适应飞机需求的进气预冷技术路线分析

作者： 张彦军     刘太秋     扈鹏飞     于学明   来源： 航空发动机 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 射流预冷   进气预冷   组合动力   航空发动机   技术路线   强预冷  

描述： 为了综合评价高超飞机用高Ma的涡轮发动机及其组合动力的预冷技术方案，从工程应用角度以飞机动力需求为牵引，开展了射流预冷、超临界氦强预冷和燃油强预冷技术方案的对比分析。针对3种预冷技术方案的原理、技术优势、存在的问题，以及适应飞机需求的标志性技术指标开展分析和评估，从跨速域时性能、技术难度及风险、付出的成本代价和周期，以及发展前景等方面开展了综合分析。结果表明：从满足产品需求的角度出发，与超临界氦强预冷和燃油强预冷技术方案相比，射流预冷技术装置结构简单、可靠性高、总压损失小、可与进气道高度集成、供水量适度，以及涡轮发动机本身提供的功率足以驱动射流预冷系统无需额外能源，是目前涡轮发动机扩包线的较优方案。

涡桨飞机发动机进气道排除异物特性数值研究

作者： 王利敏   张彦军   米百刚   杨梅花   来源： 航空工程进展 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 进气道   冰雹   旁通道   涡桨发动机   外来异物   数值模拟   冰块  

描述： 冰雹、冰块等外来异物被吸入进气道进而进入发动机,易导致发动机性能下降或者停车,威胁飞行安全,因此分析涡桨飞机进气道旁通道的排异特性具有重要意义。根据适航规范,针对两种常见外来异物——冰雹和冰块进行本体特性分析,确定其几何、质量以及初始姿态特性;通过计算流体力学(CFD)联合六自由度(6DOF)方法,对某国产新型涡桨支线飞机主发动机进气道中的外来异物运动排除特性进行数值模拟,进一步耦合LS-DYNA软件对排除中遇到的碰撞问题进行仿真分析。结果表明:一旦异物与壁面发生碰撞,碎裂成若干很小的碎块,能量损失,对发动机威胁较小,无论是进入主发动机或者旁通道,均可认为排除;但下壁面结冰区的冰块容易直接进入主发动机,有可能造成严重影响,需要重点关注。

涡桨飞机发动机进气道排除异物特性数值研究

作者： 王利敏   张彦军   米百刚   杨梅花   来源： 航空工程进展 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 进气道   冰雹   旁通道   涡桨发动机   外来异物   数值模拟   冰块  

描述： 冰雹、冰块等外来异物被吸入进气道进而进入发动机,易导致发动机性能下降或者停车,威胁飞行安全,因此分析涡桨飞机进气道旁通道的排异特性具有重要意义。根据适航规范,针对两种常见外来异物——冰雹和冰块进行本体特性分析,确定其几何、质量以及初始姿态特性;通过计算流体力学(CFD)联合六自由度(6DOF)方法,对某国产新型涡桨支线飞机主发动机进气道中的外来异物运动排除特性进行数值模拟,进一步耦合LS-DYNA软件对排除中遇到的碰撞问题进行仿真分析。结果表明:一旦异物与壁面发生碰撞,碎裂成若干很小的碎块,能量损失,对发动机威胁较小,无论是进入主发动机或者旁通道,均可认为排除;但下壁面结冰区的冰块容易直接进入主发动机,有可能造成严重影响,需要重点关注。

基于递归径向基神经网络的航空发动机盘腔瞬态壁温预测

作者： 李振环   王海   丁小飞   刘太秋   王春华   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   RBF神经网络   空气系统   瞬态壁温预测   多维重构  

描述： 针对航空发动机空气系统盘腔瞬态壁温动态预测难的问题，提出了一种基于径向基神经网络的递归预测模型。首先通过时序数据多维重构的方法建立训练样本，强化径向基神经网络对“时滞性”的预测能力，分析了模型固有超参数和由多维重构引入抽样控制参数对模型预测精度的影响。最后采用简化的典型盘腔壁面换热模型结合公开的试验历程转速数据，构建了供模型训练和测试的瞬态壁温数据样本，以递归调用模型的方式完成了对测试样本时序数据的预测和验证。结果表明，与常规的径向基神经网络预测模型相比，该模型的平均相对预测偏差由3.0%降低至0.45%，有效提升了模型的预测精度。为航空发动机盘腔瞬态壁温异常监控及超温排故问题提供了一种新的预判方法。

基于递归径向基神经网络的航空发动机盘腔瞬态壁温预测

作者： 李振环   王海   丁小飞   刘太秋   王春华   来源： 推进技术 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   RBF神经网络   空气系统   瞬态壁温预测   多维重构  

描述： 针对航空发动机空气系统盘腔瞬态壁温动态预测难的问题，提出了一种基于径向基神经网络的递归预测模型。首先通过时序数据多维重构的方法建立训练样本，强化径向基神经网络对“时滞性”的预测能力，分析了模型固有超参数和由多维重构引入抽样控制参数对模型预测精度的影响。最后采用简化的典型盘腔壁面换热模型结合公开的试验历程转速数据，构建了供模型训练和测试的瞬态壁温数据样本，以递归调用模型的方式完成了对测试样本时序数据的预测和验证。结果表明，与常规的径向基神经网络预测模型相比，该模型的平均相对预测偏差由3.0%降低至0.45%，有效提升了模型的预测精度。为航空发动机盘腔瞬态壁温异常监控及超温排故问题提供了一种新的预判方法。

基于健康监测的飞机结构寿命预测技术

作者： 张彦军     王斌团     宁宇     雷晓欣     薛海峰   来源： 航空工程进展 年份： 2024 文献类型 ： 期刊 关键词： 寿命预测   单机跟踪(监测)   载荷谱   结构健康监测   疲劳  

描述： 飞机结构健康监测技术在飞机的结构设计、飞行及维护过程中发挥着重要作用，该技术可用于结构健康状况预判、辅助维修与维护决策。本文首先介绍了当前结构健康监测的概念及其适用范围，讨论了结构健康监测相关规范要求，以F-35和A400M为例分析了国外飞机结构健康监测技术的典型工程案例，并给出了典型飞机单机跟踪和寿命控制、某老龄飞机载荷谱实测及寿命预测，总结了基于裂纹的监测方法研究及限制其应用的主要因素。在此基础上，提出了飞机结构健康监测系统设计的主要思路，给出了寿命预计的基本流程，阐述了其中控制点选择、飞行参数筛选、载荷/应变方程构建、损伤计算及寿命评估、结果输出及方程验证等主要环节。最后，对航空领域未来开展结构健康监测智能化研究进行了展望。

飞机结构应变监控技术研究进展

作者： 张彦军   王斌团   宁宇   薛海峰   彭航   来源： 航空科学技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 光纤   结构健康   监控   应变   疲劳  

描述： 本文介绍了飞机结构强度关键表征参数——应变监控技术的研究进展,探讨了当前基于飞行参数结合传统应变的结构部位受力状态监测技术的有效性,以及光纤光栅技术在结构应变监测中的应用。研究表明,采用飞行参数结合应变监控技术,可为飞机载荷监测与修正、结构响应监控、结构延寿和维修管理,提供重要的数据输入和技术手段。

飞机结构应变监控技术研究进展

作者： 张彦军   王斌团   宁宇   薛海峰   彭航   来源： 航空科学技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 光纤   结构健康   监控   应变   疲劳  

描述： 本文介绍了飞机结构强度关键表征参数——应变监控技术的研究进展,探讨了当前基于飞行参数结合传统应变的结构部位受力状态监测技术的有效性,以及光纤光栅技术在结构应变监测中的应用。研究表明,采用飞行参数结合应变监控技术,可为飞机载荷监测与修正、结构响应监控、结构延寿和维修管理,提供重要的数据输入和技术手段。

飞机结构应变监控技术研究进展

作者： 张彦军   王斌团   宁宇   薛海峰   彭航   来源： 航空科学技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 光纤   结构健康   监控   应变   疲劳  

描述： 本文介绍了飞机结构强度关键表征参数——应变监控技术的研究进展,探讨了当前基于飞行参数结合传统应变的结构部位受力状态监测技术的有效性,以及光纤光栅技术在结构应变监测中的应用。研究表明,采用飞行参数结合应变监控技术,可为飞机载荷监测与修正、结构响应监控、结构延寿和维修管理,提供重要的数据输入和技术手段。

飞机结构应变监控技术研究进展

作者： 张彦军   王斌团   宁宇   薛海峰   彭航   来源： 航空科学技术 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 光纤   结构健康   监控   应变   疲劳  

描述： 本文介绍了飞机结构强度关键表征参数——应变监控技术的研究进展,探讨了当前基于飞行参数结合传统应变的结构部位受力状态监测技术的有效性,以及光纤光栅技术在结构应变监测中的应用。研究表明,采用飞行参数结合应变监控技术,可为飞机载荷监测与修正、结构响应监控、结构延寿和维修管理,提供重要的数据输入和技术手段。