一种电动飞机电推进系统的能效优化方法

作者： 王书礼   孙金博   康桂文   马少华   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 能效优化   系统损耗   电推进系统   电动飞机   定桨距螺旋桨  

描述： 电动飞机依靠电推进系统为飞机提供所需的动力，而电动飞机蓄电池的能量密度制约了飞机续航能力提升。在蓄电池能量密度受限的条件下，进行电推进系统能效优化，提高电推进系统效率，降低电推进系统损耗，对增加飞机的续航时间具有重要意义。以某双座可调定桨距螺旋桨电动飞机电推进系统为例，依据飞机的飞行任务剖面搭建了飞机电推进系统在起飞及巡航阶段的系统损耗模型，以可调定桨距螺旋桨桨矩角为优化变量，以飞机完成一次飞行任务剖面能耗最小为目标，提出一种适于可调定桨距螺旋桨电动飞机电推进系统的能效优化方法。为了验证该方法的有效性，搭建样机测试平台，进行了样机试验，试验结果表明：该能效优化方法能够有效提高飞机电推进系统效率，使飞机完成一次飞行任务剖面的系统能耗降低了15%以上。

航空航天难加工材料高速超声波动式切削方法

作者： 彭振龙   张翔宇   张德远   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高速切削   高温合金   复合材料   超声振动   钛合金   表面完整性  

描述： 传统超声振动切削一直没有突破极低分离切削速度限问题，即只有在很低切削速度下才有明显的分离切削降力、降热工艺效果。以解决难加工材料加工效率低、加工质量差为出发点，提出高速超声波动式切削方法，阐明了高速分离、相位控制、切挤一体3方面的基本机理，通过对改善切削加工性、提升刀具寿命、改善表面完整性3个方面的讨论，充分体现高速超声波动式切削技术的优势，丰富难加工材料高表面完整性的加工工艺，为航空航天领域难加工材料高质量加工提供理论和技术基础。

航空航天难加工材料高速超声波动式切削方法

作者： 彭振龙   张翔宇   张德远   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 高速切削   高温合金   复合材料   超声振动   钛合金   表面完整性  

描述： 传统超声振动切削一直没有突破极低分离切削速度限问题，即只有在很低切削速度下才有明显的分离切削降力、降热工艺效果。以解决难加工材料加工效率低、加工质量差为出发点，提出高速超声波动式切削方法，阐明了高速分离、相位控制、切挤一体3方面的基本机理，通过对改善切削加工性、提升刀具寿命、改善表面完整性3个方面的讨论，充分体现高速超声波动式切削技术的优势，丰富难加工材料高表面完整性的加工工艺，为航空航天领域难加工材料高质量加工提供理论和技术基础。

航空发动机角接触球轴承轴向力间接测量方法

作者： 杜建建   潘贤德   刘天一   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   相似原理   轴向力   间接测量   角接触球轴承  

描述： 航空发动机角接触球轴承轴向力是发动机设计中的一个重要参数，明确实际轴向力大小及方向对于轴承的安全可靠应用至关重要。提出了一种基于相似原理和量纲分析的π定理进行关键影响参数分析，以获得角接触球轴承轴向力的间接测量方法。该方法操作简单，可用于实时监测，能够获得轴向力的各个分量，利于轴向力的分析和调整。与台架试验中的测力环直接测量结果的对比表明，两者吻合较好，相对差异在可接受范围内。该间接测量方法可在工程中应用。

基于重加权谱峭度方法的航空发动机故障诊断

作者： 张忠强   张新   王家序   刘治汶   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   快速谱峭度   故障诊断   滤波器参数   重加权谱峭度   重加权峭度  

描述： 针对快速谱峭度方法在分析含强冲击干扰信号时无法选取有效滤波器参数的问题，定义了一种新的滤波器参数选择指标——重加权峭度，并基于此提出了重加权谱峭度方法。该方法对经“Binary-Ternary”小波包分解后的各频段信号进行等分并计算各等分频段的峭度及所占其和的权重，然后对各峭度和权重进行重排序并对峭度进行重加权得到重加权峭度，最后将新指标表示在中心频率和带宽平面上得到重加权峭度图，选取滤波器参数。仿真信号分析结果显示，在强冲击干扰下重加权谱峭度方法仍能选择有效滤波器参数，提取到周期性故障冲击。通过在航空发动机附齿轮箱中轴承故障诊断中的应用以及与常见方法的对比分析，进一步验证了重加权谱峭度方法的有效性与优势。

航空母舰舰载机弹药保障作业调度优化算法

作者： 张少辉   刘舜   李亚飞   金钊   靳远远   王少参   赵建波   徐明亮   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 柔性车间调度   调度优化   弹药保障作业   舰载机   仿真验证  

描述： 针对航空母舰舰载机弹药保障作业高动态、多阶段特性，将柔性流水车间调度方法和群体智能优化理论相结合，提出一种面向舰载机弹药保障作业的调度优化算法。首先提出将复杂的弹药保障作业调度问题抽象规约为一类考虑工件交货期的柔性流水车间调度问题，引入启发式规则，构建兼顾高效性和可靠性实战要求的弹药保障作业调度数学模型ATSCA。其次，结合弹药保障作业问题特征，设计提出一种基于双层整数编码的贪婪局部搜索遗传算法(Greedy Local Search Genetic Algorithm with Dual-level Coding,GLSGA-DC)，改进操作算子和局部搜索算法设计，以最小化弹药保障完成时间为目标对保障模型进行求解。多组仿真结果表明，相比同类算法，GLSGA-DC算法在Benchmark基准算例和实际弹药转运实例实验中均取得优秀的效果，在求解均值AVG、相对偏差RD等指标方面均明显占优，验证了ATSCA模型和求解算法在实际弹药保障任务中的有效性和鲁棒性。

航空发动机整机振动问题研究方法及工程应用

作者： 葛向东   吴法勇   刘永泉   安中彦   乔保栋   高强   秦天龙   周笑阳   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 弹性线   整机振动   全息测振   动刚度   动力学试验   模态分析   不平衡   初相点  

描述： 针对航空发动机整机振动特征溯源困难的现状，以某型发动机典型振动突变特征溯源研究为例，提出了一种基于整机及部件动力学试验手段的振动特征溯源研究方法。该方法首先通过整机及部件动力学试验测试手段揭示发动机动力学特性和典型现象深层特征，然后通过综合剖析方法溯源振动特征的动力学原因及结构原因。通过发动机全静子机匣支承动刚度和整机模态特性试验研究，获取了静子支承动刚度特性与整机模态特性。通过发动机转子全转速下动特性与转子模态试验研究，揭示了转子在离心载荷作用下的不平衡激励和弹性线变化规律，以及转子连接界面在不同力学参数下的模态特性。通过整机工作条件下的转子轴承座全息测振和基于发动机叶尖间隙的转子全息测振试验研究，揭示了发动机典型振动特征的瞬变特征、支点工作振型、转子涡动及初相点等特征的变化规律。经综合研判，得到了该发动机振动突变特征的原因是转子连接界面变化所引发的转子不平衡激励状态突变的结论。基于该机理开展了转子本机平衡技术研究，有效地抑制了多台发动机的振动突变特征，进一步表明该溯源方法的正确性。

基于神经网络自适应动态逆的结冰飞机飞行安全边界保护方法

作者： 魏扬   徐浩军   薛源   郑无计   李哲   裴彬彬   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 神经网络自适应动态逆   飞机结冰   安全关键参数   俯仰姿态保持   边界保护  

描述： 考虑到飞机带冰飞行的安全问题,对结冰飞机进行安全边界保护成为一种有效的解决手段。基于神经网络自适应动态逆跟踪性能好、鲁棒性强的优点,提出了以安全关键飞行参数限制值作为神经网络自适应动态逆的输入,获取可用舵面偏转角的边界保护方法。建立了飞机本体动力学模型,采用高精度的数值模拟方法获得结冰数据库。设计了神经网络自适应动态逆控制律,通过在动态逆环节引入单隐层神经网络,对不确定性逆误差进行自适应补偿,增强了控制系统的鲁棒性。以俯仰姿态保持模式为例设计了结冰飞行闭环安全边界保护系统。以结冰飞机最小平飞速度的估算值作为飞机最低飞行速度,设计自动油门控制系统,实现对飞行速度的保护。通过仿真验证了设计的控制律具有较强的鲁棒性。对结冰严重程度线性增加情形下飞机状态参数的动态响应进行了分析。仿真结果表明,所设计的结冰边界保护系统,能够实现飞机在容冰飞行过程中对安全关键参数如迎角、飞行速度的实时保护。

基于神经网络自适应动态逆的结冰飞机飞行安全边界保护方法

作者： 魏扬   徐浩军   薛源   郑无计   李哲   裴彬彬   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 神经网络自适应动态逆   飞机结冰   安全关键参数   俯仰姿态保持   边界保护  

描述： 考虑到飞机带冰飞行的安全问题,对结冰飞机进行安全边界保护成为一种有效的解决手段。基于神经网络自适应动态逆跟踪性能好、鲁棒性强的优点,提出了以安全关键飞行参数限制值作为神经网络自适应动态逆的输入,获取可用舵面偏转角的边界保护方法。建立了飞机本体动力学模型,采用高精度的数值模拟方法获得结冰数据库。设计了神经网络自适应动态逆控制律,通过在动态逆环节引入单隐层神经网络,对不确定性逆误差进行自适应补偿,增强了控制系统的鲁棒性。以俯仰姿态保持模式为例设计了结冰飞行闭环安全边界保护系统。以结冰飞机最小平飞速度的估算值作为飞机最低飞行速度,设计自动油门控制系统,实现对飞行速度的保护。通过仿真验证了设计的控制律具有较强的鲁棒性。对结冰严重程度线性增加情形下飞机状态参数的动态响应进行了分析。仿真结果表明,所设计的结冰边界保护系统,能够实现飞机在容冰飞行过程中对安全关键参数如迎角、飞行速度的实时保护。

基于HHT的航空直流串行电弧特征提取方法

作者： 张瑶佳   王莉   尹振东   高杨   王帮亭   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 串行电弧   希尔伯特黄变换(HHT)   故障检测率   快速傅里叶变换(FFT)   高压直流系统  

描述： 的固有模态函数IMF1+IMF2、一定频带范围内的瞬时幅值计算得到的谐波功率和作为区分正常和电弧情况的频域特征量。与常用的快速傅里叶变换(FFT)方法相比,HHT三维时频谱能够反映信号的局部特征