摘要 飞机水平稳定器容易因气流与机翼分离以及随后其尾流对稳定器结构的冲击而发生疲劳损坏,这被称为抖振事件。在本文中,之前开发的等几何混合壳方法在动态分析设置中被重新制定,以模拟使用不同俯仰角的飞机起飞。所提出的 Kirchhoff-Love (KL) 和连续壳混合允许使用连续壳对飞机水平稳定器的关键结构部件进行建模,以获得高精度 3D 应力,而使用计算效率高的 KL 薄壳对不太重要的部件进行建模。施加的气动载荷由混合浸入几何和边界拟合的计算流体动力学 (CFD) 分析生成,以准确记录稳定器外表面的动态激励。具体来说,为了节省计算量,除了机翼和稳定器之外的整个飞机都浸入基于浸入几何分析 (IMGA) 概念的非边界拟合流体域中,而围绕飞机机翼和稳定器的网格则采用边界拟合,以准确计算稳定器上的气动载荷。然后将获得的载荷时间变化应用于水平稳定器的动态混合壳分析,并评估高保真应力响应以进行后续疲劳评估。然后进行简单的频域疲劳分析,以评估稳定器的抖振引起的疲劳损伤。代表性水平稳定器的稳态和动态非线性混合壳分析结果证明了所提方法的数值精度和计算效率。
金属连接网络 (MBN) 是指飞机末端(机翼、尾翼、垂直稳定器等)内各种金属部件的有意互连,以建立低电阻路径并均衡电势。MBN 确保飞机结构和设备不同部分之间的有效连接,特别是为了缓解 ESD。MBN 通过提供低电阻路径,使静电荷通过导电结构通过电离消散到环境中,或通过起落架和导电橡胶飞机轮胎直接接地,从而帮助消除静电放电事件。接合面粘合和粘合带(也称为“柔性接头”)用于物理连接金属和结构部件,例如机翼、控制面、天线和静电芯,以建立电连续性并均衡电势。这些接地连接有助于防止整个飞机中静电的积聚,这是电磁干扰管理中一项关键的安全要求和缓解因素。ESN 和 MBN 是整体电气接地和保护策略不可或缺的组成部分,它们共同提供可靠的电气环境、减轻雷击相关风险并管理 EMI。最重要的是,这两个系统对于满足乘客和环境安全要求至关重要——这是所有飞机的基本问题,但对于 eVTOL 车辆来说尤其令人担忧,因为 eVTOL 车辆必须实施更严格的接地程序,以有效地接地高压电池、控制器和电机,以保护乘客和地勤人员。
薄壁结构 – 机翼;机身;尾翼;薄壁近似。金属材料 – 材料化学;成型;轻质合金;超级合金。复合材料 – 混合规则;层压板理论;制造;功能复合材料。航空航天结构部件分析 – 弯曲;剪切;扭转;组合载荷;应力;扭转角;挠度;疲劳;断裂。无损检测 – 超声波检测;压电换能器;导波检测;相控阵扫描;结构健康监测。有限元分析 – 一维元素;二维元素;三维元素;高阶元素;静态分析;动态分析。
尽管设计已有四十多年历史,但塞斯纳 177 Cardinal(拥有时髦的倾斜挡风玻璃、宽大的门和无支柱机翼)看起来比塞斯纳位于堪萨斯州独立市的工厂生产的最新 Skyhawks 更现代。然而,遗憾的是,Cardinal 是通用航空开发创新和大胆往往在市场上遭遇惨淡结果的典型例子。尽管人们对这种将引领轻型飞机新思维的设计寄予厚望,但 Cardinal 的起步却很艰难,在问世十年后就从塞斯纳的库存中消失了。
可能会有人问:“直升机和固定翼飞机都是重于空气的飞行器,因此直升机的疲劳和结构完整性与固定翼飞机的疲劳有何不同?”答案在于,通过旋翼而不是固定机翼产生升力会产生一个由高速率施加的大型动态载荷控制的载荷环境。事实上,有人提出,也许不太客气,但确实如此,对直升机部件进行疲劳测试的最简单方法是将它们安装在直升机上,然后让直升机施加疲劳载荷。
赫尔伯特机场是第 1 特种作战联队的所在地,该联队是空军六个现役特种作战联队之一,隶属于空军特种作战司令部。第 1 特种作战联队是 AFSOC 提供空中力量执行全球特种作战任务能力的关键组成部分。第 1 特种作战联队的主要任务是快速规划和执行专门和应急行动,以支持国家优先事项。该联队的核心任务包括近距离空中支援、精确航空火力、专门的航空机动、情报、监视和侦察 (ISR) 行动以及敏捷战斗支援。
目标:我们测试六足模拟器中的某个程序是否会导致航空公司飞行员对倾斜角(即“倾斜”)做出错误的假设以及对姿态指示器 (AI) 做出错误的解释。背景:倾斜对解释错误的影响此前已在非飞行员中得到证实。飞行中,由于误导性的滚转提示(空间定向障碍)可能会出现错误的假设。方法:飞行员(n = 18)进行了 36 次试验,要求他们仅使用 AI 滚转至机翼水平。在显示 AI 之前,他们会收到滚转提示,在大多数试验中,提示与 AI 倾斜角方向相匹配,但在倾斜相反条件下(四次试验),提示方向相反。在基线条件下(四次试验),他们没有收到滚转提示。为了测试飞行员是否对 AI 做出反应,AI 有时会在倾斜水平条件下(四次试验)按照滚转提示显示机翼水平。结果:总体而言,飞行员在倾斜-相反条件下(19.4%)犯的错误明显多于基线条件(6.9%)或倾斜-水平条件(0.0%)。倾斜-相反条件下的学习效果明显,因为 38.9% 的飞行员在第一次接触这种条件时犯了错误。经验(即飞行小时数)没有显著影响。结论:倾斜程序可有效诱导飞行员的 AI 误解和控制输入错误。应用:该程序可用于空间定向障碍演示。结果强调了明确的显示的重要性,它应该能够快速纠正由于空间定向障碍而导致的错误假设。