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冰雹连续抛射的气固耦合输运计算与试验验证

航空动力学报 2024年第5期39卷 18-24页

作者：孙科宋江涛任博扬王欢中国飞行试验研究院发动机所西安710089

针对可压缩流气力输运大尺寸颗粒的气固两相流动问题,建立了计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)耦合的计算方法,通过计算流体力学计算得到抛射管内气流流场分布,离散单元法根据气动参数计算得到冰雹受力及运动情况。进行冰雹速度测量时... 详细信息

针对可压缩流气力输运大尺寸颗粒的气固两相流动问题,建立了计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)耦合的计算方法,通过计算流体力学计算得到抛射管内气流流场分布,离散单元法根据气动参数计算得到冰雹受力及运动情况。进行冰雹速度测量时,需在抛射管出口处加装专用测量段,对测量构型与开放构型进行对比,结果显示测量构型与开放构型下的计算结果基本一致,因此测量构型下的计算与试验可支撑连续抛雹装置设计。通过3种颗粒阻力模型下的对比计算,Ergun模型与Di模型得到的冰雹速度计算结果较大,自由流阻力模型计算得到的冰雹速度与试验测量结果最接近,其计算得到的冰雹速度与试验结果相差8.9%,对冰雹连续抛射装置设计有一定的指导作用。

关键词：冰雹抛射气力输运耦合计算自由流阻力模型大尺寸颗粒

基于飞机探测的陕西及周边地区结冰云层微物理特征分析

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空气动力学学报 2024年第3期42卷 47-54页

作者：闫文辉王泽林赵钰锦张莹倪洪波中国飞行试验研究院西安710089

2021年,在陕西及周边地区利用国王350飞机开展了21次自然结冰资源探测试验,通过对CCP机载探测数据的研究,分析了结冰云层的微物理特征,并对运输类飞机适航标准CCAR-25部附录C包线的符合性进行了评估。结果表明:2021年自然结冰资源探测... 详细信息

2021年,在陕西及周边地区利用国王350飞机开展了21次自然结冰资源探测试验,通过对CCP机载探测数据的研究,分析了结冰云层的微物理特征,并对运输类飞机适航标准CCAR-25部附录C包线的符合性进行了评估。结果表明:2021年自然结冰资源探测试验期间,在结冰云层内部,90%的液态水含量(liquid water content,LWC)小于0.15 g/m^(3),约一半的结冰遭遇样本LWC低于0.07 g/m^(3);中值体积直径(median volume diameter,MVD)约85%的样本落在10~25µm范围内,LWC大于0.2 g/m^(3)的样本主要出现在MVD为18~22µm之间;环境温度(outside air temperature,OAT)最常出现在-6~-4℃范围内,占结冰总暴露距离的47%。同时,在-10~0℃范围内的结冰遭遇样本中,97.3%的样本附录C包线符合性低于40%,在-20~-10℃范围内的结冰遭遇样本中,91.7%的样本附录C包线符合性低于40%。虽然陕西及周边地区具备一定条件的结冰气象环境,可满足试验机在结冰云层内进行盘旋飞行,以保证获得足够的结冰飞行时间或结冰厚度,但与CCAR-25部附录C规定的连续最大结冰包线还有差距。如果要覆盖全年的结冰气象条件,则CCAR-25部附录C温度与海拔高度的包线还需要考虑夏季、秋季的数据做进一步优化。

关键词：自然结冰过冷水 CCAR-25部附录C 飞机探测云微物理特征

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飞机复合材料结构载荷测量的温度修正方法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：李俊李文龙高腾龙李亚南刘敬礼中国飞行试验研究院

针对温度对飞机复合材料结构载荷测量结果的严重影响问题，分析了飞机结构载荷测量温度影响机理，建立了包含应变电桥相对响应系数和热输出的温度修正模型，并分别给出了相对响应系数和热输出与结构温度的通用关系模型。通过复合材料层... 详细信息

针对温度对飞机复合材料结构载荷测量结果的严重影响问题，分析了飞机结构载荷测量温度影响机理，建立了包含应变电桥相对响应系数和热输出的温度修正模型，并分别给出了相对响应系数和热输出与结构温度的通用关系模型。通过复合材料层压板和翼面盒段试验件的温度试验及温度-载荷组合试验对关系模型进行了验证，结果表明，在粘接剂温度特性满足要求的情况下，相对响应系数倒数与无量纲结构温度呈幂函数关系;热输出与结构温度变化量呈截距为零的三次多项式的关系。利用该方法对某型飞机复合材料翼面结构载荷飞行测量结果进行了修正，修正后的压心相对变化最大值达到30.68%，显著提高了载荷测量的精准度，为飞机飞行载荷验证提供了可靠的数据。

关键词：飞机复合材料结构载荷测量应变电桥热输出应变电桥相对响应系数温度试验温度-载荷组合试验

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飞机折叠翼结构载荷飞行测量模型构建及应用

航空学报 2024年

作者：李俊范华飞何发东李志蕊李文龙中国飞行试验研究院

针对飞机折叠翼结构载荷测量应变电桥在载荷校准地面试验中出现的严重非线性响应问题，基于折叠区域结构传力特性和结构载荷测量机理，以折叠分界面弯矩为状态变量，并以折叠段重力引起的弯矩为分界点载荷，建立了分段多元线性模型，并... 详细信息

针对飞机折叠翼结构载荷测量应变电桥在载荷校准地面试验中出现的严重非线性响应问题，基于折叠区域结构传力特性和结构载荷测量机理，以折叠分界面弯矩为状态变量，并以折叠段重力引起的弯矩为分界点载荷，建立了分段多元线性模型，并给出了利用分段模型确定飞行测量载荷的方法，在某型飞机折叠翼载荷测量飞行试验中进行了验证。结果表明，通过分段模型得到的载荷更接近于实际承受的载荷，能够显著降低应变电桥非线性响应对折叠区域载荷测量的影响，提高载荷测量的精准度；在对称拉起机动的最大正载荷系数处，通过向下载荷模型得到的剪力和弯矩分别比分段模型小8.48%和11.13%；在对称推杆机动的最大负载荷系数处，通过向上载荷模型得到的剪力和弯矩分别比分段模型大14.87%和12.83%。该研究为解决翼面结构载荷测量应变电桥非线性响应问题提供了理论依据和工程方法。

关键词：折叠翼结构载荷飞行测量应变电桥非线性响应分段模型载荷校准

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飞机载荷校准试验主动约束技术

兵器装备工程学报 2024年第3期45卷 259-264页

作者：李文龙吴波何乐儒张海涛中国飞行试验研究院西安710089

在研究以往飞机载荷校准试验支持和约束方式的基础上,结合某型飞机结构特点,提出一种载荷校准主动约束方法。对主动约束方法和传统的起落架方法飞机载荷校准进行受力分析,建立了2种约束方法的理论模型;设计2种约束方法的机翼载荷校准对... 详细信息

在研究以往飞机载荷校准试验支持和约束方式的基础上,结合某型飞机结构特点,提出一种载荷校准主动约束方法。对主动约束方法和传统的起落架方法飞机载荷校准进行受力分析,建立了2种约束方法的理论模型;设计2种约束方法的机翼载荷校准对比试验,并提出主动约束载荷校准试验实施流程;结合某型飞机机翼载荷校准试验和飞行试验对主动约束方法进行了验证。结果表明:与传统的起落架约束方法相比,主动约束方法能有效解决有起落架布置的翼身整体结构机翼根部载荷测量难题,并将机翼载荷校准试验量级提高41%,机翼载荷模型误差可控制在3%以内。

关键词：飞机载荷校准试验主动约束载荷量级载荷模型精度飞行试验

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基于薄膜传感器的传动锥齿轮柔性测试技术

中国测试 2024年

作者：谷士鹏中国飞行试验研究院

通过分析溅射气压对PdCr薄膜电阻温度系数的影响以及退火条件对Pt薄膜电阻率的影响，采用掩模板方法实现应变薄膜与热电阻薄膜图形化处理，并利用高温银浆烧结实现引线与敏感层薄膜的稳定连接，建立由Ni基合金基带、Y2O3过渡层、AlON-Al... 详细信息

通过分析溅射气压对PdCr薄膜电阻温度系数的影响以及退火条件对Pt薄膜电阻率的影响，采用掩模板方法实现应变薄膜与热电阻薄膜图形化处理，并利用高温银浆烧结实现引线与敏感层薄膜的稳定连接，建立由Ni基合金基带、Y2O3过渡层、AlON-Al2O3复合绝缘层、PdCr应变敏感层/Pt热电阻敏感层、Al2O3防护层组成的薄膜传感器设计方法。将薄膜应变传感器、薄膜热电阻传感器同时柔性安装于传动锥齿轮进行试验测试。结果表明，在外部应力较高时薄膜应变传感器线性度为0.243%；薄膜热电阻传感器ΔR/ΔT斜率为0.4529，线性度较好。

关键词：过渡层与复合绝缘层制备敏感层制备及图形化引线连接柔性安装

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试飞员胜任力模型及应用探究

飞行力学 2024年

作者：王雪飞中国飞行试验研究院

试飞员对试飞任务的胜任程度，直接影响着试验试飞结果。目前，对试飞员能力的研究有定性的分析，但缺少定量的评价。文章结合对飞行员岗位胜任力，国际知名试飞机构课程设置、教学目标，以及国内外，特别是国内优秀试飞员的学习研究，... 详细信息

试飞员对试飞任务的胜任程度，直接影响着试验试飞结果。目前，对试飞员能力的研究有定性的分析，但缺少定量的评价。文章结合对飞行员岗位胜任力，国际知名试飞机构课程设置、教学目标，以及国内外，特别是国内优秀试飞员的学习研究，构建了以核心胜任力、作风胜任力、身心胜任力为内容的、能够客观衡量和可靠预测的试飞员胜任力模型。该模型可以作为卓越试飞员评价和培养的依据。

关键词：试飞员胜任力核心胜任力作风胜任力身心胜任力

基于AUTBUS总线的机载无线柔性分布式测试系统数据同步采集技术

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电子测量技术 2024年第11期47卷 176-181页

作者：李铁林中国飞行试验研究院西安710089

本研究致力于机载无线柔性分布式测试系统的研制,以解决在飞行试验中测试系统占地空间大、线缆使用量大、走线复杂、测试通道数量多等问题。分布式系统的节点分布在不同的位置,其内部时钟可能因多种因素而出现不同步的情况,从而影响数... 详细信息

本研究致力于机载无线柔性分布式测试系统的研制,以解决在飞行试验中测试系统占地空间大、线缆使用量大、走线复杂、测试通道数量多等问题。分布式系统的节点分布在不同的位置,其内部时钟可能因多种因素而出现不同步的情况,从而影响数据采集的精度。通过灵活的时隙资源分配机制实现AUTBUS总线的动态调整,确保系统通信的高效稳定。采用1PPS、TOD及AUTBUS总线对表算法,系统能够有效地实现全网节点设备的时间同步,确保各个节点在相同的时间基准上进行协同操作。测试数据同步采集基于外部触发的模数转换模块,在全网协同事件的时刻实现各节点数据的同步采集。测试结果表明系统的同步数据采集精度最低为822.5 ns,满足飞行试验中机载测试的数据采集需求。

关键词：机载测试无线柔性测试系统 AUTBUS总线时间同步算法数据同步采集

模拟装机状态尾喷管出口受感部强度与模态分析

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科学技术与工程 2024年第26期24卷 11457-11462页

作者：贾文杰宋江涛王世栋中国飞行试验研究院西安710089

针对现有的仿真方法和试验方法无法评估受感部装机使用时受到的气动载荷和温度载荷对耙体结构强度和固有频率的影响的问题,提出了使用流-热-固耦合方法开展模拟装机状态受感部的结构强度和模态特性研究。首先使用计算流体力学仿真方法... 详细信息

针对现有的仿真方法和试验方法无法评估受感部装机使用时受到的气动载荷和温度载荷对耙体结构强度和固有频率的影响的问题,提出了使用流-热-固耦合方法开展模拟装机状态受感部的结构强度和模态特性研究。首先使用计算流体力学仿真方法得到受感部表面温度和压力分布;将表面温度数据导入Steady-state Thermal模块中进行稳态热分析,得到耙体温度分布;将气动载荷和温度载荷导入静强度分析模块,进行热应力和静应力仿真,计算得到耙体最大变形为0.336 mm,耙体最大应力为97.867 MPa;开展预应力下的受感部模态分析,发现相比传统方法,预应力模态分析计算得到前六阶固有频率均高于传统方法计算结果,且能够避开发动机典型状态固有频率10%以上,所设计的受感部已经装机使用,验证了计算结果的可靠性。

关键词：受感部流-热-固耦合静强度固有频率