未来航空燃料原料可持续性研究

作者： 赵晶   郭放   阿鲁斯   杨晓奕   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 可持续　　原料　　全生命周期　　航空燃料　　替代燃料  

描述： 运用全生命周期评价方法,评价未来航空燃料原料可持续性。以传统石油基航空燃料为基准,分析未来8种航空燃料原料(煤、天然气、能源藻、麻疯树、大豆、棕榈、油菜籽及亚麻荠)的可持续性。评价路径包括原料阶段、燃料阶段和应用阶段。原料阶段考虑基础设施消耗,燃料阶段考虑因电能消耗嵌套引起的碳排放。评价指标不仅包括能量、化石能源、水资源消耗和温室气体(GHG)排放,而且包括了环境污染雾霾中的主要成分PM10和PM2.5排放。本文为选择航空替代燃料原料来源提供理论和技术基础。结果表明,在原料阶段,生物基温室气体排放相比石油基均降低,其中大豆油碳减排最明显,麻疯树基航空燃料PM10和PM2.5排放量大,因在种植过程中加入大量化肥。在燃料阶段,煤基费托过程能量消耗大,碳排放高。通过全生命周期分析,煤基费托温室气体排放高,大豆温室气体排放较低,其次是能源藻。在不与人争粮,不与粮争地的前提下、不占用耕地的能源藻具有可持续大规模制备航空替代燃料的应用前景。

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。

煤基费托航空燃料燃烧性能及航程

作者： 周冠宇   王洪波   王智超   杨晓奕   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 煤基　　费托合成　　替代燃料　　燃烧性能　　航程  

描述： 航空替代燃料肩负着能源安全以及环境保护的双重使命。对煤基费托航空燃料的基础燃烧性能及航程进行了实验和理论研究。针对民航客机典型飞行任务,选取装有2台CFM56-7B发动机的B737-800型客机进行全包线飞行的航程评价。研究结果表明,煤基费托航空燃料比石油基航空煤油密度低,但热值高。评价结果表明使用煤基费托燃料的客机航程比使用石油基航空煤油的客机缩短2.1%。同时,虽然煤基费托航空燃料的燃烧边界较石油基航煤略窄,但更易点火且不易积碳。取得的结果对煤基费托航空替代燃料的实际应用具有一定的指导意义。

航空铝合金材料腐蚀裂纹扩展性能试验研究

作者： 王池权   熊峻江   马少俊   陈勃   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 铝合金　　裂纹扩展　　疲劳　　腐蚀　　SEM  

描述： 腐蚀环境下的裂纹扩展性能是航空金属结构损伤容限设计的重要前提，为此，试验测定了 3 种航空铝合金材料（即 2E12-T3、2E12-T42、7050-T7451）在 2 种腐蚀环境（3.5%Na Cl 溶液、油箱积水）下的裂纹扩展性能，在试验数据的基础上进行性能对比，并对试样断口进行 SEM 分析，研究了腐蚀和载荷联合作用对裂纹扩展的影响机理，研究结果表明：油箱积水环境对航空铝合金材料裂纹扩展的影响比 3.5%Na Cl 溶液严重，但铝合金 2E12-T3 和 2E12-T42 的腐蚀裂纹扩展性能优于铝合金7050-T7451，腐蚀环境下的氢脆效应和阳极溶解机制是造成腐蚀裂纹扩展加速的主要原因。

航空高动态网络链路感知OLSR路由算法

作者： 马林华   张嵩   茹乐   徐扬   田雨   于云龙   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空高动态网络　　链路感知　　链路的保持时间　　负载均衡　　路由算法  

描述： 针对航空高动态无人机(UAV)网络环境中节点移动速度快、网络拓扑变化快,导致网络链路稳定性差、数据到达率低和信息拥塞度高等问题,提出了一种航空高动态网络链路感知OLSR(OLSR-LA)路由算法,该算法利用接收的2个连续Hello消息的多普勒频移、能量等信号特征,计算出航空高动态无人机网络中2个相邻节点的相对速度和移动趋势,从而得出这2个节点之间链路的保持时间。根据节点MAC层接口队列长度衡量网络局部的负载程度,并利用ARIMA-WNN组合预测模型预测下一时刻节点负载的预测值,并通过Hello消息传递给邻居节点。根据链路感知情况,采用基于局部路由负载均衡(RRLB)算法避免拥塞的发生。仿真结果表明,与传统OLSR算法相比,本文提出的算法有效提高了分组交付率,降低了端到端的传输延时,增加了网络吞吐量,从而提高了整个无人机网络传输的有效性和实时性。

免疫SVM用于航空发动机磨损故障诊断研究

作者： 张建   李艳军   曹愈远   张丽娜   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　　磨损故障诊断　　铁谱分析　　免疫算法　　支持向量机  

描述： 航空发动机在使用寿命周期内会不断磨损最终出现故障,通过对发动机油液监测铁谱分析数据的挖掘可实现磨损故障的诊断。本文研究免疫算法优化的支持向量机在航空发动机磨损故障诊断中的运用,首先总结了支持向量机和免疫算法的运行流程和关键算法,然后用改进的免疫算法优化支持向量机惩罚因子、松弛变量及核函数参数。某型航空发动机的油液铁谱分析数据和加入噪声数据验证结果表明,该方法可有效实现航空发动机磨损故障诊断且具有较好的鲁棒性。最后研究了核函数、多分类决策方法、初始种群大小、亲和力计算公式、支持向量机优化算法和归一化算法对磨损故障诊断准确率的影响,得到了最佳诊断方法。

基于ADS-B的航空器测高系统误差评估方法

作者： 金开研   朱衍波   许有臣   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： ADS   B　　测高学系统误差　　核平滑　　混合正态分布　　模型拟合  

描述： 针对基于ADS-B数据的航空器高度保持性能监控中测高系统误差准确评估问题,提出了基于核平滑和混合正态分布模型的数据平滑和拟合分析方法。提出了ADS-B信息低分辨率高度数据的核平滑方法,通过比较分析得到了数据平滑的最优窗宽,基于实测数据的分析证明了该方法对于航空器测高系统误差评价的有效性。针对航空器使用的两套独立的测高学设备具有不同的高度保持性能分布特征的问题,提出了基于混合正态分布模型的拟合分析方法,实测结果表明该方法可以准确拟合航空器测高系统误差的双峰特征。本文所提出的方法已经在我国RVSM航空器高度保持性能的实际分析中使用,分析结果满足国际民航组织的相关要求。

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： 涡扇发动机的多变量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

航空座椅适坠性评估与分析方法

作者： 李梦晓   向锦武   任毅如   张筱宇   罗漳平   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 适坠性　　航空座椅　　假人　　数值仿真　　地板变形  

描述： 为了研究某航空座椅在坠撞环境下的结构响应特性,针对座椅和假人耦合系统,提出了航空座椅适坠性评估与分析方法。首先根据航空座椅结构特点,提出了合理的模型简化方法,建立了座椅的有限元模型,并将有限元模型和50分位HybridⅢ型多刚体假人模型耦合。然后按照适航条例规定的通用飞机乘员座椅动态试验方法和资格要求对此乘员座椅系统进行了适坠性仿真分析,在仿真中考虑了客舱地板变形的影响,得到了典型冲击载荷下座椅各部件的变形方式和能量吸收情况,以及假人的各项伤害指标。分析结果表明:在水平冲击环境下,乘员座椅系统受到的损伤更严重;过于刚硬的靠背调节机构会加大椅管梁前端的塑性变形;客舱地板变形加剧了座椅结构破坏,相对于俯仰变形,客舱地板滚转变形造成的破坏更大。为了提高适坠性能,提出了座椅结构的设计改进方案。

飞翼布局飞机阵风减缓主动控制风洞试验

作者： 杨俊斌   吴志刚   戴玉婷   马成骥   杨超   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 飞翼布局   阵风减缓   风洞试验   气动伺服弹性   主动控制  

描述： 飞翼布局飞机具有优越的隐身和气动特性,但由于布局原因无法配置常规控制面,因此常规布局飞机的阵风减缓控制方法不再适用。针对大展弦比飞翼布局飞机,设计了风洞模型、具有沉浮和俯仰2个方向自由度的支持系统以及能够产生连续正弦阵风的阵风发生器,采用经典控制律理论设计了能够同时减缓翼尖过载和翼根弯矩的3组控制方案,开展了阵风减缓主动控制风洞试验,对开、闭环试验数据进行了分析。试验数据表明,和正常式布局飞机不同,阵风引起的飞翼布局飞机的翼尖过载和翼根弯矩在俯仰模态对应的频率处有一个很大的峰值,而在一弯频率附近峰值比较小;对于不同控制面组合,阵风减缓效果不一样;对于飞翼布局飞机,选用合适的控制面组合可以有效减缓阵风载荷和阵风响应。