圆片小冲杆试验新方法与航空材料力学性能互换

作者： 李继涛   韩光照   熊俊   周甜   蔡力勋   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 试验方法   小冲杆试验   强度   能量密度等效   应力   应变关系  

描述： 针对具有结构材料微损取样优势的圆片小冲杆试验，基于能量密度等效理论，建立了关联圆片微试样小冲杆试验载荷、位移、几何尺寸和材料单轴力学律参数的载荷-位移模型，进而针对航空金属材料，提出了单轴拉伸试验结果与小冲杆试验结果之间实现材料力学性能互换的小冲杆试验新方法。对5种航空金属材料完成了小冲杆试验及传统拉伸试验，结果表明，本文新方法所得圆片微试样的应力-应变曲线与单轴拉伸试验结果密切吻合，所得弹性模量与单轴拉伸试验结果之间相对误差在10%以内，所得屈服强度和抗拉强度与单轴拉伸试验结果相对误差大部分在5%以内。

面向电动航空的高温超导电机技术研究发展

作者： 宋东彬   闫炬壮   杨文将   白明亮   刘汝婧   王少鹏   刘宇   田爱梅   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 超导电机   超导电动系统   航空电推进   超导转子技术   直流超导磁体   交流超导电枢   低温技术   绝缘技术   新兴航空  

描述： 超导电机因体积小、功率密度高和效率高等优势，在航空电推进中展现出重大的应用前景。对比分析了纯电力超导电动系统和混合动力超导电动系统的方案特点，突出超导电机对于大功率航空电推进的重要性。针对航空电推进超导电动系统对电动机和发电机的不同需求，对过去研究的高温超导样机的运行原理及结构拓扑进行归类综述，并总结分析了各自利弊。在此基础上，从超导技术、电枢绕组技术、转子技术、低温技术和绝缘技术这5方面对超导电机本体关键技术分别进行回顾总结。最后，梳理了当前超导电机在航空电推进中应用的研究进展，并对未来超导电动航空发展进行了展望。

无线航空电子机内通信MIMO信道仿真分析

作者： 卓越东   李峭   卢广山   武俊杰   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航电舱   信道仿真   无线航空电子机内通信   MIMO   WLAN  

描述： 无线航空电子机内通信（Wireless Avionics Intra/Communications, WAIC）宽带互连可选用多天线无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）。在航空电子设备舱，无线电信号在机舱结构和航电设备架之间的反射是造成多径衰落的主要因素；而且在进行多入多出（Multiple/Input Multiple/Output, MIMO）传输时，不同天线接收信号间的相关性一般不可忽略。本文根据航电设备架和设备布置的几何位置关系及其材质，建立三维模型，采用接收球反射角误差法模拟信号在航电舱内的传播路径。针对不同航电设备安装密度条件，分别考虑均匀线性和圆形天线的信号接收情况进行仿真，使用聚类对数据预处理，得到多簇多径信道模型，以及使用多径衰落和时延分布描述的航电舱WAIC信道特性；统计分析得到MIMO信道传输矩阵，以及接收机天线间相关性对信道性能的影响。仿真分析表明，航电设备安装密度大于60%时，信道条件可近似采用完全满载时的信道参数。本文的仿真分析方法能够为航电设备架附近的MIMO无线传输特性分析和设计提供参考。

航空发动机增压式离心通风器流动与分离特性研究

作者： 姜乐   陈以彪   李炎军   李贵林   刘涛   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 增压式离心通风器   压差   敏感性分析   分离效率   最小分离直径  

描述： 航空发动机滑油系统的精细化设计依赖于对关键部件工作性能的理解，这其中包括影响轴承腔压力和滑油消耗的通风器。为研究航空发动机气动增压式离心通风器的流动与分离特性，通过数值仿真获得了设计参数对压差、分离效率和最小分离直径的影响，并定量评估了设计参数的敏感性。结果表明，提高转速能够在实现气动增压的同时提升分离效率、降低最小分离直径；转速为25000r/min、通风量为10g/s时，进口压力比出口压力低2700Pa，分离效率可达99.5%。增大通风量将削弱通风器的气动增压效果，且不利于油滴的有效分离。调整叶片数量可使气动增压效果达到最佳，压差的最大变化量均可超过30%，然而叶片数量对分离效率和最小分离直径的影响较小。转速对压差和分离效率的影响较大，最小分离直径受通风量的影响最显著。此外，通风器的工作特性还受设计参数之间的交互影响，根据敏感性系数对设计参数进行合理匹配可以进一步提升工作性能。

基于多源异构信息的航空发动机转子参数校准与可靠性分析

作者： 杨乐昌   汪晨星   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 生存特征   多源异构信息   混合不确定性   可靠性分析   多状态系统  

描述： 复杂系统可靠性分析结果的准确性与输入参数精度密切相关。针对包含多源不确定信息的可靠性分析问题，提出了基于贝叶斯最大熵的随机模型修正与参数校准方法。通过将多源统计信息（如：矩信息、可靠度）转换为约束条件，该方法将参数估计转化为不确定性优化问题求解。进一步考虑混合不确定性，引入Wasserstein距离构建似然函数，并利用近似算法提高计算效率。该方法通过增加“熵项”的方式拓展了经典贝叶斯推理的适用范围，可处理多源异构数据与混合不确定性问题。针对多部件航空发动机转子系统，建立了基于survival signature的多态系统可靠性模型，应用上述方法开展可靠性分析，通过对比分析验证了本方法较传统方法有更高精度与更强的稳健型。

基于DRSN与电压幅值分析的航空HVDC系统中逆变器故障诊断

作者： 黄湛钧   董鑫   卢沐宇   张瑞涛   闫钊阳   张安   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 故障诊断   深度残差收缩网络   HVDC系统   故障模块识别   270V   线电压幅值分析  

描述： 机载270V高压直流(HVDC)系统的故障诊断一直是航电领域中的一个难点问题，为此提出了基于深度残差收缩网络(DRSN)的故障模块识别算法与基于线电压幅值分析的故障器件定位算法。首先对系统总电流进行采集，并进行差值标准化处理获得特征数据；根据特征数据的特点，利用Flatten层对原有DRSN结构进行改进，来提高算法对故障模块的识别精度。在确定系统逆变模块故障之后，利用两相线电压之比确定出故障相，再利用线电压均值模型确定故障器件。相比于现有方法，本文方法仅使用一个电流传感器两个电压传感器便实现了系统故障诊断，满足了飞机对重量的限制要求。实验证明：所提出的方法故障模块识别精度，以及故障器件定位精度可达97%以上，具有较好实用性。

航空发动机燃烧不稳定性预测及控制研究进展

作者： 孙晓峰   张光宇   王晓宇   李磊   邓向阳   程荣辉   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空发动机燃烧室   穿孔板声衬   燃烧不稳定性   热声不稳定性   三维预测模型   被动控制  

描述： 燃烧不稳定性问题广泛出现在各类航空发动机燃烧室内，该问题是火焰非定常热释放和声波充分耦合的结果，发生时伴随着大幅度的压力脉动，严重威胁发动机的稳定工作及结构安全。目前，包括中国在内的各航空发动机研制国家在多数发动机型号的研制过程中，均遇到了严重的燃烧不稳定性问题，且发动机越先进，该问题越复杂且难以解决。在深入认识其发生机理的基础上，对其进行准确预测并设计有效的控制手段，对航空发动机的研制具有重要意义。系统阐述了该问题的研究现状，介绍了燃烧不稳定性问题发生关键，即军用的钝体燃烧加力燃烧室和民用的贫油预混环形燃烧室的非定常流动及火焰响应特征。综述了该问题研究常用的燃烧不稳定性声网络预测分析模型，重点报告了为了耦合考虑燃烧室声软壁面被动控制设计，团队所发展的三维燃烧不稳定性预测控制模型。基于该模型，介绍了壁面声衬参数及布局对燃烧不稳定模态控制效果影响的研究进展，为先进发动机燃烧不稳定性的排故提供技术储备。