西北工业大学航天学院西安710072 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089

复合材料螺接修理具有操作简便,对连接件表面处理的要求不高,施工快速、性能可靠等优点,在复合材料的临时修理、尤其是战伤修理中应用较为广泛。然而其修理设计过程较为复杂,难以满足工程快速定参的需要。在螺接接头弹簧质量模型的基础... 详细信息

复合材料螺接修理具有操作简便,对连接件表面处理的要求不高,施工快速、性能可靠等优点,在复合材料的临时修理、尤其是战伤修理中应用较为广泛。然而其修理设计过程较为复杂,难以满足工程快速定参的需要。在螺接接头弹簧质量模型的基础上,针对蒙皮和补片等宽的情况,提出了一种复合材料螺接修理结构载荷传递比例计算方法。通过引入载荷按刚度分配的原则对模型进行修正,将模型进一步推广到蒙皮宽度大于补片宽度的情况。然后讨论了模型中不同弹簧刚度的计算方法。给出了采用细观力学方法以及均匀化方法等计算含损伤蒙皮等效刚度的计算方法,推导得到了规则排列多列螺栓连接中各排螺栓等效刚度的计算方法,并证明该刚度满足叠加原理。最后,以含圆形损伤孔的复合材料蒙皮板的螺接修理问题为例,对模型进行了考核,并与有限元法(FEM)预测结果进行了对比。结果表明:模型预测结果与有限元结果吻合较好,预测误差最大为7.7%。采用该模型可以高效、准确地实现复合材料螺接修理的分析设计。

关键词：复合材料螺接修理载荷传递钉载分配弹簧质量模型

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几种载体表面缝隙对雷达目标特性的影响

南京航空航天大学学报 2014年第4期46卷 567-572页

作者：柴建忠高旭刘学强艾俊强中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院西安710098 南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

对在几种载体(平板和杏仁体)上的不同缝隙所引起的目标散射特性影响进行了研究。首先分析了不同载体目标的雷达散射截面特性;以此为对比基准,对含不同类型缝隙的载体目标开展散射特性计算和系列试验测试,从中获得由缝隙所引起的目标特... 详细信息

对在几种载体(平板和杏仁体)上的不同缝隙所引起的目标散射特性影响进行了研究。首先分析了不同载体目标的雷达散射截面特性;以此为对比基准,对含不同类型缝隙的载体目标开展散射特性计算和系列试验测试,从中获得由缝隙所引起的目标特性变化情况,进而分析缝隙对雷达目标特性的影响。结果显示,直槽会引起比直缝更强的散射增幅,锯齿缝相对直缝则具有明显的减缩作用;杏仁体载体能更有效地模拟弯曲表面上的缝隙散射。结果可为飞行器雷达隐身设计提供依据。

关键词：雷达散射截面表面不连续缝隙目标特性

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螺栓夹持填充孔复合材料层压板层间应力分析

复合材料学报 2015年第2期32卷 542-548页

作者：曹勇冯蕴雯姚雄华西北工业大学航空学院西安710072 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089

为了研究含螺栓复合材料层压板连接接头的层间应力分布规律,提出了采用填充孔形式和虚拟界面层方法求解层间应力,并建立了三维有限元模型对受面内压缩载荷的螺栓夹持填充孔层压板进行分析。结果表明:层压板层间应力集中不仅发生在孔边,... 详细信息

为了研究含螺栓复合材料层压板连接接头的层间应力分布规律,提出了采用填充孔形式和虚拟界面层方法求解层间应力,并建立了三维有限元模型对受面内压缩载荷的螺栓夹持填充孔层压板进行分析。结果表明:层压板层间应力集中不仅发生在孔边,还会在螺栓头边缘附近出现,且夹持力越大螺栓头边缘附近的层间应力集中越严重;合理的螺栓夹持力能改善孔边应力状态,提高孔边抵抗分层的能力,但无法改善螺栓头边缘附近的层间剪切应力集中状态。因此,在进行含螺栓夹持的层压板机械连接结构孔边层间强度设计时,也要考虑螺栓头边缘的层间剪切应力集中问题,以提高复合材料结构的安全性。

关键词：复合材料层压板层间应力填充孔压缩螺栓夹持力分层失效

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铝锂合金加筋壁板剪切屈曲性能

航空学报 2020年第11期41卷 403-412页

作者：彭艺琳马玉娥赵阳朱亮西北工业大学航空学院西安710072 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089

为研究剪切载荷下2A97铝锂合金加筋壁板的屈曲与后屈曲行为,设计了加筋壁板和夹具,完成了壁板的剪切试验;得到了加筋壁板的失稳载荷、破坏载荷以及破坏模式;采用受剪板屈曲与张力场理论计算了加筋壁板的剪切屈曲失稳载荷;建立有限元数... 详细信息

为研究剪切载荷下2A97铝锂合金加筋壁板的屈曲与后屈曲行为,设计了加筋壁板和夹具,完成了壁板的剪切试验;得到了加筋壁板的失稳载荷、破坏载荷以及破坏模式;采用受剪板屈曲与张力场理论计算了加筋壁板的剪切屈曲失稳载荷;建立有限元数值计算模型对加筋壁板屈曲行为进行计算分析,并将数值结果与试验结果对比。结果表明:加筋壁板的屈曲模式为筋条间蒙皮的局部屈曲;加筋壁板的破坏模式为沿加载对角线方向蒙皮的凸起,破坏原因为蒙皮的塑性变形、撕裂以及筋条的扭转变形;利用张力场理论可以得到较准确的屈曲失稳载荷,与试验误差为6.56%;数值模拟得到的屈曲与破坏模式与试验吻合,失稳载荷和极限载荷与试验结果误差分别为1.22%和11.52%。

关键词：加筋壁板剪切载荷屈曲与后屈曲剪切实验有限元法

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某型飞机发动机短舱防冰系统设计计算

航空动力学报 2012年第6期27卷 1326-1331页

作者：朱永峰方玉峰封文春北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 中航工业第一飞机设计研究院环控救生研究所西安710089 中国航空工业集团公司飞机公司北京100089

介绍了某型飞机发动机短舱防冰系统的结构形式和防冰原理,按照可利用热量应大于所需热量的原则,通过计算完全蒸发和湿状态下的热载荷,确定了发动机短舱防冰严酷状态及所需热流量.基于机翼水收集系数和数据相似原则,利用欧拉法两相流计... 详细信息

介绍了某型飞机发动机短舱防冰系统的结构形式和防冰原理,按照可利用热量应大于所需热量的原则,通过计算完全蒸发和湿状态下的热载荷,确定了发动机短舱防冰严酷状态及所需热流量.基于机翼水收集系数和数据相似原则,利用欧拉法两相流计算方法,确定了短舱防冰系统水收集系数.按照在湿状态下允许有一定结冰量存在的设计原则,根据发动机的吞冰能力,利用VSAERO/ICE工具对发动机短舱防冰系统进行了计算,计算结果表明,在严酷状态下,防冰系统能够满足允许结冰厚度要求.

关键词：防冰系统发动机短舱水收集系数吞冰能力笛形管

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基于多体动力学的尾撬缓冲器动态性能研究

振动与冲击 2020年第8期39卷 271-276页

作者：冯蕴雯朱铮铮潘文廷朱鲜飞西北工业大学航空学院西安710072 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089

为了获得民机尾撬缓冲器吸能功量特性,提出了一套结合理论分析、协同仿真及试验验证的系统分析方法。以缓冲器理论分析模型为基础,建立了包含缓冲器动力学和液压系统的协同仿真模型;规划并实施了相应的落震仿真试验,将仿真结果与试验结... 详细信息

为了获得民机尾撬缓冲器吸能功量特性,提出了一套结合理论分析、协同仿真及试验验证的系统分析方法。以缓冲器理论分析模型为基础,建立了包含缓冲器动力学和液压系统的协同仿真模型;规划并实施了相应的落震仿真试验,将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的有效性和分析方法的可行性;详细讨论了不同充气压力和投放高度等关键参数对缓冲器动态性能的影响,总结了缓冲器功量、最大行程及最大轴向力随相关参数的变化规律。分析方法和结论可用于指导尾撬缓冲器的设计和选型,对民机的试飞工作具有一定的参考价值。

关键词：民机尾撬缓冲器协同仿真试验验证动态性能

着陆襟翼打开状态下抓斗式反推装置三维流动数值模拟

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航空动力学报 2010年第12期25卷 2763-2769页

作者：刘春阳王占学王家启尹方孔德英西北工业大学动力与能源学院西安710072 中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院西安710089

基于求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes方程,数值模拟了着陆襟翼打开状态下抓斗式反推装置工作时流场分布特性.网格采用非结构化四面体与六面体混合分区生成技术,湍流模型选用Spal-art-Allmaras模型.结果表明,在计算滑跑速度范围... 详细信息

基于求解三维Reynolds-averaged Navier-Stokes方程,数值模拟了着陆襟翼打开状态下抓斗式反推装置工作时流场分布特性.网格采用非结构化四面体与六面体混合分区生成技术,湍流模型选用Spal-art-Allmaras模型.结果表明,在计算滑跑速度范围内,反向排气流不会被进气道重新吸入;高温反向排气流会冲击到飞机吊挂及部分机翼,需引起注意;随着滑跑速度的降低,反向排气流侧向影响范围急剧增大,若机翼后掠角较大,则反向排气流容易被相邻发动机再次吸入,引起进气畸变;当滑跑速度降低到34 m/s时,反向流开始吹向地面,可能会卷起地面颗粒物并且被进气道吸入;随着滑跑速度的降低,反推力减小.

关键词：着陆襟翼抓斗式反推装置反向排气流进气畸变反推力