横向侧风及反推气流对安装状态下发动机进口流场影响的数值研究

目的探究横向侧风及反推气流对大涵道比涡扇发动机进口流场的影响。方法采用CFD手段模拟飞机滑跑着陆过程中反推力装置打开后的全机三维流场,获得不同横向侧风风速下反推气流的扰流流场细节。结果相对来流马赫数越小,反推气流越容易被发动机吸入,横向侧风风速的增加,进一步加大了被发动机吸入的可能性。在侧风的作用下,反推气流对远离侧风来流一侧的两台发动机影响更严重,随着横向侧风风速的增大,远离侧风来流一侧的发动机进口截面上的周向总压畸变和总温畸变程度基本上是逐渐增大的,其中最大值约变为平均值的4倍。结论通过研究获得的飞机受到侧风时的反推状态下发动机进口流场细节及流场畸变情况可以为飞机进气畸变实验工作奠定技术基础。     

飞机与噪声

飞机飞行与噪声五十年代初期,涡轮喷气式发动机加入了航空发动机的行列,使航空发动机的功率增长很快,飞机的升空重量和飞行速度都有了很大的发展。由于发动机功率的增大,又没有采取相应的消音措施,以致发动机工作时的噪声也越来越大。涡轮喷气式发动机噪声的产生过程,一是发动机通过进气道吸入空气,经过压气机压缩,与燃油气混合燃烧,推动涡轮旋转,燃气由发动机喷口高速喷出,产生推力。此时,压气机、涡轮高速旋转和燃气喷出产生了巨大的音响,这是飞机噪声的主要来源;此外,在飞机快速飞行时,气流流过带有复杂增升装置的     

一种飞机发动机影响区设备的可靠性试验剖面设计方法

目的 准确制定飞机发动机影响区设备的可靠性试验剖面,提出一种可靠性试验剖面设计方法.方法 结合飞机发动机影响区设备的振动"宽带随机信号叠加窄带尖峰信号"的特点,采用工程截取等效法对实测振动数据分析归纳,得到振动试验谱.然后根据振动应力简化原则和飞机典型任务状态的持续时间及其占整个任务剖面的时间比例得到振动应力条件,并合成可靠性试验剖面.结果 使用此方法对某飞机发动机影响区设备的振动数据进行处理,得到飞机发动机影响区设备的可靠性试验剖面.结论 提出的工程截取等效法非常适合发动机影响区设备振动信号的分离和归纳;提出的可靠性试验剖面设计方法,为飞机发动机影响区设备的可靠性剖面设计工作提供了新思路,对飞机发动机影响区域设备的可靠性设计有重要意义.     

ECI-1油膜缓蚀剂对发动机及附件防护的应用研究

目的研究ECI-1油膜缓蚀剂用于飞机发动机及附件防护的有效性。方法参照国外发动机缓蚀剂标准Def Stan 68-10/5及国内缓蚀剂标准Q/AVIC 03018的要求和测试方法,对自主研发的ECI-1油膜缓蚀剂的理化性能和使用性能进行评价。结果 ECI-1油膜缓蚀剂闪点在66℃以上,运输、贮存和使用较安全。基本使用性能良好,溶剂挥干后,形成均匀的薄层油膜,使用和去除方便快捷。对飞机发动机常用材料有良好的缓蚀性,不会对材料造成腐蚀。具有较强的水置换能力,缓蚀性能良好,适用于飞机发动机及附件的防护,高温环境下不会造成发动机结构件热腐蚀,与非金属材料有良好的相容性。结论 ECI-1油膜缓蚀剂满足飞机发动机及附件的防腐蚀要求,可以应用于飞机发动机及附件防护。     

航空发动机试车台噪声的治理

飞机发动机是飞机的心脏,而航空发动机试车台又是航空发动机生产、维修,科研中必不可少的实验设备。但是,航空发动机在试验时,又是一个仅次于火箭发射的强噪声源。在发动机喷口附近一米处最大噪声约为149dB(A)。这样强大的噪声,不仅影响工作人员的劳动条件,而且严重影响附近居民的生活环境。     

中国上空民航飞机NOx排放量及其分布初探

在中国范围内民航运输飞机及所配装的发动机的型号和有关设计工作参数等的基础上，借鉴目前国际上通行的办法，对飞机与发动机的运行过程进行简化和建模，并根据国际民航组织和美国航空航天管理局等公布的航空发动机在海平面静态的排放数据，采样国际通用的油流量算法，对１９９７年中国上空民航飞机的氮氧化物排放量进行了估算。     

环保信息

德研究以“噪”治“噪”德国科学家针对飞机起降时产生的巨大噪声,最近进行了以噪声压制发动机噪声的实验,并取得了良好效果。他们计划在未来10～20年内将飞机的噪音降低50%。研究人员用麦克风接收飞机发动机所产生的巨大噪声,然后把声波相位移动,再将其用微型内置扬声器?..     

民用飞机油箱口盖抗低能量发动机碎片冲击适航验证技术研究

目的 依据适航条款CCAR25.963-e-1的要求,对民用飞机油箱口盖抗低能量发动机碎片冲击能力的适航符合性进行研究。方法 根据适航验证工作需要,制定了飞机油箱口盖抗低能量发动机碎片冲击的适航符合性验证流程,明确了适航取证需要考虑的油箱口盖范围和撞击角度,建立了发动机碎片有限元模型,开展了油箱口盖抗发动机碎片冲击的仿真分析与试验室试验。结果 仿真结果与试验结果对比分析后,二者基本一致,仿真分析基本能预测试验结果。结论 该仿真分析方法可供飞机口盖抗碎片冲击设计使用,该油箱口盖抗低能量碎片冲击适航符合性验证流程可供相似飞机适航取证参考使用。     

天津机场飞机污染排放及其特征研究

通过对天津机场民航飞机飞行数据及机队构成的调研,结合国际民航组织(ICAO)标准中发动机排放数据库估算了2016年天津机场起飞着陆阶段(LTO)中各污染物的排放量,并利用航空路监测点环境质量数据定性分析了天津机场飞机尾气扩散对周围环境的影响。研究结果表明:飞机在LTO过程中,CO、HC、NO_x、PM_(2.5)排放量分别为1 160.1,133.1,1 515.6,38.1 t;其中,飞机在滑行的模式下对HC和CO的贡献最大,分别可达到93.77%和93.60%;在爬升模式下,对NO_x的贡献量最大,为48.17%。航天路监测点CO污染受到机场影响明显。     

基于最小二乘法的雷暴天气下飞行改航决策研究

飞机在飞行中若受到雷暴天气的影响,轻则产生颠簸,重则受到雷击和冰雹。为削弱雷暴天气的影响,采用两运动物体相撞模型,判断飞机沿预计航线飞行是否会在未来某时间点进入雷暴环境中并提前改变飞行航迹,从而防止雷暴天气对飞机造成的不良影响。先通过对气象雷达回波图的分析,找到机场终端区有可能影响飞机飞行的雷暴,并根据过去时间点雷暴的位置及状态,采用最小二乘法预测雷暴运动的轨迹方程,进而通过方差分析找出最接近雷暴运动的轨迹方程;再根据飞机飞行的预计航线、速度计算出飞机计划飞行的运动轨迹方程;最后由雷暴和飞机相对时间的运动轨迹方程,可求出未来何时飞机与雷暴之间有最小的距离,并利用数理统计学中的区间估计方法来评估其可行性,由此判断飞机飞行是否会受到雷暴天气的影响,若受影响飞机则需要改变原飞行航迹避开雷暴。案例验证结果表明此方法具有一定的可行性和可靠性。     

某型飞机发动机隔振系统设计与振动特性分析

目的降低飞机由发动机振动引起的全机振动应力水平,改善全机振动环境。方法针对某型飞机发动机安装布局,设计一组斜置式橡胶隔振器,研究其隔振效果。建立由发动机假件、隔振装置及发动机安装架组成的隔振系统力学模型,利用有限元方法对隔振系统动态特性进行仿真,计算出其固有频率和隔振效率。结果从响应力曲线可以看出,在40 Hz以上橡胶隔振系统起到了非常好的隔振效果。结论所设计的隔振装置满足系统技术要求,斜置橡胶隔振系统起到了非常好的隔振效果,为此类飞机发动机隔振安装系统的研制提供理论依据。     

火山灰年代学与地层学研究简述（英文）

火山灰的研究作为探讨古气候和古环境的一种手段,近十年来引起了国内外学者的广泛关注。气候学和古环境学的研究表明,火山喷发可以导致某一区域内短期的气候变化或者对冰期产生强烈影响。同时,火山灰层的成因机制决定了其空间分布的等时性和广泛性,因此,火山灰的地层学特征和精确定年,具有重要的地层对比意义。目前,全球各地已经开展了许多火山灰年代学与地层学的研究。在中国,尤其是东北地区,虽然有着丰富的火山资源,但是火山灰年代学与地层学的研究工作依然比较匮乏,本文简要回顾了一下中国东北、欧洲、新西兰、日本、俄罗斯等地区的火山灰研究工作,旨在为以后的研究提供一定的参考资料。     

中国上空民航飞机NO_x排放量及其分布初探

在中国范围内民航运输飞机及所配装的发动机的型号和有关设计工作参数等的基础上,借鉴目前国际上通行的方法,对飞机与发动机的运行过程进行简化和建模,并根据国际民航组织(ICAO)和美国航空航天管理局(NASA)等公布的航空发动机在海平面静态的排放数据,采用国际通用的油流量算法,对1997年中国上空民航飞机的氮氧化物(NOx)排放量进行了估算,并结合国内外有关数据进行了分析和比较.结果表明,中国各城市上空的大气污染程度有很大不同,大部分城市上空的大气目前已处于轻度污染,个别城市上空的大气污染程度已相当于欧美等发达国家1992年初的排放水平,其严重性亟待引起政府部门和有关专家的注意.     

火山灰年代学与地层学研究简述

火山灰的研究作为探讨古气候和古环境的一种手段,近十年来引起了国内外学者的广泛关注。气候学和古环境学的研究表明,火山喷发可以导致某一区域内短期的气候变化或者对冰期产生强烈影响。同时,火山灰层的成因机制决定了其空间分布的等时性和广泛性,因此,火山灰的地层学特征和精确定年,具有重要的地层对比意义。目前,全球各地已经开展了许多火山灰年代学与地层学的研究。在中国,尤其是东北地区,虽然有着丰富的火山资源,但是火山灰年代学与地层学的研究工作依然比较匮乏,本文简要回顾了一下中国东北、欧洲、新西兰、日本、俄罗斯等地区的火山灰研究工作,旨在为以后的研究提供一定的参考资料。     

单机寿命监控中飞行时间的确定方法及影响研究

对飞机实际的飞行时间判断正确与否将直接影响到对飞机损伤量的计算。对两种飞行时间确定方法进行了对比,分析表明,通过发动机转速同时结合地速为判断准则,可以更为准确地从飞行参数数据中提取飞行时间。评估了8种机型损伤量的计算结果,对比表明,对于经常使用加力状态起飞的飞机或起降性能一般的飞机来说,飞行时间上的变化会对损伤量的计算值产生较大影响。     

减轻飞机噪声影响的对策

随着航空事业的迅速发展和喷气式发动机的广泛应用,飞机噪声的危害越来越引起人们的关注。飞机噪声对人的危害主要是,干扰工作、学习,影响睡眠和休息,可以使人耳聋,甚至引起心血管系统、神经系统、消化系统等方面的疾病。飞机噪声还能损坏建筑物与影响     

基于遗传算法的综合热能管理系统代偿优化

在SIMULINK平台下搭建了飞机综合热能管理系统仿真模型,并利用遗传算法对其可控参数如发动机引气的阀门开度、冲压空气进口面积和液体环路的流量等进行在不同飞行状态下的寻优,使得飞机在满足温度等要求的情况下起飞总重的代偿较小。结果表明,利用智能算法可以实现这种复杂系统的参数优化,从而提高飞机燃油经济性。     

基于实际飞行数据的首都机场飞机发动机日排放清单估算方法研究

根据航班实际飞行数据估算机场飞机主发动机排放量,可以提升机场排放清单编制的准确度.基于北京首都机场某日运行数据和国内1326架次航班的机载飞行数据(QAR数据),研究了基于飞行数据的机场飞机主发动机排放清单制定方法.采用一阶近似3.0(FOA3.0)方法补充国际民航组织发动机排放数据库颗粒物基准排放指数,结合QAR数据,应用波音燃油流量法2(BFFM2)估算了实际飞行条件下污染物排放指数,编制了首都机场该日飞机主发动机排放清单,分析了首都机场航班排放特征.在此基础上,探讨了结合实际数据本地化的着陆和起飞循环,以期为机场飞机主发动机排放量的快速准确核算提供新的思路.结果发现,该日航班主发动机HC、CO、NO_x和PM_(2.5)排放量分别为933.9、10967.8、14703.5和85.5 kg,较标准LTO循环估算结果的偏差分别为15.6%、13.2%、-29.1%和-18.9%.NO_x排放主要集中在起飞和爬升阶段,占其排放总量的68.0%;HC和CO排放主要集中在滑行和慢车阶段,分别占其排放总量的90.0%和88.0%;PM_(2.5)在各飞行阶段的排放较为平均.对于单位LTO循环,航班滑行过程中平均排队等候(地速为零)时间为7.7 min,产生的HC、CO、NO_x和PM_(2.5)分别占总滑行阶段对应污染物排放量的26.3%、27.5%、25.7%和27.5%,这一部分排放量有望通过场面运行优化进一步控制.     

基于QAR数据的飞机全航段黑碳排放量计算与分析

黑碳气溶胶是航空发动机运行过程中产生的一种主要颗粒污染物.为评估飞机全航段的黑碳排放特性,在一阶近似方法（FOA）的基础上,提出一种基于黑碳形成和氧化过程的形成氧化法（FOX）.使用GE90-115B型发动机历史QAR数据进行实例分析,结合QAR数据中燃油流量、空气燃料比、燃烧室入口温度、主燃区火焰温度等热力学参数,计算某次飞行全航段的黑碳排放量.结果表明,形成氧化法的计算结果高于一阶近似方法,巡航阶段的总排放量高于起飞着陆循环.分析表明,结合实际飞行数据的形成氧化法,考虑了发动机的性能差异、燃烧品质及外界环境条件对排放特性的影响,能够更加真实有效地评估飞机全航段的黑碳排放量,为飞机排放监测及排放的适航符合性验证等效替代提供更加准确的依据.     

郑州新郑国际机场本地化排放因子与排放清单

基于郑州新郑国际机场的飞行数据和国际民航组织发动机排放数据库,获得2019年飞机实际飞行时间,测算了全年所有机型飞机 主发动机的污染物排放因子,建立了包括飞机及地面特种车辆在内的机场精细化大气污染物排放清单.结果表明,新郑国际机场飞机运行时间对典型机型耗油量影响明显,月际变化趋势一致.典型机型的本地化污染物排放因子的差异,与各飞行阶段的耗油量和单位燃油污染排放量密切相关,其中,波音B738机型运行占比最大且排放因子较高.2019年新郑国际机场NO_x、CO、HC、SO₂和PM的总排放量分别为1207.7、921.2、123.7、268.3和36.2 t,主要来自飞机主发动机排放.研究期内,各类污染物排放均在11：00达到峰值.飞行阶段中,NO_x排放主要来自飞机在 起飞降落循环中的爬升阶段,占比达45.6%;CO和HC在地面滑行阶段的排放占比远高于其他运行阶段,分别占95.4%和93.9%;SO₂和PM在不同工作模式下的排放占比较为接近.各机型中,波音B738和空客A320两种机型在5类污染物排放量中贡献最大,波音B737机型排放CO较高.