内嵌式蒙皮散热器气动阻力影响研究

目的 开展内嵌式蒙皮散热器对小型飞行器气动阻力影响研究,探明气动阻力产生的原因及影响因素。方法 利用数值仿真技术,对气动阻力增大的诱因进行理论分析,分别研究蒙皮散热器引流口半径、导流口半径和翅片厚度等结构参数对飞行器气动阻力及散热性能的影响,进而平衡蒙皮散热器散热能力和飞行器气动阻力等设计指标。结果 配置蒙皮散热器为电子设备提供热沉会导致小型飞行器气动阻力增大,原因是配置散热器诱导产生了额外的压差阻力和摩擦阻力。结论 增大引流口、导流口半径可减小压差阻力,增加翅片厚度,则可减小摩擦阻力,进而减小飞行器气动阻力。增加翅片厚度,可使气动阻力减少20%以上,同时也会导致传热性能的显著降低,增大引流口、导流口半径则可在一定程度促进传热。     

基于修正Gaussian Puff模型的飞机LTO循环PM2.5排放及扩散特性研究

为评估飞机细颗粒物(PM_2.5)排放对机场周边环境的影响,构建了飞机起飞着陆（LTO）循环排放及扩散特性评估模型.首先基于机载QAR数据中的空燃比、燃烧室入口温度等热力学参数,采用一阶近似-形成氧化法的耦合模型（FOA-FOX）对细颗粒物排放特性进行评估;然后建立飞机LTO循环坐标系,结合航空器运行特征对Gaussian Puff模型进行修正,将实时排放强度及气象数据作为输入源,计算LTO循环不同时刻下的扩散浓度分布,分析影响扩散浓度的因素;最后结合计算结果,对上海浦东国际机场进行污染物监测点的布局.结果表明：LTO循环的PM_2.5排放强度约为38.61～845.78 mg·s^-1,进近和起飞爬升阶段高于滑行阶段;进近后期、滑行阶段及起飞初期的扩散浓度对人群影响较大,下风向4000 m几乎不构成污染;风速增加、大气稳定度降低会不同程度地增大扩散速率.     

飞机重载大变形伸缩变体机构动力学仿真研究

目的为适应先进战斗机外形变体需求,设计复杂严重载荷环境下的伸缩机构,在整体弯曲、扭转等大变形条件下发挥支持变体运动和传递大载荷的系统功能。方法针对此类重载大变形伸缩机构,构建一种结合机构动力学和结构动力学的仿真分析方法,综合考虑运动过程中整体刚度分布变化带来的载荷、运动传递特性变化,以及局部轮轨运动组件的接触动力学细节,开展伸缩过程中的动力学仿真。结果计算获取了整个伸缩机构在严重外载荷下的伸缩过程运动参数变化和机构动响应,与典型盒段带载伸缩运动试验测试相比,机构连接交点载荷最大值的计算误差不超过7.9%,自由端位移最大值的计算误差不超过13.2%。结论建立的方法为各组件的传动传载性能优化和结构强度设计分析提供了一种可靠高效的仿真手段,对于变体飞机伸缩运动部件的结构/机构一体化设计有重要的应用价值。     

飞机整机级系统安全性评估方法探讨

为提高飞机整机级系统安全性评估效果,在明确整机级系统安全性评估思想的情况下,详细描述了整机级系统安全性分析和整机级系统安全性验证的流程;运用故障树分析法和故障模式与影响分析法研究了能够满足整机级系统安全性要求的评估方法和关键技术。实例表明:整机级严酷等级评估方法能够定性地防止颠覆性的逻辑错误;功能故障树可以对安全性指标进行精确的分配和计算;结合故障树和故障模式与影响分析法而形成的两阶段指标分配法提高了个别安全性指标数值,但仍符合安全性要求。     

基于不确定语言的飞机结冰防御系统能力评估

为解决飞机结冰防御系统能力评估中不确定因素较多导致结果不准确的问题,提出基于不确定语言的评估方法。在介绍区间数和语言评估标度的基础上,给出将语言评估标度转化为区间数的方法,并阐述不确定语言变量的定义及运算法则。建立飞机结冰防御系统能力评估指标体系,采用区间数特征向量法确定各指标的区间数权重,并利用区间集结(IA)算子和区间加权矢量和法实现指标的聚合。最后,分析某飞机结冰防御系统,以区间数评估其结冰防御能力。     

涡桨飞机VOCs排放特征的质子迁移反应飞行时间质谱(PTR-TOF-MS)分析

涡轮螺旋桨飞机广泛应用于军事和民用通用航空领域,其发动机排放对区域大气VOCs浓度会产生重要影响,而我国目前几乎没有针对航空涡轮发动机VOCs排放的观测研究.基于此,本研究于2017年9月9日、14日和15日在北京沙河机场停机坪,利用质子迁移反应飞行时间质谱仪（PTR-TOF-MS）对运-12飞机涡轮发动机地面开车过程尾气中16类VOCs的排放开展了观测分析.结果表明,3次排放实验中VOCs的相对组成特征具有很高的一致性,甲醛和异戊二烯是占VOCs总浓度最高的两种物质,占比分别为30%和15%,乙醛、9碳芳香烃、10碳芳香烃和单萜的浓度占比在6%~8%之间,其它10种VOCs每种的占比都低于5%.发动机尾气中的VOCs与甲醛浓度具有很好的线性关系.VOC与甲醛排放量的比值与国外研究结果比较接近的VOCs有甲醇、乙醛和丙酮,比值分别为0.18、0.38和0.16 g·g^-1,而芳香烃类物质与甲醛排放量的比值明显高于国外排放实验的结果.因此,未来有必要开展更多的研究以增进对国内航空发动机VOCs排放的认识.     

Strategy and management for the recycling of carbon fiber-reinforced polymers (CFRPs) in the aircraft industry: a critical review

ABSTRACT

Carbon fiber-reinforced polymers (CFRPs) have attracted attention from the aerospace industry due to their light weight, excellent mechanical properties, and resistance to corrosion. However, CFRP composites are difficult to recycle as their recycling process must be performed under extreme conditions; end-of-life regulations do not directly address the problem with reusing these composites. Thus, the objective of this study is to explore solutions that minimize the use of CFRPs and prolong their useful life in the airline industry. To achieve this goal, this work conducted a review of the state of the art of CFRP fiber recycling, emphasizing the recycling processes, restrictions, and regulations. One solution is to develop a CFRP recycling market that would allow the sequential use of recycled materials among industries in descending order of the required structural performance of the composite.     

北京地区3500m高空内污染物的时空分布特征

利用2007~2010年北京地区3500m高空内飞机探测的大气污染物(NOx、SO2 、CO和O3)数据资料,分析其时空分布特征.结果表明: 在4~11月期间,NOx、SO2和CO月均值有比较明显的一致性变化规律,NOx、SO2 和CO月均值随高度增加而减小,而O3月均值随高度增加,出现先增大后减小的变化规律.温度较高月份(7~10月)值较小,而温度较低月份(4~6月、11月)值较大,但O3月均值季节变化规律为夏季5~9月的较大,春秋季4月、10~11月的较小.不同的高度大气污染物浓度白天逐时变化并不一致,其变化率是1500m以下的比1500~3500m的明显高.北京地区大气污染物区域分布特征是,除城区四环明显较高外,城区正北面、西南面(北京-保定方向)、东南面(北京-天津方向)较高,西北面(北京-张家口方向)较低.     

中国华北地区冬季大气污染物航空测量(I)—空中气态污染物污染特征研究

为掌握致酸大气污染物SO₂和NO_x的空间浓度分布,并探讨上述污染物扩散、迁移和传输规律,进而研究其在酸性降水形成过程中的作用,在“八五”期间酸性降水的研究中,针对中国华北地区城市和工业集中以及S0₂和NO_x等酸性大气污染物排放量大的特点,以石家庄及其以东地区为飞行区域,进行了华北地区冬季空中S0₂和NO_x污染特征的航空测量。通过测定发现在华北地区1.5km左右的空中存在着S0₂和NO_x高浓度污染空域,同时S0₂存在着高浓度汇集区。      

沿海飞机铝合金结构腐蚀与防护

依据地处沿海的19架飞机受海洋大气和海水影响的腐蚀形态和防护方法的调查,分析研究了铝合金结构的腐蚀机理．探寻其腐蚀规律。针对飞机结构设计中的不足,采取了减少电位差、绝缘电极、隔离盐雾海水、减少结构缝隙、增加保护层抗蚀能力的改进防护措施．为飞机设计和维修提供了参考。