摘要:航空工业面临着降低运营和维护成本的诸多挑战。降低这些成本的可能方法之一是引入无线传感器网络 (WSN)。WSN 已经在安全关键和非安全关键分布式系统中找到了各种应用。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。使用市场上可用的组件特别关注 WSN 的设计问题。关键词:无线传感器网络、飞机结构健康监测、微机电系统、基于状态的维护、传感器节点 介绍 飞机的重量直接影响运营成本。目前,飞机重量减轻一磅意味着每架飞机每年可节省 100 美元。航空工业在减重方面进行了许多创新。多年来,复合材料、混合材料和先进铝合金在机身中的占比大幅增加,实现了显著的重量优势。然而,由于保守的设计理念仍然盛行,复合材料、混合材料和先进铝合金的全部潜力(如材料允许量的大幅减少)尚未实现。必须提高对这些先进材料的疲劳、裂纹/分层识别/增长和损伤容限特性的评估信心。这将有助于减少当前飞机结构设计中的保守性,从而实现细长的飞机机身结构。在过去十年中,无线传感器网络 (WSN) 已成功应用于许多工程领域,例如:结构健康监测 (SHM)、工业应用、环境监测、交通管制、健康应用等。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。
摘要:马来西亚皇家空军大多数战斗机的机身结构已服役 10 至 20 年。疲劳载荷、操作条件和环境恶化的影响导致机身的结构完整性成为其适航性评估的依据。使用各种无损检测方法确定飞机结构在超过 10 年的运行后的当前状况,并总结了它们的结果。此外,虽然有六个关键位置,但选择了翼根,因为它最有可能出现疲劳失效。使用模拟分析进一步分析了疲劳寿命。这有助于开发维护任务卡,并最终有助于延长战斗机的使用寿命。RMAF 使用安全寿命或损伤容限的概念作为其疲劳设计理念,采用了飞机结构完整性计划 (ASIP) 来监测其战斗机的结构完整性。在当前预算限制和结构寿命延长要求下,RMAF 已着手采用无损检测方法和工程分析。该研究成果将增强马来西亚皇家空军舰队其他飞机平台的 ASIP,以进行结构寿命评估或使用寿命延长计划。
机身数字孪生螺旋 1 的三个主要演示目标如下:(1) 演示集成的“CBM+SI”流程,作为当前飞机结构完整性计划 (ASIP) IAT 计划流程的潜在替代方案。演示将包括使用情况估计、选定的“热点” SHM 以及经常更新的损伤容限和风险分析。将使用真实美国空军飞机结构模块的两次全尺寸疲劳试验代替飞行试验。将同时进行“常规” IAT 计划方法和相关的全尺寸疲劳试验,以方便对这两种方法进行比较。(2) 增强内部在 CBM+SI 技术重点领域和 ASIP 工程流程方面的专业知识。实现这一目标将使工程师能够看到他们的技术在 ASIP 流程中的位置,并了解多个学科如何相互作用。(3) 创建持久的分析集成框架和测试设置程序,以评估成熟的其他分析和监控技术。这将提供 CBM+SI“测试平台能力”和第一代机身数字孪生。
1. 塞尔维亚贝尔格莱德军事技术学院 摘要:航空工业面临着降低运营和维护成本的诸多挑战。降低这些成本的可能方法之一是引入无线传感器网络 (WSN)。WSN 已经在安全关键和非安全关键分布式系统中找到了多种应用。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。特别关注了使用市场上现有组件的 WSN 设计问题。 关键词:无线传感器网络、飞机结构健康监测、微机电系统、基于状态的维护、传感器节点 介绍 飞机的重量直接影响运营成本。目前,飞机重量减轻一磅意味着每架飞机每年可节省 100 美元。航空工业在减轻重量方面进行了许多创新。多年来,机身中复合材料、混合材料和先进铝合金的比例大幅增加,实现了显著的重量效益。然而,由于保守的设计理念仍然盛行,复合材料、混合材料和先进铝合金的全部潜力尚未实现,因为材料允许量大幅减少。必须提高对这些先进材料的疲劳、裂纹/分层识别/增长和损伤容限特性的评估信心。这将有助于减少当前飞机结构设计中的保守性,从而实现细长的飞机机身结构。在过去十年中,无线传感器网络 (WSN) 已成功应用于许多工程领域,例如:结构健康监测 (SHM)、工业应用、环境监测、交通控制、健康应用等。本文讨论了 WSN 在飞机结构健康监测中的应用。
本指令实施空军政策指令 (AFPD) 21-1《管理航空航天设备维护》和 AFI 21-124《空军油液分析计划 (OAP)》中的政策指导。本指令提供制定有效的飞机金属技术计划、无损检测 (NDI) 计划、飞机结构维护 (ASM) 计划和低可观测 (LO) 飞机结构维护计划所需的指导和方向。本指令适用于 ACC、PACAF 和 USAFE。分配给这两个 MAJCOM 的所有租户单位都将遵循本指令。它仅适用于动员后的空军国民警卫队 (ANG) 和经典助理全兵力整合 (TFI) 单位。它适用于联合部队部署期间的空军预备役司令部 (AFRC) 经典助理 TFI 单位和 AFRC CAF 单位。本指令的附件 3 适用于所有 AFRC CAF 单位。所有 ACC、PACAF、USAFE 维护中队 (MXS) 和设备维护中队 (EMS) 以及制造飞行队或本指令中的任何部分都应保留本指令的最新版本。补充内容不会减少要求,也不会改变
摘要:航空设计部 (DPA) 在金属飞机结构设计方面积累的丰富经验和信心多年来一直用于研究和教育目的。先进复合材料技术的进步以及此类材料在航空航天工业中的日益广泛使用,促使在飞机结构学位课程中引入了复合材料概念。然而,由于结构工程师和材料技术专家之间的差距,人们对复合材料结构设计缺乏足够的信心。为了弥补这一差距,我们与技术和制造领域的专家合作开展了一些活动。此次合作已完成小型复合无人机的设计和实现。本文介绍了与无人机 (UAV) 设计、实现和测试有关的活动,指出了与复合材料利用相关的方面。讨论了基于减少结构部件数量以及制造工具数量的设计标准。根据强度要求、商业可用性和工艺成本选择材料和固化周期。根据传统方法进行结构计算,并使用有限元模型进行评估。
克兰菲尔德大学应用科学学院博士论文劳伦斯·库克 复合材料飞机结构目视检查可靠性 指导老师:Phil Irving 教授和 Don Harris 博士 2009 年 10 月 © 克兰菲尔德大学 2009。保留所有权利。未经版权所有者书面许可,不得复制本出版物的任何部分。
摘要:本文提出了一种稳健、准确的飞机姿态估计方法。飞机姿态反映了飞机的飞行状态,准确的姿态测量在许多航空航天应用中都非常重要。本工作旨在建立一个基于通用几何结构特征的飞机姿态估计通用框架。该方法提取线特征来描述单幅图像中的飞机结构,并利用通用几何特征形成线组以进行飞机结构识别。利用平行线聚类来检测机身参考线,飞机的双侧对称特性为弱透视投影下机翼边缘线的提取提供了重要约束。在识别飞机主要结构后,采用平面相交法根据建立的线对应关系获得三维姿态参数。我们提出的方法可以增加双目视觉传感器的测量范围,并且具有不依赖于三维模型、合作标记或其他特征数据集的优势。实验结果表明,我们的方法可以获得不同类型飞机的可靠和准确的姿态信息。
本出版物包含 FAA-NASA 第六届飞机结构持续适航性国际会议的会议记录。这些会议旨在传播有关运输和通勤飞机认证、规则制定以及新旧飞机的航空维护相关问题的活动状态信息,并为所有相关方提供参与论坛。今年会议的主题是过去六年的成就以及如何继续取得成功。
摘要:关键飞机结构是承重构件,是任何飞机的重要组成部分。疲劳载荷、操作条件和环境恶化的影响导致机身的结构完整性需要评估其适航性要求。使用安全寿命的疲劳设计概念,RMAF 采用飞机结构完整性计划 (ASIP) 来监控其关键部件的结构完整性。RMAF 使用飞机关键结构的工程分析概念制作了任务卡。使用了各种计算机辅助工程 (CAE) 方法,对于此分析,使用裂纹扩展预测方法来确定裂纹扩展行为及其在发生任何裂纹时的最终失效点。虽然有六个关键位置,但选择翼根是因为它最有可能疲劳失效。讨论的分析方法是裂纹扩展分析和低周疲劳。对于数值方法,使用 NX Nastran 模拟裂纹扩展。裂纹扩展分析的结果与数值结果进行了验证。结论是,基于疲劳寿命循环,机翼根部结构状况不会受到严重损坏的影响,无论是通孔还是贯穿侧裂纹,其失效时间约为 30 至 100 年。因此,其结构寿命可以延长。研究成果将致力于延长飞机机翼的结构寿命。