直升机极寒环境适应性试飞的挑战与思考

通过分析全球高寒地区冲突态势以及引发的军备竞争,指出直升机在高寒地区部署服役的迫切需求。分析了包括温度、降雪、大风、高纬度等极寒环境因素对直升机的影响,以及开展极寒环境适应性验证的必要性,总结了高寒环境适应性试飞场地的各自的优缺点。在此基础上,系统地阐述了直升机高寒环境适应性试飞的科目、影响、意义,以及在直升机高寒试飞中的多发故障。最后,对当前直升机与极寒环境使用需求存在的差距进行了思考和分析,指出目前极寒环境适应性试飞存在的不足,提出了借用气候环境实验室、无人机、仿真等技术在极寒试飞中的应用,对有效开展直升机极寒环境适应性设计和验证工作具有一定指导意义。     

蜂窝夹层结构及其在直升机噪声控制上的应用

介绍了传统蜂窝夹层结构,它是由蜂窝芯材耦合面板/薄膜组合而成,具有优异的降噪特性。为进一步提升蜂窝夹层结构的降噪性能,结合多孔吸声原理及“吸/隔声结构功能一体化”概念,将多孔吸声材料填充至蜂窝芯中,形成了基于多孔吸声的蜂窝夹层结构,但中、低频降噪性能较差。结合微穿孔板、亥姆霍兹共振理论,开发了基于共振吸声的单自由度蜂窝夹层结构,由蜂窝芯材耦合穿孔面板/薄膜组合而成,提升了中、低频降噪特性,但是依旧存在降噪频带过窄的问题,只能在某段特定频率范围内表现出良好的降噪特性。为此,研发了基于共振吸声的多自由度蜂窝夹层结构,利用各层穿孔面板/薄膜和蜂窝结构特性,实现了不同频率噪声控制。最后总结了蜂窝夹层结构在国内外直升机被动噪声控制上的应用情况,展望了新型蜂窝夹层结构的发展趋势。     

高原环境对直升机旋翼性能的影响分析

针对高原环境直升机旋翼性能的估算,建立了一个基于自由涡理论的旋翼尾迹模型,并推导了旋翼拉力和功率的计算方法。以UH-60黑鹰直升机为算例,分别计算了其在海平面及高原环境的旋翼性能,探讨了海拔高度对直升机旋翼性能的影响规律。计算结果表明,高原环境的气候条件对直升机旋翼性能有显著影响,旋翼拉力较海平面环境减小约30%。     

直升机腐蚀原因分析及全寿命周期防护技术

通过直升机实际使用过程中暴露的腐蚀问题,分析了直升机全寿命期的腐蚀防护应对方法和思路。对陆地环境和海洋环境使用直升机的腐蚀情况进行了汇总,并对直升机典型腐蚀问题及改进措施进行了研究。在此基础上,进一步分析了导致直升机发生腐蚀的环境、设计、生产、制造、维护等原因,总结了直升机易腐蚀部位、腐蚀特点以及危害性。提出了采用“设计保证、生产实现、维护保持”的综合手段来提升直升机全寿命期的腐蚀防护能力。最后,对外场维护维修过程中需要重点关注的腐蚀控制手册、清洗、涂镀层修复、密封剂/缓蚀剂等问题进行了思考和分析,提出了需加快推进先进的防腐技术在直升机防腐中的应用,对有效开展直升机全寿命周期的腐蚀防护工作具有一定指导意义。     

GJB 4239《装备环境工程通用要求》在直升机研制中的应用研究

根据直升机及直升机型号的特点,结合直升机环境工程及传统研制、设计经验,提出了直升机及直升机型号研制中贯彻GJB 4239的具体实施程序和方法,试图将GJB 4239的通用要求转化为直升机和直升机型号系统、部件/设备环境适应性分析、设计、试验及管理具体实用,易于操作的工程技术要求,并提出直升机研制中环境试验与评估的实施要求和方法。     

直升机尾桨叶翼型段疲劳试验技术研究

目的 提升尾桨叶翼型段疲劳试验安装和调试速率,加快考核出尾桨叶翼型段疲劳性能和疲劳寿命。方法 通过标定出尾桨叶翼型段挥舞与摆振标定系数和预扭角,分析出一种通过理论计算出安装攻角的方法,利用理论计算出的攻角指导实际安装攻角,调整攻角值到实际加载满足试验要求的载荷值,在尾桨叶翼型段安装和调试完成后进行了疲劳试验。结果 4件尾桨叶翼型段理论计算攻角值与实际安装攻角进行对比,安装攻角理论值与实际值偏差范围在1.5°以内,并且4件尾桨叶翼型段疲劳试验载荷分布误差小于4%,疲劳性能满足6000飞行小时的疲劳寿命要求。结论 尾桨叶翼型疲劳试验中,理论计算攻角值具有加快估算安装攻角的意义,提升疲劳试验效率,试验调试载荷分布基本一致。经过尾桨叶翼型段疲劳试验验证后,试验件疲劳性能良好且稳定,为后续科研试验转入鉴定试验提供了基础。     

沙尘环境对直升机的危害及防护对策探讨

我国是沙漠化危害严重的国家。沙尘环境,特别是沙尘暴天气对直升机危害非常大。通过大量的资料分析和国内外直升机在沙漠地区使用保障的实践经验总结,初步论述了沙漠地区的气象特点,以及为提高直升机在沙尘环境中的战备完好性所采取的防护措施。     

某型直升机成品环境鉴定试验工作管理

装备环境适应性的提高有赖于环境工程工作的全面开展,环境工程管理和环境试验是环境工程工作的两大方面。在产品设计定型阶段,通常把环境鉴定试验作为环境质量特性把关的重要手段。以某型直升机新研改型成品为例,通过开展一系列环境工程管理工作,探索出了一套适宜直升机环境鉴定试验管理的方法,规范了试验要求,提升了试验的有效性,保证了该型机环境鉴定试验的权威性,为型号设计定型提供了有力保障,为后续机型的环境工程工作的开展积累了经验。     

直升机失事应急救援路线双目标优化研究

近年来直升机失事事故呈上升趋势,直接威胁到人民生命财产安全,并产生严重的经济、政治负面影响。为此,研究直升机失事应急救援路线的多目标优化问题,在提出的应急救援路径选择模型中,考虑了直升机失事所造成的次生灾害对弧段路况的影响,优化目标是最小化路线的通行时间和当量长度。基于启发式思想,设计了求解这一模型的双目标优化算法,并给出了算法的正确性证明,实例模拟说明了模型和算法的有效性和可行性。     

直升机-舰动态配合的舰面流场环境研究综述

研究了制约直升机-舰动态配合性能的首要原因——直升机的载舰在海上风场、舰面特殊结构、舰艇运动等因素作用下形成的非定常舰面紊流场。在总结早期直升机-舰动态配合试验研究特点的基础上,分析了舰面流场海上实测试验的方法及其发展;针对舰面流场模拟普遍采用的CFD技术,分析了舰面流场CFD仿真的发展过程及现状。评价了新型CFD方法——DES在处理大分离涡外流方面的优势,指出了DES在舰面流场仿真领域的光明前景。