近年来,多电动飞机 (MEA) 概念经历了重大发展和改进,力求在一系列飞行场景下降低噪音和二氧化碳排放、提高电力传输效率和提高可靠性。多电动发动机 (MEE) 越来越多地被视为 MEA 的关键补充系统。通过这一概念,传统的发动机辅助系统(即燃油泵、油泵、执行器)将被电动等效系统取代,为飞机和发动机电力系统优化和管理提供更大的空间。这一概念与从多个发动机转子中提取电力相结合,还可能显著节省燃油。迄今为止,发动机和飞机已使用单通道或双通道发电和配电系统。然而,随着飞行关键发动机辅助设备的电气化程度不断提高以及对更大负载传输灵活性的要求,应考虑采用三通道架构。
摘要 无尾飞机固有的偏航控制功率有限和方向稳定性差的缺点。为了在低成本和低风险的无尾配置早期设计过程中解决这些问题,本文提出了一种创新的实验方法来验证控制律并定量评估飞行品质,该方法使用安装在风洞中三自由度试验台上的动态缩放模型。推导了试验台上无尾演示器的运动方程,然后对试验台约束模型和自由飞行模型之间的横向飞行动力学进行了比较。根据缩放修正的飞行品质标准,完成了偏航和滚转运动控制增强系统的构建。通过在不同空速和攻角下的稳定飞行员在环飞行证明了所设计的控制律的有效性。通过应用多步机动进行低阶等效系统辨识来评估所实现的闭环飞行品质。尽管在开环情况下偏航会表现出严重的不稳定性,但荷兰滚模式的闭环飞行品质在低攻角下可以提高到 1 级。
摘要 燃气轮机是一种非常复杂的机械,因为它既有静态结构,又有由振动现象引起的动态行为。需要采用监测和诊断程序来识别和定位振动缺陷,以确保燃气轮机等大型旋转设备正常运行。这是必要的,以避免灾难性的故障和恶化,并确保正常运行。利用基于频谱分析的方法,本研究的目的是提供一个模型,用于监测和诊断 GE MS3002 燃气轮机及其驱动的离心式压缩机的振动。这将通过利用该技术来实现。随后,收集离心式压缩机模型的振动测量值,作为对另一种方法的建议。该方法基于神经模糊方法类型 ANFIS,旨在创建一个等效系统,该系统能够在无需咨询人类的情况下做出决策,以检测振动缺陷。尽管所调查的压缩机存在缺陷,但该程序仍产生了令人满意的结果。
摘要 无尾飞机固有偏航控制功率有限和方向稳定性差的缺点。为了在低成本和低风险的无尾配置早期设计过程中解决这些问题,本文提出了一种创新的实验方法,将动态缩放模型安装在风洞中的三自由度装置上,以验证控制律并定量评估飞行品质。推导了无尾演示器在装置上的运动方程,然后对装置约束模型和自由飞行模型的横向飞行动力学进行了比较。根据缩放修正的飞行品质标准,完成了偏航和滚转运动控制增强系统的构建。通过在不同空速和攻角下的稳定飞行员在环飞行证明了所设计的控制律的有效性。通过应用多步机动进行低阶等效系统辨识来评估所实现的闭环飞行品质。尽管在开环情况下偏航会表现出严重的不稳定性,但在低攻角下,荷兰滚模式的闭环飞行品质可以提高到 1 级。
摘要:本文提出了一种考虑复杂舰船运动和风环境的舰载机自动着舰控制律,具体为预瞄控制与自适应非线性控制的综合策略。首先,在姿态控制环中采用增量非线性反步控制律,以提高飞机的抗干扰能力。其次,为提高恶劣海况下的下滑道跟踪性能,对舰载机运动进行预测,并将预测的运动引入最优预瞄控制制导律中,以补偿舰载机运动带来的影响。然而,预瞄控制本质上是一种最优控制律,需要建立状态空间模型,因此内环与外环控制的综合并不是那么简单。因此,需要对姿态-高度高阶系统模型进行低阶等效拟合,此外,还需要为低阶等效系统设计状态观测器,为着舰控制器提供所需状态。最后,为验证所提方法,以无人无尾机模型在不同海况下执行自动着舰任务,结果表明,自动着舰系统即使在恶劣海况下也能保证令人满意的着舰精度和成功率。
ORCID ID:Kyle A. Alvarado https://orcid.org/0000-0001-6489-2237 Juan B. García Martínez https://orcid.org/0000-0002-8761-7470 David Denkenberger http://orcid.org/0000-0002-6773-6405 摘要:将食物发射到太空的成本非常高。另一种方法是在任务期间使用人工光合作用、温室、非生物食品合成、电细菌和氢氧化细菌 (HOB) 等方法制作食物。本研究比较了预包装食品、人工光微藻和 HOB。每种替代方案的主要因素是其相对质量,因为将有效载荷发射到太空需要高昂的燃料成本。因此,使用美国国家航空航天局开发的等效系统质量 (ESM) 技术对替代方案进行了评估。分析了三项为期 3 年、载有 5 名机组人员的不同任务,包括国际空间站 (ISS)、月球和火星。ESM 的组成部分包括表观质量、散热、功率和加压体积。所有系统选择的电源都是核能。经计算,太空电力与生物质的效率分别为 HOB 和微藻的 18% 和 4.0%。这项研究表明,种植 HOB 是最便宜的替代方案。HOB 的 ESM 平均比预包装食品和微藻低 2.8 倍和 5.5 倍。这项替代食品研究还涉及在全球农业灾难期间为地球提供食物。HOB 的好处包括回收包括 CO 2 在内的废物并产生 O 2 。实际系统将涉及多种食物来源。
(AFMC)本出版物是对 AFI 36-2650《维护培训》和 DAFPD 36-26《总兵力发展与管理》的补充。它为空军维护训练程序提供了进一步指导,并为开发飞机、弹药和导弹维护训练提供了框架。本补充适用于 AFMC 内执行飞机维护的所有组织,包括提供基地级维护产品或服务的组织,以及航空航天维护和再生集团的工业运营。它也适用于在 AFMC 设施上工作的合同现场团队,除非合同官员已经验证并批准了等效系统。本补充不适用于空军国民警卫队 (ANG) 和空军预备役司令部 (AFRC) 及其部队。本指示不适用于美国太空军。本补充可进一步补充至综合体或联队级别以下。所有补充和附录均应提交给 HQ AFMC/A4PT 进行协调和批准。使用空军部 (DAF) 表格 847《出版物变更建议》将建议的变更和对本出版物的疑问提交给主要责任办公室 (OPR),并将 DAF 表格 847 从现场通过适当的职能指挥链传送到 HQ AFMC/A4PT。向 HQ AFMC/A4PT 提交对本补充材料的书面澄清请求。本出版物中放弃联队/部队级别要求的权限在合规声明后以层级编号(“T-0、T-1、T-2、T-3”)标识。有关与层级编号相关的权限的描述,请参阅空军部手册 (DAFMAN) 90-161《发布流程和程序》。通过相应的职能指挥链提交豁免请求
可回收食品技术对于长期载人航天任务至关重要。本研究将传统和替代太空食品与使用回收二氧化碳的非生物合成 (NBS) 系统进行了比较。以二氧化碳的电化学转化为起点,回顾了不同的碳水化合物合成途径。糖和甘油被视为最终产品。分析了三次往返任务,共有 5 名机组人员,持续 3 年:国际空间站、月球和火星。等效系统质量 (ESM) 技术用于将 NBS 系统与通常储存的预包装食品、人工光培养的螺旋藻、氢氧化细菌 (HOB) 和微生物电合成 (MES) 进行比较。这允许对具有不同特征的系统的发射成本进行比较,包括设备质量、机载体积以及功率和散热要求。使用文献值通过质量和能量平衡估算功耗。NBS 系统的火星任务 ESM 估计在 10-30 吨以内。相比之下,螺旋藻的平均能耗为 65 吨,预包装食品的平均能耗为 35 吨,MES 的平均能耗为 25 吨,HOB 的平均能耗为 11 吨。据估计,NBS 与 HOB 和 MES 一起,是最节能的选择之一。NBS 系统的电能到食品的转换效率预计为 10-21%,单程碳产量高达 ~70%。虽然不建议将 NBS 应用于所有替代方案(即 HOB),但建议将其应用于预包装食品和螺旋藻基准。这些食品生产技术还可以帮助人类度过极端灾难。
当前国际空间站机组人员的医疗保健系统存在长期太空任务医疗脆弱性,这些风险源于太空飞行加速的药物降解和补给滞后时间。生物再生生命支持系统可能是一种通过利用原位资源利用 (ISRU) 进行药物合成和纯化来弥补这一风险差距的方法。最近的文献开始考虑使用微生物和植物作为药物生命支持技术基础的生物 ISRU。然而,目前还没有对生物生产的药物用于人类医疗所需的加工和质量系统进行严格的分析。在这项工作中,我们使用等效系统质量 (ESM) 指标来评估长期太空探索任务的药物纯化加工策略。单克隆抗体代表了一种能够治疗多种太空相关疾病状态的多样化治疗平台,被选为本次分析的目标产品。我们研究了基于亲和力的单克隆抗体纯化捕获步骤的 ESM 资源成本(质量、体积、功率、冷却和机组人员时间),作为载人火星任务架构中的测试案例。我们比较了六种技术(三种生物捕获方法和三种非生物捕获方法),优化了调度以最小化每种技术的 ESM,并进行了情景分析以考虑一系列输入流组成和药物需求。我们还将基本情况的 ESM 与替代任务配置、设备模型和技术可重用性的情景进行了比较。在整个分析过程中,我们确定了药物生命支持技术开发的关键领域以及用于评估生物再生生命支持技术的 ESM 框架的改进。
MM-102:工程材料概论工程材料简介、其范围和在工业发展中的作用、工程材料的原材料:其可用性和需求、工程材料基础:原子键、金属晶体结构、聚合物、陶瓷、复合材料和半导体材料简介。金属、聚合物、陶瓷、复合材料和半导体材料的加工、特性和应用。新型工程材料简介,例如形状记忆材料、智能材料、电气、磁性和光学材料。航空航天和运输工业的材料。实验室活动 ME-101:工程力学粒子静力学:平面上的力;牛顿第一定律,自由体图;空间中的力(矩形分量);空间中粒子的平衡。粒子运动学:粒子的直线和曲线运动;速度和加速度的分量;相对于平动框架的运动。粒子动力学:牛顿第二定律;动态平衡;直线和曲线运动;功和能量;粒子的动能;功和能量原理;能量守恒定律;冲量和动量;冲量和动量守恒定律;直接和斜向冲击;角动量守恒定律。刚体:力的等效系统;传递性原理;力的矩;偶;瓦里尼翁定理。三维物体的重心和体积的质心。转动惯量、回转半径、平行轴定理。刚体平衡:自由体图;二维和三维平衡;支撑和连接的反应;二力和三力物体的平衡。刚体运动学:一般平面运动;绝对和相对速度和加速度。刚体的平面运动:力和加速度;能量和动量;线动量和角动量守恒定律。摩擦:干摩擦定律;摩擦角;楔子;方螺纹螺钉;径向和推力轴承;皮带摩擦。结构分析:内力与牛顿第三定律;简单和空间桁架;接头和截面;框架和机器。电缆中的力。PH-122:应用物理学简介:科学符号和有效数字。实验测量中的误差类型。不同系统中的单位。图形技术(对数、半对数和其他非线性图形)矢量:矢量回顾、矢量导数。线和表面积分。标量的梯度。力学:力学的极限。坐标系。恒定加速度下的运动、牛顿定律及其应用。伽利略不变性。匀速圆周运动。摩擦力。