重油航空活塞发动机燃油喷射技术

作者： 丁水汀   邵龙涛   赵帅   朱锟   杜发荣   周煜   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 喷射技术   二冲程   航空活塞发动机   负碳生物燃料   重油   控制策略  

描述： 燃油喷射技术作为航空活塞发动机的关键技术之一，其结构形式及特性直接影响航空活塞发动机的整机性能，随着通用航空对发动机性能要求的不断提升，燃油喷射技术的发展也在不断延续。综述了当前各种重油航空活塞发动机采用的燃油供给系统，对其适用的经典机型进行了梳理，总结了各种燃油供给系统的优缺点。阐述了研究重油喷射技术采用的前沿理论、仿真计算及试验方法，分析了研究重油雾化过程存在的难点，给出了研究重油喷射技术的相关建议。提出了未来重油航空活塞发动机发展思路和关键技术，重点希望对重油航空活塞发动机的正向研制提供技术指导，推动中国通用航空的可持续发展。

基于多普勒频移改变量的单星航空器位置验证

作者： 刘海涛   冯景勃   李冬霞   王磊   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 多普勒频移的改变量   S检验   B   星基ADS   位置验证   k   定位误差  

描述： 星基广播式自动相关监视(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast， ADS-B)是实现广域范围内航空器监视的重要技术手段。为解决星基ADS-B系统存在的虚假目标干扰问题，提出一种基于多普勒频移改变量的单星航空器位置验证方法。首先，建立星基ADS-B位置消息验证系统模型，理论分析给出空天链路多普勒频移改变量的计算方法，并采用柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫（Kolmogorov-Smirnov，k-s）检验方法以识别虚假ADS-B消息，最后通过计算机仿真验证所提出方法的正确性和有效性。研究表明：所提出方法的检测概率达到97.75%以上，漏警概率低于4.50%，此外只需单颗低轨道卫星，并且对航空器和卫星的定位误差不敏感。

终端区离场航空器自主路径规划研究

作者： 王红勇   郭宇鹏   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 人工势场   连续爬升运行   空中交通管理   粒子群算法   航空器自主运行   航空运输   路径规划  

描述： 随着航空器自主保持间隔运行概念的逐渐发展，基于连续爬升运行模式，可有效解决当前终端区内航空器离场路径固定单一所造成空域运行效率底下问题。为此，本文提出一种基于人工势场-粒子群联合算法的终端区离场航空器自主路径规划方法。首先构建面向航空器自主运行模式的空域环境模型，对空域环境进行栅格化处理并计算各栅格的空域复杂度，限制离场航空器进入高复杂度栅格以保障运行安全。其次构建基于BADA数据库和减退力爬升模式的航空器爬升性能约束模型；然后应用人工势场-粒子群联合算法进行路径规划，通过粒子群算法广域搜索思想解决人工势场法固有的局部极值-目标不可达问题；使用贝塞尔曲线法优化该路径，引入滑动时间窗口理念优化航空器离场时刻。最后使用终端空域(ZSSSAP)的实际结构和运行数据，应用上述方法进行仿真模拟。仿真试验结果表明，人工势场-粒子群算法可有效生成航空器无冲突离场路径并规避繁忙空域，优化处理后的路径满足航空器爬升性能约束，且优于实际运行路径(路径长度减少23.78%，最大转弯率降低55.73%，最大爬升率降低9.94%)。而且离场航空器自主运行模式下的空中交通复杂性较当前运行模式更为均衡(栅格复杂度峰值降低3.92%)，可有效提升空域利用率。

航空发动机承力结构隔振设计方法及试验

作者： 洪杰   杨振川   王永锋   马艳红   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 非连续性   承力框架   机械阻抗   刚度/质量分布   隔振性  

描述： 基于先进航空发动机承力框架的结构与力学特征,通过理论分析与仿真计算验证了高隔振性承力框架结构动力学设计方法。通过对承力结构刚度/质量分布及几何构形突变的优化设计,提高转子支承结构在宽频域内的机械阻抗,实现在转子工作转速范围内的高隔振性。根据承力结构刚度/质量分布对隔振性的影响,采用折返式非连续结构,设计并搭建了转子-承力框架试验系统,通过试验进一步验证了高隔振性承力框架设计方法。试验结果表明:在承力结构中采用非连续性设计可在宽频域内对不同位置支点处激励具有良好的隔振效果。

不确定需求下航空公司枢纽网络优化设计

作者： 乐美龙   郑文娟   吴明功   王泽坤   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 不确定需求   航空公司运营   机场容量   枢纽选址   随机规划  

描述： 为了帮助航空公司合理规划航线网络，降低运行成本，从航空公司的角度出发，将机场容量看作到达和离港航班的函数，绘制了机场容量包络曲线。基于机场容量包络曲线构建了随机需求下多分配、非严格的两阶段混合整数随机规划模型，第一阶段确定网络的枢纽位置，第二阶段确定不同需求情形下城市对的运输路径和不同路径上的流量比例。当需求情形是离散变量时将两阶段模型转化为确定的等价规划。继而以东航为例选取13个机场对模型进行验证，并对运输成本折扣因子进行灵敏度分析。结果表明在不同的折扣因子情形下选择的枢纽机场不同，折扣越大，选择的枢纽越多，网络总成本越低，且三种折扣情形下的枢纽选择与实际比较吻合；每种折扣情形下，当需求不同时航线网络的布局有所差异；对比需求确定和不确定下的模型结果差异，得出需求不确定下的网络总成本更低。可见需求不确定下的随机规划模型更加贴近实际，能够帮助航空公司规划符合实际情形的枢纽航线网络，并确定其在枢纽机场的容量份额。

不确定需求下航空公司枢纽网络优化设计

作者： 乐美龙   郑文娟   吴明功   王泽坤   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 不确定需求   机场容量   枢纽选址   随机规划   航空公司  

描述： 不确定需求下航空公司枢纽网络优化设计

信息缺失的航空发动机传感器数据重构

作者： 周媛   左洪福   何军   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机　　信息缺失　　传感器数据重构　　子空间　　极化增量矩阵填充(PIMC)  

描述： 空间以跟踪并表示数据发展特征。将本文模型用于仿真数据进行验证,重构结果和无噪数据的归一化均方误差(MSE)均小于1×10-5,实验结果显示本文模型对于航空发动机传感器数据重构有很好的应用价值,对缺失数据和噪声是鲁棒的。

航空发动机多变量变增益控制器设计及仿真

作者： 李嘉   李华聪   徐轩   王淑红   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 涡扇发动机　　多变量控制　　KQ控制算法　　变增益调度　　控制器  

描述： 发动机的多变量KQ变增益控制器设计研究,并进行仿真验证。仿真结果表明,设计点条件下,当涡轮后温度和增压比参考输入均为阶跃信号时,其被控参数响应速度很快,且上升时间均小于1 s,耦合影响小于6%,设计点KQ

基于深度学习的航空发动机故障融合诊断

作者： 车畅畅   王华伟   倪晓梅   洪骥宇   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机   故障诊断   深度学习   抗干扰能力   决策融合  

描述： 通过对航空发动机故障诊断,能够正确判断各部件工作状态,快速确定维修方案,保证飞行安全。在结合深度信念网络和决策融合理论的基础上,提出了基于深度学习的航空发动机故障融合诊断模型。该模型通过分析发动机的大量性能参数,首先利用深度学习算法提取出性能参数中的隐藏特征,得出故障分类置信度;然后对多次故障分类结果进行决策融合,从而得出更准确的诊断结果。将普惠JT9D-74R发动机故障系数用于数据仿真,通过实例验证本文提出算法的有效性;算例计算结果表明:多次实验结果经数据融合提高了可信度,该模型具有较高的故障分类诊断准确性和抗干扰能力。

航空柱塞泵滑靴副混合润滑特性数值仿真

作者： 符江锋   李华聪   曾夏青   刘显为   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 静压支承   动压效应   燃油柱塞泵   滑靴副   润滑特性  

描述： 针对航空燃油柱塞泵滑靴副的动静压混合支承下的润滑问题,在建立滑靴副的运动学和动力学数学模型基础上,考虑静压支承与滑靴非规则的空间曲线运动特征所产生的动压润滑效应,建立动静压效应下的滑靴副混合润滑数学模型,并基于有限体积法进行了滑靴副的润滑特性仿真计算研究,分别对混合润滑机理下的油膜厚度变化规律,油膜压力分布影响因素和滑靴抗倾覆性能进行了仿真分析研究。仿真结果表明:动静压混合支承所得到的油膜厚度变化趋势更符合滑靴副实际的润滑状态;中心油膜厚度、滑靴最大倾斜角、转子转速主要对动压效应产生影响,而滑靴副进口压力即柱塞泵供油压力主要影响油膜的静压作用;提高滑靴的抗倾覆能力可通过增大滑靴底面工作半径或者减小滑靴中心油池半径来增强油膜的动压效应,抵消滑靴受到的倾覆力矩。