• 2020年第2期文章目次
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    • 民用飞机机体结构静强度验证

      2020(2):1-5. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.001

      摘要 (505) HTML (260) PDF 3.61 M (2811) 评论 (0) 收藏

      摘要:民用飞机机体结构静强度验证是保证飞机结构安全的基础,是民用飞机获取型号合格证投入市场运营的基本条件。以机体结构静强度验证流程为线索,从分析和试验两方面阐述了当前机体结构静强度验证的思路和方法以及未来的发展趋势。对于金属机体结构,结合少量必要试验,采用经试验验证的分析进行全面静强度验证是当前金属机体结构静强度适航验证较好的工程解决方案,而复合材料机体结构采用积木式验证模式是目前最优化的验证方案。采用传统的内力模型加工程分析方法依然是机体结构静强验证的主要手段,但工作流程,主要是强度校核工作部分,将向自动化方向发展,以满足实际工程分析对效率和质量的要求。同时,全机精细有限元模型分析是机体结构静强度验证重要的辅助手段,代表了飞机结构强度分析未来的发展方向。

    • 民用飞机客舱舱门啸叫问题研究

      2020(2):6-10. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.002

      摘要 (451) HTML (179) PDF 3.36 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对民用飞机客舱舱门啸叫的问题,提出一种适用解决该问题的方法。在对民用飞机客舱舱门啸叫机理研究的基础上,分析此啸叫机理种类。针对飞机外表面凹腔在高速飞行下产生凹腔啸叫噪声问题,以某型民用飞机客舱舱门为研究对象,建立了该种构型客舱舱门啸叫凹腔声共振模型,通过分析一个完整飞行循环客舱舱门区域噪声音频文件,得到客舱舱门啸叫的频率及声压级,根据飞行参数及凹腔声共振模型计算引起啸叫噪声的凹腔几何尺寸,与客舱舱门区域存在的凹腔尺寸逐一对比,确定导致啸叫噪声的凹腔。最后,根据啸叫凹腔的结构形式提出了一种客舱舱门啸叫问题处理方法。试验结果表明,所提的方法用于解决客舱舱门啸叫问题是可行的。

    • 钛合金零件钻削过程仿真与试验研究

      2020(2):11-15. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.003

      摘要 (386) HTML (51) PDF 2.75 M (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:钛合金被广泛用于航空工业中,譬如民用飞机吊挂滑轨等典型结构的制造。钛合金作为难加工材料,通常使用钻削的方法进行加工,不同的钻削参数对应不同的钻削温度和钻削力,而钻削温度和钻削力对加工精度影响较大。为使加工参数和加工精度得到很好地匹配,借助Deform 3D有限元仿真软件建立了钛合金热应力耦合有限元模型,通过软件仿真研究钛合金滑轨在加工过程中的钻削力以及钻削温度。首先,对钻头和钛合金试件进行网格划分。其次,建立材料本构模型和切屑分离标准,使用仿真软件得到加工过程的钻削力和钻削温度。最后,采用试验方法获取钻削温度和钻削力,与仿真结果进行对比。结果表明:仿真结果与试验较为吻合,仿真能输出有效的钻削力和钻削温度。

    • 民机复合材料用国产高温固化结构胶膜性能研究

      2020(2):16-21. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.004

      摘要 (645) HTML (127) PDF 3.93 M (603) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,国内民机项目采用的高温固化结构胶膜全部依赖进口,随着国产预浸料/复合材料在民机领域的考核应用的深入开展,对国产高温固化结构胶膜的应用研究尤为重要。通过采用红外、凝胶时间、流变和差示扫描量热法(DSC)对研制的高温(180℃)固化的结构胶膜ACTECH1302F进行理化性能测试分析,表明ACTECH1302F胶膜与BA3202W预浸料的树脂体系匹配性良好;制备胶膜与复合材料的二次胶接试样,测试双搭接剪切强度和“I”型层间断裂韧性(GIC),结果完全满足民机复合材料用高温固化结构胶膜的使用要求。研制的国产高温固化结构ACTECH1302F胶膜可以实现与国产高温固化预浸料BA3202W的体系匹配,初步满足民机复合材料用高温固化结构胶膜的关键技术指标需求。

    • 最小离地速度试飞数据分析方法研究

      2020(2):22-25. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.005

      摘要 (418) HTML (175) PDF 1.99 M (1105) 评论 (0) 收藏

      摘要:最小离地速度试飞是适航条款要求必须完成的科目,具有风险高、机组操纵难度大的特点,对飞行试验团队提出了很高的要求。从受力分析出发,对最小离地速度试飞的数据分析方法进行了推导,并与咨询通告建议等传统的方法进行了对比。基于受力分析推导的方法,理论基础更清晰,数据分析更简单,可供后续民机试飞参考。

    • 民用飞机发动机灭火系统地面试验技术研究

      2020(2):26-29. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.006

      摘要 (487) HTML (96) PDF 2.74 M (992) 评论 (0) 收藏

      摘要:确保民用飞机的高安全性,是民机设计的一个重要目标。发动机火区的防火、灭火功能尤其重要。根据适航条款的要求,提出一种适用于民用飞机发动机灭火系统地面试验室试验的方法。该方法采用一种微压差式灭火剂浓度测试系统,在模拟真实发动机内外形和舱内流场的发动机灭火性能验证试验台上进行试验。该试验同时模拟机上最严苛的试验环境,验证最严苛试验工况下发动机灭火试验的灭火剂扩散情况。该试验采用高精度传感器测试试验参数,记录试验数据,并按FAA条款比对试验结果。通过地面试验室试验验证,该试验方法能有效、准确的实现发动机灭火系统地面试验室试验目标。该试验结果能为机上试验提供试验经验,为机上喷嘴构型更改、灭火管网布设提供重要参考依据。

    • 民用飞机机翼副油箱静载荷计算

      2020(2):30-33. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.007

      摘要 (489) HTML (52) PDF 2.41 M (548) 评论 (0) 收藏

      摘要:以亚音速、大展弦比的大中型民用飞机机翼挂装副油箱为研究对象,分析CCAR-25部中载荷计算的相关适航条款内容,考虑外挂物自身运动及机翼结构弹性变形对副油箱气动载荷的影响,给出了副油箱静载荷计算的过载—速度包线,高度—速度包线、载荷计算情况等,在工程应用成熟的《运输类飞机载荷计算程序包》基础上,采用亚音速稳态定常流升力线理论与风洞试验相结合的方法,将机翼简化为悬臂梁进行气动弹性修正,开展副油箱气动力弹性修正计算、惯性力计算、副油箱质量实时更新、包线筛选等功能模块的研究,通过工程应用其计算精度满足要求,形成了满足适航条款的副油箱静载荷计算方法,规范了副油箱静载荷的计算流程,拓展了《运输类飞机载荷计算程序包》的功能。

    • 民用飞机着陆载荷第25.473条款要求及符合性验证研究

      2020(2):34-38. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.008

      摘要 (404) HTML (194) PDF 2.70 M (1186) 评论 (0) 收藏

      摘要:《中国民用航空规章第25部:运输类飞机适航标准》(CCAR-25)第25.473条,对民用飞机地面载荷的着陆情况计算进行了规定。对其具体内容和符合性验证方法进行研究,包括条款与其它相关条款的约束关系、可接受的符合性方法,以及着陆载荷计算涉及的着陆重量、下沉速度、着陆姿态等所有工况和工况参数的确定方法,还有起落架动态特性、轮胎摩擦系数的符合方法研究等,为民用飞机着陆地面载荷的设计和符合性验证提供参考。

    • 航空材料适航条款符合性验证研究

      2020(2):39-42. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.009

      摘要 (546) HTML (189) PDF 2.62 M (1299) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合工程实践,针对民用航空适航规章CCAR25-R5中与材料相关的603、613条款符合性验证进行了分析和探究。首先研究了条款制定及修定的历史过程和条款的具体含义,明确了条款目的和具体要求,然后结合经验,给出了在型号合格审定过程(TC)中满足适航条款要求的方案,指出对条款的符合有两个层次方面的要求,一是要说明材料规范/标准中指标确定的合理性;二是要证明使用的材料性能指标满足材料规范/标准的要求。针对条款认可的行业规范、技术标准规定和用户规范三类规范,进一步给出了三类规范的适航符合性验证具体方法。最后结合实际情况,针对如何在TC中有效提高材料规范的适航验证工作效率,给出了三种改进工作的建议,提出材料规范的验证工作最好是单独专项进行,此项工作需要进行顶层协调规划。

    • 民用飞机机身段适坠性数值仿真分析

      2020(2):43-50. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.010

      摘要 (362) HTML (200) PDF 5.95 M (1111) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞机紧急迫降过程中,首先要保证碰撞后乘客在客舱区域有足够的逃生空间,其次基于结构强度和撞击持续时间,要确保传递给乘客的加速度和冲击载荷必须降低到人体损伤容限以下。对飞机机身部分结构进行了有限元建模,模拟了其从4.27 m的高度开始坠落,产生9.14 m/s的垂直冲击速度,整个分析过程使用ABAQUS/Explicit计算完成。对机身碰撞后的整体变形展开研究,如机身选定位置的加速度时间历程以及关键结构部件的能量吸收历程,最后确定机身隔框对冲击过程中的能量吸收起着最重要的作用,其次为蒙皮和客舱地板梁。在机身结构的右侧(本文的方向为飞行员视角,与读者看到的方向左右相反)有货舱门和门框,由于机身结构的不对称性,造成左右两侧的速度和加速度不一致。

    • 民用飞机LRU规划的维修性因素研究

      2020(2):51-54. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.011

      摘要 (589) HTML (169) PDF 2.34 M (1142) 评论 (0) 收藏

      摘要:对航线可更换单元(Line Replaceable Unit,简称LRU)规划的维修性因素展开了探讨。对于民用飞机而言,航线可更换单元规划得好坏决定维修性设计的优劣。阐述了航线可更换单元的含义,引入了飞机系统结构分解的概念,介绍了航线可更换单元确定的流程,建立了确定流程图,并分析了维修性因素在LRU规划中的作用。 通过考虑LRU与平均修复时间(MTTR)之间的关系,详细介绍了基于LRU规划的MTTR实现。该研究对后续LRU规划和维修性设计具有一定的指导意义。

    • 民用飞机侧滑角传感器安装位置数值研究

      2020(2):55-64. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.012

      摘要 (417) HTML (151) PDF 8.99 M (524) 评论 (0) 收藏

      摘要:侧滑角传感器的安装位置会影响当地侧滑角测量的准确性,并且其尾迹涡可能会影响到布置在机头两侧其他传感器,因而研究侧滑角传感器的安装定位对民用飞机的操控特性和安全性有着重要意义。采用基于非结构网格的计算流体力学(computational fluid dynamic,简称CFD)数值模拟方法研究了侧滑角传感器安装位置对机头附近当地侧滑角和对当地攻角的影响。计算构型分别为全机干净机身构型和全机干净机身加上安装在机头上两组不同位置分布的侧滑角传感器构型。计算工况为来流马赫数0.85,来流攻角±2°,干净构型的来流侧滑角为0°~20°,传感器构型来流侧滑角0°和10°。对三种构型的流场、机头偏移面处当地侧滑角、当地攻角分布和无量纲涡量分布进行了分析比较,得到侧滑角传感器处当地侧滑角随来流侧滑角的变化规律,以及侧滑角传感器的尾迹影响区域及其对机头两侧当地攻角分布的影响,并给出了侧滑角传感器尾迹影响下机头两侧攻角传感器的合理布置区域。

    • 民用飞机甚高频通信系统测试

      2020(2):65-70. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.013

      摘要 (506) HTML (323) PDF 3.17 M (499) 评论 (0) 收藏

      摘要:作为民用飞机进行空地、空空通信的重要手段,甚高频(very high frequency,以下简称VHF)通信系统提供飞机与地面塔台、飞机与飞机之间进行双向语音和数据通信。为保证VHF通信系统能在整个飞行过程中提供高可靠、清晰的语音和完整的数据,如何全面地对民用飞机VHF通信系统的测试对型号适航取证显得尤为重要。首先分析了民用飞机VHF通信系统在适航安全方面的重要性,然后介绍了VHF通信系统应符合的适航要求,最后总结了VHF通信系统的导线综合测试、天线驻波比(voltage standing wave ration,以下简称VSWR)测试、系统功能测试、天线方向图测试、机上地面试验和飞行试验等完整的测试方法。

    • 面向系统集成的起落架地面运动特性建模方法

      2020(2):71-76. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.014

      摘要 (324) HTML (76) PDF 5.96 M (422) 评论 (0) 收藏

      摘要:大型飞机地面运动特性是飞机性能的重要组成部分,主要涉及到飞机的地面滑跑、转弯以及刹车等过程。地面运动特性的分析涉及到动力学、液压、控制等多领域,是典型的多学科耦合的复杂问题。以某大型民用飞机为研究对象,从主制造商的系统集成性能分析需求出发,通过多学科解耦和模型物理度划分两个角度进行地面特性模型架构的分解与定义,并以飞机刹车系统性能分析为例,验证了本架构的有效性。本文提出的模型架构灵活,既适用于飞机集成商的飞机级性能分析,又适用于特定系统级的性能分析。

    • 俄罗斯飞机模型动态试验与失速/过失速模态研究回顾

      2020(2):77-84. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.015

      摘要 (414) HTML (153) PDF 4.85 M (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:前苏联/俄罗斯拥有众多知名的飞机设计局,在过去的一个世纪里,形成了完备的飞机科研体系。飞机失速/过失速(尾旋)是飞机研制的重要方面之一,前苏联/俄罗斯各飞机设计局以及其它航空科研机构在该问题上投入了巨大的人力和物力,在风洞静态试验研究之外,还利用动态试验技术深入研究了不同布局飞机的失速/过失速特性,这些试验包括风洞虚拟飞行试验、尾旋风洞自由飞尾旋试验、尾旋风洞旋转天平试验、投放式模型自由飞试验、火箭助推式模型自由飞试验等。这些动态试验对俄罗斯飞机的边界/超边界飞行研究发挥了重要作用。对前苏联/俄罗斯各飞机设计局的飞机在研制过程中,针对失速/过失速模态的动态试验进行回顾,对国内飞机研制提供帮助。

    • 基于成本指数的民机四维航迹预测优化算法

      2020(2):85-91. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.016

      摘要 (344) HTML (74) PDF 4.79 M (530) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,四维轨迹预测与优化功能成为了飞行管理系统(Flight Management System,简称FMS)技术的研究热点。航迹预测结果的准确性直接关系着飞机的参数指标,同时也关系着飞机运行的经济性,甚至决定飞机的安全性。从飞机运行的成本角度出发,根据运行成本建立飞机运行的代价函数模型,分别对巡航阶段的速度和高度建模,将代价函数作为优化对象对四维航迹预测结果进行优化,总结出一套最经济巡航速度以及最经济巡航高度的计算方法,为民用飞机四维航迹预测的优化提供了切实可行的理论参考。

    • 民用飞机客舱系统测试准备就绪评审分析

      2020(2):92-96. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.017

      摘要 (368) HTML (214) PDF 3.92 M (1174) 评论 (0) 收藏

      摘要:在民用飞机航电系统设计过程中,通常系统的集成是从一个个单元(item)的集成开始的,为保证测试系统构型可控,满足系统集成测试的准确性、可追溯性,需开展测试准备就绪评审工作。基于对测试准备就绪评审的介绍,结合ARP4754A和实际的工程案例,从待测系统、测试文档、测试环境、测试记录、质量审计、构型控制、与开发计划的符合性等七个方面阐述了测试准备评审开展的要点,其研究结果在型号实践中已经得到应用并表明是有效的、合理的。

    • 民用飞机型号合格审定计划的制定方法

      2020(2):97-102. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.018

      摘要 (442) HTML (148) PDF 3.03 M (1054) 评论 (0) 收藏

      摘要:在民用飞机型号合格适航取证过程中,申请方需要开展符合性验证试验、试飞、分析等符合性验证活动来证明飞机型号设计符合相应的型号合格审定基础,以获得适航当局颁发的型号合格证。在此过程中,需要将符合性验证活动分解为便于管理的任务,使这些任务得以合理、有序地完成,这类分解后的符合性验证活动的载体就是一份份型号合格审定计划。审定计划是民用飞机型号合格取证的关键工具,它提供了详细的产品描述和成功完成取证的工作要求。分析了审定计划的适航规章要求和行业标准要求以及两者之间的异同,结合国内民用飞机型号的适航取证经验,提出了审定计划的规划原则、内容要求和协调性检查要求,为国内民用飞机型号合格审定计划的规划和制定提供参考。

    • 民机机载系统网络安保适航政策分析

      2020(2):103-107. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.019

      摘要 (406) HTML (178) PDF 3.35 M (1036) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着信息化、网络化技术的不断发展,机上互连接口的数量和种类越来越多,在带来性能提升的同时也引入了安保风险,给民机安全性带来了挑战。梳理了新一代民机内部网络域、外部网络域的接口类型,总结了国际民航组织、美国联邦航空局、欧洲航空安全局等各机构针对网络安保问题的审定政策,分析机载网络安保相关的工业标准及审定要求,给出了在实际审定中的审定要素和要求。本研究可为我国民机机载系统网络的适航审定提供理论支撑。

    • 民用飞机主制造商设计保证系统的建设方法

      2020(2):108-114. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.020

      摘要 (502) HTML (150) PDF 4.99 M (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:运输类民用飞机主制造商建立设计保证系统,旨在充分发挥自主适航的能力,从产品全生命周期出发保证研制航空产品的安全性,提升航空产品的品质,保持航空产品的高质量运行。基于欧洲航空安全局和中国民用航空局关于设计保证系统的相关适航要求分析,结合民用飞机主制造商的管理体系,确立设计保证系统“明确职责-梳理活动-健全组织机构-优化资源配置-建立文件体系”的建设方案,浅析民用飞机主制造商围绕设计职能、适航职能、独立监督职能开展设计保证系统建设的方法。

    • 一种客机空中救生体系

      2020(2):115-120. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.021

      摘要 (366) HTML (47) PDF 3.82 M (456) 评论 (0) 收藏

      摘要:当今民航还无有效的客机空中救生,空难死亡率居高不下,乘客的安全保障无法满足民航发展的需要。通过对诸多空难的研究,发现了“救生飞行时段”,由此引出一项自动化救生系统新技术,并以自动化救生系统、客机、机内人员构成一个客机空中救生体系。该体系的作用在于客机遇险时,机内人员能快速地脱离客机安全着陆(水),有效地降低或免除人员伤亡,并改变客机空难救生的现状,同时指出一个客机空中救生的新方向。

    • 飞机机加框激光喷丸轨迹生成及数值分析

      2020(2):121-127. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.022

      摘要 (308) HTML (74) PDF 4.55 M (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:在飞机服役过程中,部分金属零件因承载应力及环境因素,疲劳及腐蚀问题突出,常用表面强化在零件表层引入残余压应力进行改善。激光喷丸强化利用短脉冲激光束作为介质对材料表面改性达到强化效果,文中利用基于CATIA软件开发的激光喷丸强化工艺轨迹规划平台,实现喷丸区域CAD几何特征提取与喷丸轨迹的规划、生成、可视化及输出功能的一体化,对某机型货舱门框的机加框零件进行激光喷丸强化轨迹路径的规划和输出。利用ABAQUS软件子程序分析机加框激光喷丸强化后的变形行为,包括喷丸区应力、应变及变形位移量分布特点。结果表明:在给定工艺参数情况下,机加框喷丸区最大压应力位于表面1.0 mm左右,最大等效应变0.03~0.04,喷丸区域表面平均变形位移50 μm,数值模拟验证了轨迹平台用于规划生成轨迹的适用性。

    • 签派工作负荷评估与人力资源配置研究

      2020(2):128-134. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.023

      摘要 (345) HTML (129) PDF 3.94 M (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着航空公司机队规模的不断扩大,运行航线不断增加,飞行签派员利用运行控制系统对每次飞行起始、持续、终止行使放行与监控的职权时,所需要投入的精力大幅提高。为了确保运行控制安全裕度,这就需要一套科学的评估体系来评估飞行签派员日常工作负荷,指导航空公司签派人力资源的配置,合理安排人员排班,优化系统功能。根据民航局咨询通告建议,通过对航空公司签派员工作负荷的评估实例,对推荐的方法进行应用,并优化计算。同时提出了对排班、系统和流程的优化方法。使用该方法在航空公司签派排班的应用,可优化资源,控制人为因素风险。

    • 民用飞机设计参考机种之一—道格拉斯DC-8四发喷气客机

      2020(2):135-136. DOI: 10.19416/j.cnki.1674-9804.2020.02.024

      摘要 (338) HTML (293) PDF 5.67 M (467) 评论 (0) 收藏

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