摘要 舰载机滑跃起飞飞行条件特殊、飞行速度低,对飞行安全构成威胁。处理该多学科交叉问题,需要综合考虑航母运动、飞机动力学、起落架和海况风场等因素。针对舰载机滑跃起飞的具体海军作战环境,建立了涉及舰载机、飞机、起落架运动实体,涉及起飞指令、控制系统和甲板风扰动的多体系统一体化动力学仿真模型。基于Matlab/Simulink环境,实现了多体系统仿真。通过舰载机滑跃起飞算例仿真,验证了模型的有效性和结果的合理性。该仿真模型与软件适用于舰载机起飞性能、飞行品质与安全、起落架载荷影响、航母甲板参数等多学科交叉问题的研究。ª 2013 CSAA & BUAA。由 Elsevier Ltd. 制作和托管。保留所有权利。
DLR 是一家拥有 4700 名员工的航空航天研究中心和航天局,是德国最大的航天和航空应用科学研究机构。在八个地点开展航空、空间、地面交通和环境科学领域的基础研究和实验活动。航空研究主要集中在布伦瑞克,包括飞行研究、制导和控制、空气动力学设计、结构和材料以及飞行运营部。在布伦瑞克,DLR 运营着先进的飞行模拟器和技术演示飞机 ATTAS(先进技术测试飞机系统),作为飞行控制、飞行品质、制导、导航和人机界面等广泛研究活动的主要试验台。ATTAS 提供独特的修改和功能,使其成为一个“可编程”多用途试验台,可以根据多种应用的特定需求进行配置。DLR 提供完整的科学和技术知识,可进行复杂的科学飞行测试和系统评估。在综合研发过程的早期阶段进行真实飞行测试可以提供真实的结果,以验证设计要求并最大限度地降低产品开发风险
此次事故发生在一次中等风险飞行品质测试中,飞机超出了飞行包线的边缘。事故飞行员(MP)试图执行稳定航向侧滑(SHSS)以触发咨询警告和预警系统(ACAWS)的方向舵特殊警报。这通常是被禁止的动作,但空军物资司令部(AFMC/A3)作战总监签署了豁免书,批准测试团队以这一限制飞行。MA 超过了 14.5 度的侧滑角(AoS),触发了方向舵特殊警报,并且 AoS 继续增加,直到脱离受控飞行,最终翻滚到倒飞位置。此后不久,MA 从脱离状态恢复,事故副驾驶(MCP)接管控制以从近乎垂直的俯冲中恢复。在起飞和恢复过程中,飞机下降了约 5,000 英尺,经历了 3.19 倍的法向力加速度 (Gs),襟翼超速超过 100 节。超速超过了飞机的 DLL,从而使 MA 失去适航性,导致其完全损毁。
摘要:重要性测度是识别和评估系统薄弱环节的重要方法,广泛应用于航空、航天、核能等系统的优化设计和维护决策。非相似余度作动系统(DRAS)是实现飞机姿态和飞行轨迹控制的关键飞机控制子系统,其性能和可靠性直接影响飞机的飞行品质和飞行安全。本文分别考虑Birnbaum重要性测度(BIM)和综合重要性测度(IIM)对DRAS中关键部件可靠性变化的影响,首先考虑了性能退化和功率不匹配导致不同部件物理故障特征的差异,然后分析了DRAS中关键部件的可靠性变化。然后通过假设 DRAS 组件的随机退化过程遵循逆高斯 (IG) 过程来估计系统中每个组件的可靠性。最后,使用 BIM 和 IIM 识别系统的薄弱环节,以便在维护期间将资源合理地分配给薄弱环节。所提出的方法可以为人员维护提供技术支持,从而以最小的生命周期成本提高系统可靠性。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行了分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,CCS越难取得明显的效果提升,而这种效果的提升是通过在FFCS上增加FBCS来实现的。
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。
兰利纪念航空实验室成立于 1917 年,是美国第一家根据国家航空咨询委员会 (NACA) 章程建立的民用航空研究实验室。这个高产的实验室的主要任务是发现和解决飞行问题,它利用大量风洞、实验室设备和飞行研究飞机来构思和完善新的航空概念,并为飞机设计中的关键技术学科提供数据库和设计方法。第二次世界大战 (WWII) 之前,兰利对机翼、飞机结构、发动机整流罩和冷却、阵风减缓和飞行品质等不同主题的研究在民用航空界广泛传播,该技术在民用飞机上的应用也很常见。然而,在二战期间,兰利的设施和人员必然专注于支持国家的军事努力。二战后,兰利的航空研究受到高速飞行挑战以及高速飞机配置在相对低速(例如起飞和降落时)运行时出现的相关问题的刺激。兰利当时的大部分研究最终对民用和军用航空业都有用。随着 1958 年新成立的国家航空航天局 (NASA) 的出现,兰利
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。
由来自学术界和工业界的欧洲、俄罗斯和加拿大合作伙伴拥有。该框架包括多个学科,例如空气动力学、结构、推进、飞行力学、任务模拟、成本和排放。AGILE 项目的新颖之处之一是将初步机载系统设计学科整合到 MDO 框架中。机载系统学科确实深受其他设计学科的影响。反过来,机载系统学科影响着整体飞机设计 (OAD) 的主要结果。在这方面,值得注意的是,机载系统质量占飞机最大起飞质量 (MTOM) 的约 30% ([11], [12])。对飞机层面产生重大影响的是二次动力,即从发动机获取的用于供应机载系统的电力、液压和气动动力。一般而言,产生二次动力消耗所燃烧的燃料占总任务燃料的 5%。此外,机载系统设计学科会影响空气动力学(例如由于襟翼整流罩)、飞机几何形状、飞行品质、可靠性、可用性、可维护性和安全性 (RAMS) 考虑因素、成本。因此,从设计过程的最初阶段开始,在 OAD 环境中执行更详细的机载系统设计非常重要 [13]。为此,文献中提出了几个 MDO 框架来解决
摘要:阵风减缓对于改善飞机飞行品质、降低阵风载荷具有重要意义,利用飞机响应(反馈控制)和阵风扰动信息(前馈控制)来改善阵风减缓效果值得重视。本文设计并分析了一种由前馈控制系统(FFCS)和反馈控制系统(FBCS)组成的组合控制系统(CCS),同时通过数值模拟和风洞试验分别对CCS、单一FFCS和单一FBCS的阵风减缓效果进行分析比较。以柔性机翼为研究对象,通过数值模拟分析了3种控制系统在不同形式阵风激励(1-cos离散阵风、正弦阵风和Dryden湍流)下的阵风减缓效果。风洞试验中采用阵风发生器产生的正弦阵风,在不同风速和阵风频率下进行了阵风减缓试验。仿真与试验结果表明,CCS对各种阵风激励均具有较好的阵风减缓性能。FFCS与FBCS相比,FFCS的鲁棒性和控制效果均优于FBCS。FFCS与CCS相比,FFCS的减缓效果越好,采用CCS在FFCS上增加FBCS所获得的效果越难得到明显的改善。