Wiley,2009 4. R. Vepa,智能结构动力学,Wiley,2010 课程名称 AE 604 航空航天结构高级课题 学分结构 3-0-0-6 先决条件 无 课程内容 本课程重点关注结构动力学和气动弹性的高级课题。重点关注旋翼气动弹性和高超音速气动热弹性方面。以下列出了一系列主题。实际内容将取决于学生的具体背景和兴趣。 旋翼主题:A. 旋转结构(梁)的结构动力学;B. 用于旋翼应用的近似非定常气动模型;C. 直升机气动力学简介 气动热弹性主题:A. 热弹结构(梁)的结构动力学;B. 用于高速应用的近似气动热载荷模型; C. 数值考虑和耦合策略 文本/参考文献 1. R L Bielawa,旋翼结构动力学和气动弹性,AIAA 教育系列,
本研究的目的是调查和量化在长距离耐力跑步中起搏器牵伸产生的空气动力学优势、生理和性能优势。实验测试是在风洞中进行的,两名跑步者在亚最大努力下以 4.72 米/秒的速度在相同的空气速度下进行了五分钟的跑步机跑步测试。通过比较有和没有牵伸的生理参数,获得了由于起搏器效应而导致的降低。使用 CFD 模拟来分析在风速为 4.72 米/秒时有和没有牵伸的空气动力学效应,即阻力和阻力系数。结果表明,与基线(单独跑步)相比,牵伸位置的阻力(-9.73%)和阻力系数(-9.73%)均有所下降。空气阻力的减少还会导致以下生理参数的降低,实验测试检测到:耗氧量(-5.46%)、代谢能力(-5.48%)、能量成本(-7.31%)、产生的二氧化碳(-7.40%)、每分钟通气量(-5.44%)、心率(-0.60%)、血乳酸浓度(-16.66%)、RPE(-13.89%)。结果表明,牵引对空气动力学参数有显著影响,但也对高度和中度训练的运动员的生理和表现变量有显著影响。
教职人员 AC Mandal,博士(印度理工学院班加罗尔分校):实验空气动力学、流动不稳定性和过渡、湍流剪切流。 AK Ghosh,博士(印度理工学院):飞行力学、神经网络、飞行测试。 A. Tewari,博士(密苏里罗拉大学):飞行力学、气动伺服弹性、空间动力学和控制。 A. Kushari,博士(佐治亚理工学院):推进、燃烧、液体雾化、流动控制。 Abhishek,博士(马里兰大学帕克分校):旋翼机气动力学、未来垂直起降/短距起降系统、飞行器设计、无人机系统、逆飞行动力学和风力涡轮机。 Ajay Vikram Singh 博士(马里兰大学帕克分校):燃烧和反应流、燃烧产生的功能性纳米颗粒、烟灰形成和氧化、火灾动力学、爆轰和爆炸。Arun Kumar P. 博士(印度理工学院坎普尔分校):亚音速和超音速喷气机、流动控制、喷气声学。Ashoke De 博士(路易斯安那州立大学):计算流体力学、湍流燃烧、燃气轮机推进。CS Upadhyay 博士(德克萨斯 A&M 大学):计算力学、损伤力学。Debopam Das 博士(印度理工学院班加罗尔分校):理论和实验流体动力学、气动声学、不稳定性与过渡、涡旋动力学。非定常空气动力学、鸟类和昆虫的飞行。
飞机结构设计是一个复杂的工业过程,需要对空气动力学、结构、材料和系统等不同领域进行多学科分析和考虑,并在这些不同领域施加的约束之间进行适当的折衷,以满足飞机所需的整体性能。在公务机和军用飞机领域,鉴于对更高效的空气动力学公式的研究、对“尽可能轻”设计的不断渴望以及机身尺寸的增加,飞机的灵活性在过去几十年中大大提高。这就需要考虑从飞机开发的最初阶段开始就存在于飞行包线中的越来越复杂的气动弹性耦合现象。挑战远远超出了航空结构性能领域,因为气动弹性也会对相关领域产生重大影响,例如飞机性能、操纵品质或系统设计。这仅仅强调了气动弹性对新飞机项目的风险、成本和期限的潜在重大影响:气动弹性现在被视为设计的主要学科之一,也是飞机开发逻辑中的“关键”过程之一。这种极具挑战性的背景是自 20 世纪 90 年代以来达索航空在气动弹性领域不断进行重大修改的源头。今天,这种趋势仍在继续,气动弹性将不得不应对一系列全新的挑战和需求,并继续以同样的速度自我改造,以避免阻碍创新和未来的技术突破。从这个角度来看,本文概述了达索航空在军用飞机和公务机领域在气动弹性方面当前的最佳工业实践。涵盖了这个充满挑战和令人兴奋的领域的主要方面:数值方法和工具、实验验证过程、飞机计划期望以及与人类组织相关的方面。它讨论了原则和指导方针,而不是有关基本方程和方法的细节。最后一部分介绍了达索航空在气动弹性领域未来的工业挑战。
I.简介 制造新的或修改现有的飞行器是一个复杂且耗时的过程。工程师必须就飞行器配置和飞行控制设计做出决策,以确保满足系统级规范。对硬件的任何更改都非常昂贵且耗时。因此,在构建任何硬件之前尽可能地完成和验证设计非常重要。基于模型的设计使工程师能够在设计过程的早期阶段测试和验证他们的想法,此时对设计进行更改仍然相对容易且便宜。在本文中,我们使用一种新型轻型飞机设计的示例来介绍一种快速迭代飞行器几何配置和飞行控制设计的方法。本文介绍了稳定性和控制工程师在设计过程的早期阶段通常要经历的步骤。这些步骤包括:定义飞行器的几何形状、确定飞行器的空气动力学特性、创建模拟以验证性能以及设计飞行控制律。这些步骤中的每一个都可能是一项耗时的任务。在本文中,我们介绍了简化这些步骤并确保快速迭代设计的工具和技术。我们首先讨论一种基于飞行器几何形状确定飞行器空气动力学特性的方法。我们讨论美国空军数字数据汇编 (Datcom) 软件,并介绍 Digital Datcom 对我们特定飞行器配置的分析结果。然后,我们演示如何快速轻松地将从 Digital Datcom 获得的结果导入 MATLAB® 进行进一步分析。我们说明了对空气动力学稳定性和控制系数及导数的初步分析可以揭示有关飞行器性能和稳定性的信息。然后,我们将展示如何快速创建飞行器的模拟。我们将讨论运动方程的建模、作用于飞机的力和力矩的计算、传感器和执行器等飞行器部件的建模,以及大气、重力和风阵等环境影响的建模。我们将演示如何在模拟中使用 Digital Datcom 的空气动力学系数来快速计算作用于飞行器的空气动力和力矩。接下来,我们将讨论飞行控制设计技术。我们还展示了如何针对纵向飞行控制的具体示例有效地设计内环和外环控制器。以我们飞机的纵向控制设计为例,我们展示了如何轻松地线性化仿真模型,以及如何设计满足时域和频域规范的控制器。
简介 每位飞行员都有一个工具箱,里面装着多年来收集和掌握的各种工具。除其他外,该工具箱可能包含紧急程序、操作限制、法规或说明,以及各种经验教训。掌握基本的空气动力学原理是专业飞行员的重要工具,尤其是在军事航空中旋翼飞行的严酷条件下。了解空气动力学的基本原理可以挽救您的生命。一次又一次,事故报告将事故的起因归咎于对空气动力学原理缺乏了解或应用不当。在飞行训练中接触这些原理及其应用只是掌握基本概念的第一步。每个职业都需要继续教育。铁磨铁,我们相互学习。飞行员有责任不断磨练自己的技能,以保持可能影响任务完成或机组人员生存的优势。定期复习系统和空气动力学课程材料将提供最大的保留和即时回忆。每次飞行员重读课文时,他们都会收集一些新的事实或关系,以提高他们的整体理解,甚至在踏上新飞机之前。对航空安全官课程飞行员的调查显示,调查事故所需的空气动力学原理很少从飞行训练中保留下来。每位航空安全官 (ASO) 都会在课程中完成 20 小时的旋翼空气动力学讲座。从这门课程中可以清楚地看出,每个人不仅有能力,而且有很强的积极性,使基本的空气动力学原理成为他们工具箱中不可或缺的一部分。他们的目标不是培养事故调查技能,而是培养他们可以共享的事故避免技能。因此,本书的目标是以简单易懂的方式介绍直升机空气动力学原理,以便最新的海军飞行员学生和最老的教练飞行员都可以使用简明准确的参考。然而,最好的工具只对那些开发和保持一定专业水平以使其使用成为第二天性的工匠有用。范围 这本参考书提供了对直升机传统和历史、直升机基本原理和空气动力学原理的广泛理解。它旨在成为机队飞行员可以用作单一来源文档的参考书,而不仅仅是飞行学校的参考书。它包含大量信息以及大量参考资料。这本参考书是由训练空军联队五号飞行教官和学术教官共同努力制作的。这项工作正在进行中,将定期更新。请将参考列表、参考资料的解释或所呈现的信息中的任何错误报告给训练空军联队五号学术培训部门。
萨博 37 Viggen 飞机的中央计算机 Bengt Jiewertz 前身为 Datasaab 和爱立信 AB 摘要:20 世纪 60 年代初,决定将多用途攻击/战斗机萨博 37 Viggen 设计为单座飞机。中央计算机和平视显示器使得不再需要人类领航员。计算机是所有电子设备的中央计算和集成单元,为飞行员提供支持。这台计算机 CK37 用于萨博 AJ37,是世界上第一台使用集成电路(第一代 IC)的机载计算机。1970 年至 1978 年间交付了近 200 台计算机。功能可靠,到 21 世纪初,计算机仍在运行,并进行了升级。 关键词:飞机计算机,CK37 1. 背景 20 世纪初,有 12 家瑞典公司参与飞机制造。但他们没有得到瑞典国防部的支持。后来,在 1932 年,议会决定瑞典应该在军用飞机供应方面自给自足。萨博 (Svenska Aeroplan AktieBolaget) 公司成立于 1937 年,并受瑞典空军委托提供军用飞机。三种类型的螺旋桨飞机相继交付。第二次世界大战后,国际紧张局势加剧,萨博的技术能力和产能被用于新的先进发展。从 1950 年起,四架新型亚音速喷气式飞机交付。最著名的是战斗机萨博 29“Tunnan”。1950-1956 年间共交付了 661 架萨博 29,使瑞典空军成为世界第四大空军。从 1960 年起,三架军用超音速飞机交付。它们是萨博 35 Draken、多用途萨博 37 Viggen 和萨博 39 Gripen。萨博公司生产了 14 种不同类型的军用飞机和 4 种民用飞机。在开发先进飞机时,需要对空气动力学和材料强度问题进行大量计算。萨博公司很早就开始使用模拟器和计算机。从 1956 年开始,模拟电子模拟器 SEDA(萨博电子微分分析仪)被用于解决导弹和飞机设计中的问题。瑞典第一台电子管计算机是 BESK(Binär Elektronisk Sekvens Kalkator)。这台计算机推出后不久,萨博就成为其最大的用户之一。然而,这种计算能力还不够,萨博公司制造了自己的先进副本。这台计算机从 1957 年开始使用,是瑞典第二台功能强大的电子计算机。