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涡轮导向器喉道尺寸对燃气涡轮起动机性能的影响

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航空动力学报 2024年第9期39卷 140-148页

作者：樊小倩汪洋冰刘一鸣白杰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南京211106 中国航空工业集团有限公司航空机电系统综合航空科技重点实验室南京211106

以某燃气涡轮起动机的燃气涡轮导向器为研究对象,采用试验及数值模拟方法研究了燃气涡轮导向器喉道尺寸对燃气涡轮起动机整机及部件性能的影响。针对A、B、C型三种燃气涡轮导向器(喉道平均外径分别为111.27、111.94、112.34 mm)的试验... 详细信息

以某燃气涡轮起动机的燃气涡轮导向器为研究对象,采用试验及数值模拟方法研究了燃气涡轮导向器喉道尺寸对燃气涡轮起动机整机及部件性能的影响。针对A、B、C型三种燃气涡轮导向器(喉道平均外径分别为111.27、111.94、112.34 mm)的试验研究结果表明:C′型燃气涡轮起动机较A′型燃气涡轮起动机,正常起动时间缩短14%,失效起动输出轴脱开转速升高7.1%,最大输出功率增加11.6%,起动机性能显著提高。数值结果表明:C″型较A″型涡轮级流量增加3.6%,动力涡轮最大输出功率增加12.2%,动力涡轮功率增加归因于流量增加、温度增加、温降增加的叠加效应。总之,燃气涡轮导向器喉道外径通过影响涡轮级性能改变了燃气涡轮起动机整机的匹配特性,使整机性能存在一定的分散性。

关键词：燃气涡轮起动机涡轮导向器喉道尺寸外径动力涡轮输出功率

离心叶轮圆钝型叶片前缘对燃气涡轮起动机性能的影响

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热能动力工程 2024年第10期 76-85页

作者：樊小倩黄松白杰朱家桢中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心中国航空工业集团公司航空机电系统综合航空科技重点实验室

本文以某燃气涡轮起动机的离心叶轮为研究对象，首先采用试验方法研究了加工导致的圆钝型叶片前缘(圆弧过度的钝头前缘)形状对燃气涡轮起动机整机性能的影响，进一步采用CFD数值仿真方法对原模型(Ⅰ型)及两种圆钝型前缘(Ⅱ型、Ⅲ型)离... 详细信息

本文以某燃气涡轮起动机的离心叶轮为研究对象，首先采用试验方法研究了加工导致的圆钝型叶片前缘(圆弧过度的钝头前缘)形状对燃气涡轮起动机整机性能的影响，进一步采用CFD数值仿真方法对原模型(Ⅰ型)及两种圆钝型前缘(Ⅱ型、Ⅲ型)离心压气机部件的性能进行了对比研究。研究结果表明：离心叶轮叶片的圆钝型前缘使起动机整机的正常起动时间增加11.6%,失效起动输出轴脱开转速降低10.7%,最大输出功率减小16.8%,起动机性能显著下降；圆钝型叶片前缘导致压气机的堵塞流量下降，最高压比下降，峰值效率下降，主要归因于离心叶轮叶片附面层损失及尾缘流动损失增大。

关键词：燃气涡轮起动机离心叶轮前缘形状圆钝型输出功率

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航空颠覆性技术初探

航空学报 2024年第5期45卷 8-24,I0002页

作者：樊会涛段鹏飞袁成中国航空工业集团有限公司北京100027 航空工业未来机载武器技术协同创新中心北京100029 北京航空航天大学人工智能研究院北京100191

颠覆性技术凭借其所体现出的创新性和破坏性,持续引领人类生产生活和作战方式变革,在大国兴衰和文明演进过程中也发挥了重要作用。航空发展史上,出现了众多替代原有技术的颠覆性技术,深刻影响了航空的发展进程,塑造出了当今空中作战和... 详细信息

颠覆性技术凭借其所体现出的创新性和破坏性,持续引领人类生产生活和作战方式变革,在大国兴衰和文明演进过程中也发挥了重要作用。航空发展史上,出现了众多替代原有技术的颠覆性技术,深刻影响了航空的发展进程,塑造出了当今空中作战和民航运输的基本形态。当前,世界正处于新一轮工业革命和军事革命加速到来的十字路口,能否对于包含航空领域在内的各类颠覆性技术开展识别、研究和产业化,对于重塑未来社会形态和军事格局至关重要。本文从概念内涵、3个显著特征、识别与获取等方面浅谈了对颠覆性技术的认识,论述了颠覆性技术对前三次工业革命的重要影响,举例说明了历史上5个典型航空颠覆性技术带来的显著变革,分析了未来航空科技高能化和智能化复合发展的重要趋势,预判了材料制造、能源动力、信息电子和交叉融合4个领域9项可能的航空颠覆性技术及潜在影响,提出了发展航空颠覆性技术的若干建议,期待未来的航空颠覆性技术写上更多中国人的名字。

关键词：颠覆性技术航空科技材料制造能源动力信息电子交叉融合

基于单目视觉的车辆屏显式封闭驾驶舱前视视野重现

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吉林大学学报（工学版） 2024年第5期54卷 1435-1442页

作者：王海涛刘慧卓张学永韦健郭校源肖俊哲中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所人机综合研究中心沈阳110035 吉林大学通信工程学院长春130012

提出了一种基于单目视觉的车辆屏显式封闭驾驶舱前视视野重现方法。该方法通过准确的离线标定及在多线程并行框架下在线执行单目图像采集、前视图像处理和透视图像显示,可在显示屏上再现低失真度、高流畅度的前视画面。搭建了一套屏显... 详细信息

提出了一种基于单目视觉的车辆屏显式封闭驾驶舱前视视野重现方法。该方法通过准确的离线标定及在多线程并行框架下在线执行单目图像采集、前视图像处理和透视图像显示,可在显示屏上再现低失真度、高流畅度的前视画面。搭建了一套屏显式车辆封闭驾驶舱硬件系统,通过实验室和场地测试,从系统延时、前视视角、图像畸变、车辆高速直行、转弯、避障及驾车体验等方面验证了所提方法的有效性和高效性。该方法可为车辆封闭驾驶舱的后续改进提供良好的理论和实践基础。

关键词：信号与信息处理封闭驾驶舱视野重现单目视觉视角变换

高压比离心压气机参数化造型与分流叶片位置优化

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工程热物理学报 2024年第4期45卷 1022-1030页

作者：顾云开刘艳张闯张傲刘思琪大连理工大学能源与动力学院大连116024 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心南京211106

为寻求分流叶片的最佳位置,本文以某跨声速高压比离心叶轮为研究对象,基于自开发带分流叶片离心叶轮参数化造型程序、CFD数值计算、拉丁超立方采样,结合多目标遗传算法进行优化设计。优化结果表明,对于所研究的叶轮,当分流叶片前缘盘侧... 详细信息

为寻求分流叶片的最佳位置,本文以某跨声速高压比离心叶轮为研究对象,基于自开发带分流叶片离心叶轮参数化造型程序、CFD数值计算、拉丁超立方采样,结合多目标遗传算法进行优化设计。优化结果表明,对于所研究的叶轮,当分流叶片前缘盘侧向主叶片压力面偏置,盖侧以近似相等的偏置量向主叶片吸力面偏置;尾缘略向压力面偏置;并且前缘出现后掠角时为分流叶片的最佳位置。该方案的设计点效率提升1.1%,压比提升0.72%。

关键词：离心压气机参数化造型分流叶片周向偏置前缘掠角

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面向大尺寸物体的太赫兹CT成像技术

激光技术 2024年

作者：沈思诗郝丛静徐振业刘劲松杨振刚王可嘉华中科技大学武汉光电国家研究中心中国航空工业集团公司北京长城航空测控技术研究所中国航空工业集团公司济南特种结构研究所

为了扩展太赫兹计算机断层扫描系统的成像景深，采用一种将0.1THz超长无衍射波束应用于连续太赫兹波计算机断层扫描的方法，使用一种新型面型的轴棱锥，产生了米级长度的无衍射波束，且这种波束旁瓣可忽略不计，利用这种无衍射波束搭建... 详细信息

为了扩展太赫兹计算机断层扫描系统的成像景深，采用一种将0.1THz超长无衍射波束应用于连续太赫兹波计算机断层扫描的方法，使用一种新型面型的轴棱锥，产生了米级长度的无衍射波束，且这种波束旁瓣可忽略不计，利用这种无衍射波束搭建了面向大尺寸物体的太赫兹计算机断层扫描系统；在该系统的支持下，对直径达600mm的大尺寸样品进行了扫描，取得了样品的投影数据并对其进行了三维重建。结果表明，这种新型的太赫兹计算机断层扫描系统可以对直径达600mm的大尺寸的样品进行三维成像，并获得物体的内部三维结构。这一结果为面向大尺寸物体的太赫兹计算机断层扫描系统提供了一个范例，对拓展太赫兹计算机断层扫描系统的应用场景是有帮助的。

关键词：成像系统太赫兹计算机断层扫描无衍射波束

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多IRST自适应协同定位技术研究

电光与控制 2024年第4期31卷 103-108页

作者：张磊刘莎王合龙程小亮中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000 空装项目中心北京100000

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函... 详细信息

为解决传统单红外搜索与跟踪(IRST)系统观测度不足,无法提供目标全维态势信息的问题,提出了基于几何精度因子(GDOP)的多IRST自适应协同定位技术。其核心思想为对多IRST进行双机组合配对,依据配对组合的GDOP值构造面向定位精度的信息类函数,进而确定联邦滤波信息分配系数,最后基于自适应联邦滤波算法解决双IRST配对组合局部估计的全局信息融合问题,得到目标的精确位置信息。通过仿真结果证明,所提算法定位精度高、可靠性强,同时,可保证全局定位结果的精确性及稳定性。

关键词：交叉定位几何精度因子当前统计模型联邦滤波

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夜间动物图像自监督学习增强与检测方法

中国光学（中英文） 2024年第5期17卷 1087-1097页

作者：王驰沈晨黄庆张国峰卢汉陈金波上海大学机电工程与自动化学院上海200444 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471023

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段... 详细信息

为了解决动物夜间实时监测所面临的图像曝光度低、对比度低、特征提取困难等问题,通过研究轻量化自监督深度神经网络Zero-Denoise和改进型YOLOv8模型,来进行夜间动物目标的图像增强与精准识别。首先,通过轻量化的PDCE-Net进行第一阶段快速增强。提出了一个新的光照损失函数,并利用参数可调的Gamma校正原图与快速增强图,在基于Retinex原理和最大熵理论的PRED-Net中进行第二阶段的重增强。然后,改进YOLOv8模型,并对重增强后的图像进行目标识别。最后,在LOL数据集(low-light dataset)与自建动物数据集进行实验分析,验证Zero-Denoise网络和改进型YOLOv8模型对于夜间动物目标监测的改善效果。试验结果显示,Zero-Denoise的mAP值网络在LOL数据集上的PSNR、SSIM与MAE指标达到28.53、0.76、26.15,结合改进型YOLOv8在自建动物数据集上的mAP值比YOLOv8基线模型提升了7.1%。使用Zero-Denoise和改进型YOLOv8能获得良好的夜间动物目标图像。结果表明所提方法可用于夜间动物目标的精确监测。

关键词：夜间动物监测低光增强自监督学习 Retinex 低光去噪

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纳米压痕法测量航空发动机关键材料残余应力的研究进展

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材料导报 2024年第11期38卷 216-228页

作者：罗军李楠王曦刘昌奎中国航发北京航空材料研究院北京100095 航空工业失效分析中心北京100095 航空材料检测与评价北京市重点实验室北京100095 中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室北京100095

随着航空发动机的需求日益增加,人们对合金性能的要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能,从而缩短发动机的服役寿命。因此,残余应力的测量对发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归... 详细信息

随着航空发动机的需求日益增加,人们对合金性能的要求也越来越高。在制造和加工过程中引入的残余拉应力会严重影响合金的力学性能,从而缩短发动机的服役寿命。因此,残余应力的测量对发动机的可靠性和安全性起着关键性作用。本文系统归纳了纳米压痕技术的测量原理,包括接触深度、接触刚度、接触面积、硬度以及弹性模量的计算,介绍了纳米压痕测量残余应力计算模型(如Suresh、Lee、Xu、Wang、Kim以及Peng等模型)的分析过程,对比了计算模型之间的优缺点,详细综述了纳米压痕理论在航空发动机关键材料(如不锈钢、铝合金、钛合金、镍基高温合金)残余应力测量中的最新研究进展,总结了残余应力计算模型存在的不足,同时展望了纳米压痕法测量残余应力的发展方向。

关键词：纳米压痕计算模型残余应力航空发动机关键材料