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。

大型民用飞机气动外形典型综合设计方法

作者： 黄江涛   高正红   余婧   郑传宇   周铸   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 非支配解优化   相关性分析   离散伴随优化   虚拟Pareto可行解集   多目标优化  

描述： 基于自主研发的飞行器气动外形大规模并行化、分布式综合设计软件AMDEsign,开展了大型民用飞机气动外形多目标综合设计,研究了处理高维目标空间多目标优化问题的有效处理方式,为优化数学模型的合理确定提供数据参考。在此基础之上,基于软件AMDEsign的主分量分析(PCA)、离散伴随方法两个典型模块,对宽体飞机数字化模型开展多目标优化,其中离散伴随方法中引入虚拟可行解集逼近方法,为权系数提供有效的导向性选择;并进一步将结果进行多目标评估分析,设计结果表明,主分量分析能够有效识别目标函数的相关性,虚拟可行解集方法效率较高,充分利用了离散伴随效率高以及导向性权函数预测等优点,多点设计外形在巡航升阻比、抖振特性以及阻力发散等性能上具有明显改善。文中提出的综合设计方法简捷高效且具有较强的工程应用价值。

基于动力学边界的结冰飞机安全预警方法

作者： 郑无计   李颖晖   周驰   武朋玮   董泽洪   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 安全预警   结冰飞机   飞行仿真   着陆   动力学边界  

描述： 结冰严重破坏飞机的动力学特性,使飞机的非线性和动力学耦合特性表现明显,导致传统的安全预警方法无法准确有效地评估飞行存在的潜在风险,易引发飞行事故。为解决此问题,提出了一种基于动力学边界的新型安全预警方法,该方法可综合考虑飞机的动力学耦合特性,可为结冰飞机的实时安全预警系统的构建提供有力的理论支撑。首先,基于微分流形理论确定结冰飞机精确的动力学边界,并详细分析了飞机结冰对动力学边界的影响;其次,利用动力学边界相对距离对飞行风险进行量化,结合动力学边界的特性确定了安全预警的方法;最后,搭建了飞行仿真训练系统,并以着陆为训练科目,通过与传统迎角安全预警方法对比,得到基于动力学边界安全预警方法的优越性。研究结果表明,相比于传统迎角限制方法,动力学边界安全预警方法可提前发现飞行中存在的潜在风险,且基于此方法的飞行训练系统可对驾驶员进行结冰安全操纵训练可提高结冰飞机的飞行安全。

价值驱动设计方法及其在商用飞机方案参数优化中的应用

作者： 李少伟   宋文滨   来源： 航空学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞机方案设计   价值驱动设计   经济性设计   剩余价值   直接使用成本  

描述： 商用飞机方案设计是一项复杂的任务，不同目标函数和约束条件得到不同的设计，需要在满足安全性要求的前提下取得飞机技术性能和商业收益之间的双赢。本研究运用价值驱动设计（VDD, Value-Driven Design）理念，实现系统工程方法与多学科优化设计方法的紧密耦合，通过灵活的可定制、多层级的程序架构，建立了基于剩余价值（SV, Surplus Value）模型的飞机设计优化框架。针对典型任务，使用该框架开展了针对飞机的剩余价值函数最大化的优化设计，并对比了针对直接使用成本（DOC, Direct Operating Cost）最小化进行优化得到的结果。结果分析表明，基于剩余价值模型的优化设计方案能够兼顾更多的利益相关方，改善飞机的经济性。飞机直接使用成本最小化的设计方案需要和价值最大化的设计综合考虑，以实现飞机使用经济性和产业经济性的协调，这对于新兴飞机制造商尤为重要。

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。

航空蓄电池能量均衡技术研究

作者： 王友仁   梁嘉羿   黄薛   耿星   陈则王   来源： 航空学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空蓄电池　　串联电池组　　电池均衡　　主动均衡　　均衡控制策略  

描述： 航空电池组中单体电池之间会逐渐出现不一致性,会降低电池组性能和使用寿命,甚至引发安全事故。本文提出了一种基于主动均衡的航空蓄电池组能量均衡系统结构,提出了一种能量集中式双向传递的Cúk型均衡电路

改进的航空遥测信道探测

作者： 李赛   党小宇   郝崇正   李杰   来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 滑动相关器   动态范围   信道探测   ZC序列   航空遥测信道  

描述： 滑动相关器被广泛应用于信道特性的测量，但航空遥测信道的大延迟衰落会严重限制测量系统的测量性能，甚至测量无法完成。为了更加精确地测量航空遥测信道，本文提出一种基于Zadoff-Chu(ZC)序列的滑动

《航空学报》征稿简则

作者： 暂无 来源： 航空学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 出版者   版权转让协议   《航空学报》  

描述： 《航空学报》是由中国航空学会和北京航空航天大学共同主办、航空知识杂志社编辑出版的综合性学术刊物，面向国内外公开发行。办刊宗旨是及时反映中国航空航天领域科学技术发展水平，交流国内外科技新成果，促进