业界普遍的做法是,通过根据 RTCA- DO160 或 MIL-STD810 等标准频谱对系统进行鉴定,以证明设计符合振动要求 (CS-25.301、CS-25.305 和 CS- 25.1309)。这种方法适用于非气动结构,但当机械系统嵌入高速气流中时,流体结构耦合效应引起的物理变化可能会使振动频谱不保守:正常运行期间结构的实际响应可能高于振动台上获得的响应。本研究展示了一个可以发现此事件的实际工程应用,并证实了流体结构耦合对系统结构响应的影响。使用加速度计监测 APU 进气系统的飞行和风洞测试振动,并与在振动台上进行的地面鉴定测试和 FEM(有限元模型)随机振动分析进行比较,结果表明实际激励高于地面测试频谱引起的响应。
业界普遍的做法是,通过根据 RTCA- DO160 或 MIL-STD810 等标准频谱对系统进行鉴定,以证明设计符合振动要求 (CS-25.301、CS-25.305 和 CS- 25.1309)。这种方法适用于非气动结构,但当机械系统嵌入高速气流中时,流体结构耦合效应引起的物理变化可能会使振动频谱不保守:正常运行期间结构的实际响应可能高于振动台上获得的响应。本研究展示了一个可以发现此事件的实际工程应用,并证实了流体结构耦合对系统结构响应的影响。使用加速度计监测 APU 进气系统的飞行和风洞测试振动,并与在振动台上进行的地面鉴定测试和 FEM(有限元模型)随机振动分析进行比较,结果表明实际激励高于地面测试频谱引起的响应。
在新型发动机概念开发的早期,重点放在对发动机循环及其部件的分析评估上,以将设计方案的选择范围缩小到最有利于进一步开发的设计方案。重复的地面测试虽然昂贵且困难,但却是必要的下一步,因为通常不可能从第一原理对发动机的所有物理现象进行分析建模。对于新型高速(高超音速)发动机尤其如此,因为大多数技术领域(流体动力学、燃烧、材料等)的最新技术水平都超出了传统界限。因此,地面测试的重要性得到了强调。地面飞行模拟可能是一项复杂的任务。将测试发动机牢固地安装在地面上,通过将发动机放置在高速气流中来模拟飞行,该气流会在发动机内部和外部产生适当的速度、压力和温度条件。为了产生这种气流,来自高压高温供应的空气通过超音速(或高超音速)喷嘴膨胀。根据能量守恒定律,当高供应压力和温度条件下的空气膨胀到所需的超音速时,会产生适当的局部静压和温度条件来模拟所需的高度。因此,地面测试设施必须具有压缩、储存和加热大量空气的能力,并且必须配备控制系统来为这些大型喷气机提供适当的流量。此外,还必须有燃料供应系统、水供应系统、排气抽吸系统等。
由于海军飞机的作战环境,许多机身、部件和子系统部件会随着时间的推移而腐蚀,导致供应短缺和飞机战备状态下降。许多腐蚀修复区域被视为密封/配合表面、外观和/或安全系数损失的尺寸损坏。冷喷涂是一种沉积修复工艺,可在高速气流中加速金属粉末,金属粉末会动态冲击基材,形成冶金和机械联锁键,是恢复金属材料的理想修复技术。冷喷涂工艺可以手工完成,也可以由机器人执行喷涂操作。由于腐蚀具有零星和随机的性质,因此手持功能可方便地根据区域内腐蚀损坏的程度施加适当量的冷喷涂。对于相同的组件,不同区域的腐蚀程度和严重程度可能不同。批准所需的数据取决于子系统工程师和组件的损坏情况。组件工程师收到标准测试数据集,其中包括但不限于附着力测试、孔隙度测试、硬度测试和腐蚀测试。使用冷喷涂技术为美国海军海军航空系统司令部 (NAVAIR) 节省了数百万美元的成本,更重要的是,通过修复以前无法修复的组件,提高了作战准备度。NAVAIR 已修复了 500 多个组件,并有 45 多个已获批准的维修。