新一代安全关键型嵌入式网络物理 (Ref.1) 武器系统,包括垂直升力航空电子系统。导致这些问题的因素包括软件支持功能的增长、系统集成中的交互复杂性以及模糊、缺失、不完整和不一致的要求。问题继续阻碍资源利用、时间和调度、并发性和分布以及安全和保障方面的系统。一种基于 SAE International® 航空航天标准 AS5506C 架构分析和设计语言 (AADL) 的新方法,称为架构中心虚拟集成流程 (ACVIP),正在由美国陆军开发和研究以应对这些挑战。ACVIP 是一种组合、定量、以架构为中心、基于模型的方法,可在早期阶段和整个生命周期中进行虚拟集成分析,以检测和删除目前直到软件、硬件和系统集成和验收测试才发现的缺陷。名为联合多角色 (JMR) 技术演示器 (TD) 的科学与技术 (S&T) 计划与任务系统架构演示工作一起,正在开发、试行、评估和完善模块化开放系统方法 (MOSA)、综合架构策略 (CAS) 和基于模型的工程 (MBE),包括通过与承包商团队合作的多个项目为未来垂直升力 (FVL) 系列系统做准备的 ACVIP。ACVIP 在解决网络物理系统 (CPS) 问题方面发挥着关键作用,并且可以成为美国国防部 (DoD) 数字工程战略的关键贡献者。它提供了一个明确的标准作为商业工具市场的基础,为技术的成熟和商业化的持续努力提供了现成的基础,提供了成功的早期演示,并为权威事实来源 (ASoT) 做出了独特的架构贡献。我们将首先讨论 CPS 开发中的挑战以及 ACVIP 为应对这些挑战所做的贡献。然后,我们概述了 ACVIP 如何成为国防部数字工程战略 (Ref.2) 所有五个目标(见图 8)的关键组成部分。
负载感应液压系统。IT62H 具有负载感应液压系统,该系统可根据操作条件自动调整,仅提供机具所需的液压流量,从而提高燃油效率。借助新的优先比例压力补偿阀,机具控制比以前的系统有所改进 - 可以同时操作升高/降低和后退/倾卸,并且可以重复精细调节以提高生产率。操作员会注意到操作更加简便,对堆的轮辋牵引力更大,提升力增加了 20%。双泵液压系统为液压系统提供一个专用泵,另一个为转向系统提供专用泵。这可确保转向和机具均获得充分的流量 - 保证在需要时和需要的地方提供动力。
由于这种设计效率的提高,混合翼体 (BWB) 等替代概念也有一定作用,它是旧式“飞翼”升力体的演变。人工稳定(计算机化飞行控制)的发展消除了这种配置的主要缺点,即难以兼顾可控性和性能。这甚至更加适用,因为边界层空气控制装置现在能够产生额外的升力,同时减少空气动力学损失。结果是,我们将能够利用这一概念的优势,特别是在不降低效率的情况下提高运载能力。因此,我们可以通过广泛使用具有高比强度的复合材料来设计具有合理外部尺寸的大容量飞机。现在,我们可以完全控制这些部分可回收材料的设计和资质,以及由于集成的健康监测系统而导致的它们随时间的推移的行为。
摘要:近年来,减载技术在运输机上得到越来越广泛的应用。对于已服役的飞机,减载可以延长疲劳寿命,或实现微小的配置变化。如果在飞机设计过程中考虑减载,则可以减轻飞机的结构质量。本文研究了各种机动和阵风减载算法以及未来潜在的飞行操作、湍流预报和材料科学技术,并评估了可以实现的质量减轻。为此,以一架远程运输机为参考,考虑的载荷工况为1-cos阵风、机动和准定常着陆。基于载荷,优化了升力面的复合结构,同时保持次级质量和机翼平面形状不变。实施所有技术后,可实现翼盒质量减轻26.5%或运行空重的4.4%。
当前运输飞机的固定弯度机翼设计用于实现最佳巡航升力系数,并通过阶梯式巡航爬升飞行剖面实现高效飞行。未来的污染立法可能会禁止此类飞行,并且可能需要采用其他升力/阻力优化方法。固定弯度几何形状对于使用通用机翼的客机系列的开发也可能是不利的。机翼对于中程衍生飞机可能是最佳的,但对于较大和较小的变体则不是。一种解决方案是使用可变弯度襟翼用于巡航以及起飞和降落。本文将介绍克兰菲尔德大学在该领域的 15 年相关研究计划。这些研究表明,在某些情况下,此类系统可以带来成本效益,并提供操作灵活性,这是可变弯度概念的主要驱动力。
考虑到近年来科技的发展,飞机模型的动力学分析具有重要的意义,人们提出了新的方法和控制设计来描述和改进飞机的动力学、控制和稳定性。在这种情况下,战斗机在战斗情况下的行为至关重要,因为该系统的运行更接近其极限区域,并且要处理更高的速度和各种各样的攻角。对于 [1] ,飞机的动力学自然是非线性的,因为作用在系统上的许多力,例如阻力和升力以及空气层的方向及其与所选参考的关系。因此,忽视非线性方面可能会限制系统代表性模型的能力,从而限制其电子控制器的能力。根据 [2] ,对于更现实的模型,必须考虑固有的非线性和不确定性,以避免不稳定的运行区域,从而实现更高效、更现实的控制项目。
摘要:近年来,减载技术在运输机上得到越来越广泛的应用。对于已服役的飞机,减载可以延长疲劳寿命,或实现微小的配置变化。如果在飞机设计过程中考虑减载,则可以减轻飞机的结构质量。本文研究了各种机动和阵风减载算法以及未来潜在的飞行操作、湍流预测和材料科学技术,并评估了可以实现的质量减轻。以一架远程运输机为参考,考虑的载荷工况条件为1-cos阵风、机动和准定常着陆。基于载荷,优化了升力面的复合结构,同时保持次级质量以及机翼平面形状不变。实施所有技术后,翼盒重量可减少 26.5%,或减少空载重量的 4.4%。
如果拍摄照片的飞行员保持原位并立即将总距减小到最低位置,他可能已经成功完成了紧急迫降。这是一个很好的程序,因为在自转时,降低机头以获得空速会减少作用在旋翼盘上的空气量并进一步降低旋翼转速。让直升机垂直下降会导致更多的空气通过旋翼盘向上移动并恢复一些旋翼转速。然后,飞行员利用旋翼转速中额外储存的动能来减慢直升机在接触地面之前的下降速度。这是通过在接触地面之前立即拉全总距来实现的,以产生短暂的升力爆发。时机至关重要,这样直升机才能以最低速度接触地面,从而提高乘客的生存能力。
这一原理通过管道内流动的流体压力变化来体现,管道内径减小,类似于文丘里管。在逐渐变窄的管道的宽部分,流体以较低的速度流动,产生较高的压力。当管道变窄时,它仍然包含相同量的流体;但由于通道收缩,流体以更高的速度流动,产生较低的压力。这一原理也适用于飞机机翼,因为它的设计和构造具有曲线或拱度。[图 1-9] 当空气沿机翼上表面流动时,它比沿机翼下表面流动的气流行进的距离更大。因此,根据伯努利原理,机翼上方的压力小于机翼下方的压力,从而在低压方向上对机翼上曲面产生升力。