水陆两栖飞机升降舵操纵系统操作试验技术研究及应用

为了真实地模拟驾驶员对升降舵的操纵,同时验证TA600飞机升降舵操纵系统对CCAR-25-R4中第683条款的符合性,提出了水陆两栖飞机升降舵操纵系统操作试验技术方法。经大型灭火/水上救援水陆两栖飞机升降舵工况试验验证,表明该方法是可行和有效的。本项目的研究成果,已应用于该型号试验中,取得了良好效果,同时也为后续试验提供了技术支撑。     

水陆两栖飞机静强度试验悬空支持技术研究及应用

全机试验支持技术是全机静力试验实施的前提条件。大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(简称AG600)静强度试验载荷情况多样、载荷分布复杂,以及其高支柱起落架等独特结构,对全机试验支持技术提出新的要求。本文结合AG600飞机规划的试验项目和考核部位,提出4种支持方式,来解决AG600飞机全机静力试验过程中试验飞机支持问题。     

水上飞机水舵舵面载荷筛选及试验技术研究

水舵是水陆两栖飞机特有的结构部件,飞机在水面滑行过程中,水舵主要承受水载荷的作用,水舵及其连接结构在水载荷作用下的结构强度关系到飞机在水面滑行时的机动性和操纵性。通过提出一套水舵舵面水载荷的筛选计算分析方法,选取水舵受载严重工况,设计水载荷专用加载设备,实现对水舵载荷的施加,并通过水舵静强度试验验证了该试验技术的可行性,填补了国内水上飞机水舵部件地面静强度验证试验的技术空缺。     

水陆两栖飞机主起落架连接试验方案设计

针对水陆两栖飞机起落架连接试验加载精度受结构变形影响大及实施空间受限的难点,提出了一套包括试验支持、载荷施加、数据测量在内的试验整体方案,该方案在试验中得到了应用,试验过程及数据表明,试验方案合理有效,可为面临同样问题的飞机结构强度试验提供参考。     

水陆两栖飞机浮筒及其连接结构非对称筒首着水工况试验技术研究及应用

为了真实地模拟浮筒所受的水载荷,同时满足验证浮筒及其连接结构对CCAR-25-R4部25.305及25.307条款要求的符合性,达到考核浮筒结构及其连接撑杆,撑杆与浮筒、机翼连接区的目的,提出了浮筒及其连接结构非对称筒首着水工况试验技术方法,经大型灭火/水上救援水陆两栖飞机浮筒及其连接结构非对称筒首着水工况试验验证,表明该方法是可行和有效的。本项目的研究成果,已应用于该型号试验中,取得良好效果,同时也为后续试验提供技术支撑。     

水陆两栖飞机波浪着水响应研究

根据水池造波系统原理及ALE流固耦合算法,研究了水陆两栖飞机在规则波面上着水的动力响应问题。论述了摇板造波中摇幅与波高、周期之间的关系,以及波浪水池的数值模拟、水陆两栖飞机的建模及在波浪水池中着水数值仿真方法。研究表明:水陆两栖飞机以不同波浪方式着水对飞机过载、着水结构水压力及飞行姿态响应有一定的影响。     

基于4D打印技术的水陆两栖机器人运动功能转换及控制

传统水陆两栖机器人的推进结构通常是将陆上推进结构与水上推进结构进行叠加,导致了现有水陆两栖机器人的机械结构较为复杂,增大了控制的难度。基于4D打印技术设计并制备了一种由轮毂和具有热变形响应性质桨叶结构单元组成的轮桨复合推进结构。该结构可通过热刺激变形响应实现水陆运动功能转换,有效地降低了水陆两栖机器人推进结构的复杂度。此外,还分析了几何参数和输入功率对桨叶结构变形响应速率的影响,实现了桨叶结构的可控变形,从而降低了水陆两栖机器人运动控制的难度。原型机试验结果表明,利用4D打印技术制备的水陆两栖机器人在降低了结构复杂度与控制难度的同时,可以实现水陆运动功能转换及控制。     

基于多目标遗传算法的水陆两栖可变形机器人结构参数设计方法

水陆两栖可变形机器人是一种兼具变形能力与两栖环境适应能力的新型移动机器人。在其机构设计中,结构参数直接影响该机器人在任务环境中的各项机动性能。针对水陆两栖可变形机器人工作环境复杂性和任务多变性,提出一种基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法,以得到该型机器人在两栖环境中的最优的综合性能。在水陆两栖可变形机器人陆地环境和水环境中运动学和动力学模型基础上,建立两栖环境中机器人的机动性能指标函数与结构参数的映射关系,并在此基础之上构建面向水陆两栖可变形机器人的结构参数设计的多目标优化问题。利用多目标遗传算法得到该多目标机构参数设计问题的Pareto最优解集,并且通过组合赋权方法确定各目标决策属性的权重,从Pareto最优解集中得到符合设计要求的水陆两栖可变形机器人的各项机构参数最优解,进而指导机器人最终结构参数设计。根据最终得到的结构参数研制出水陆两栖可变形机器人样机Amoeba-II,并在两栖环境下进行样机的各项性能试验,最终验证了基于多目标遗传算法的机器人结构参数设计方法的有效性以及在机器人设计中的适用性。     

水陆两栖飞机转弯组合阀反馈装置设计与研究

该文对前轮转弯液压伺服控制系统在水陆两栖飞机上的应用进行了研究,得出反馈装置的设计是对转弯组合阀实现闭环控制的难点。在对转弯组合阀反馈控制使用的基础上,提出了几种反馈装置的设计方案,并对比分析了它们各自的优缺点,得出齿轮式反馈装置能较好满足水陆两栖飞机转弯伺服控制的使用要求。     

本期导读

<正>水陆两栖飞机机头三段对合装配技术研究目前世界上在研的最大水陆两栖飞机,机头由成飞民机承担研制工作,其上下分离面结构复杂、结构强度分布不均,既要保证飞行气动外形,又要保证水上船体性能,其特有的下部船体机身结构与常规的大飞机机头有着相当大的差异,特殊的结构使其对接区域装配空间狭小、接装配技术难度大,常规的上、下工艺分离面装配的方法已不适用。通过对该型飞机机头的整体结构进一步分析与研究,提出了驾驶舱、下部船     

组合配流盘式液压变压器的变压比特性研究

针对液压变压器的变压比范围小,提出了组合式配流盘技术。分析了采用组合式配流盘的液压变压器工作原理,建立了新型液压变压器的变压比解析模型,考虑了机械摩擦损失和黏性摩擦损失影响。分析了动盘摆角、摩擦损失、柱塞缸转速、恒压端压力对变压比特性的影响规律。结果表明,动盘摆角范围0°~150° 对应的理想变压比范围约0~4,考虑摩擦损失时的变压比范围降为0~3.3,柱塞缸转速在变压比值较小时影响较大,随着变压比增大影响逐渐减小,恒压端压力对变压比影响很小。     

水液压阀控摆动缸结构设计及动态性能仿真分析

液压摆动缸作为水下机械臂的核心部件之一,是机械臂的重要执行与能量转换机构。目前的液压摆动缸主要依靠油压驱动,存在与海洋环境不相容和易发生腐蚀磨损失效等诸多问题,因此提出了一种以水作为传动介质的液压摆动缸。研究了水压摆动缸关键部位的密封形式,并建立高速开关阀控摆动缸AMESim模型,分析了批处理的单参数对阀控缸系统跟随特性的影响;然后利用AMESim和Simulink联合仿真技术,建立了联合仿真模型。通过联合仿真解决了传统MATLAB仿真中难以建立精确数学模型的问题,加入PID控制器,使得系统响应速度加快,超调减小,抗干扰能力提高,跟随性能提高。     

摆动液压缸内部结构改进设计

本文主要介绍摆动液压缸的内部结构，分析摆动液压缸内泄漏的原因和改进方法。从两种液压缸内泄漏的实验数据进行分析对比，选择比较合适的减少内泄漏的方法。     

液压摆动缸扭矩控制模式验证方法

目前,试验室普遍采用的液压摆动缸为ARP25/180型液压摆动缸。某工程操纵系统操作试验驾驶盘需要扭矩传感器的加载控制,为满足后续试验需用,特设计本试验以验证液压摆动缸和扭矩传感器的闭环控制方式是否正确,为后续试验提供借鉴。     

平板型清障车结构设计及优化

对清障车平板的运动进行分析,设计了1款适应小型故障车搬运并具备载货功能的搬运车。搬运车底盘采用国产超长4t货运车车架,利用液压系统实现平板的平移、倾斜运动。对平板的倾斜运动进行了分析,设计了合理的平板结构及液压缸布局,优化了倾斜角度（优化后的倾斜角度为14°）。对钢丝绳进行了受力分析,选取了合适的钢丝绳尺寸。考虑到倾斜液压缸的行程、受力、力矩平衡等,对倾斜液压缸行程和缸径进行了优化。     

泵阀复合进出口独立控制液压挖掘机特性研究

传统四边联动阀控制液压执行器可控性差、在超越负载工况能耗大。为改进这些不足,提出动臂、斗杆液压缸和回转液压马达采用泵阀复合、流量压力匹配进出口独立控制、铲斗液压缸与行走液压马达采用原有四边联动阀的液压挖掘机整机方案。建立液压挖掘机机械结构多刚体动力学与电液系统联合的数字样机,利用该样机分别对采用负载敏感系统和新回路系统控制的动臂、斗杆和回转马达三个执行机构动静态性能和能耗特性进行研究。进一步构建基于上述原理的试验测试样机,试验结果表明所建立数字样机具有较高的准确性;采用流量匹配进出口独立控制方法可以显著降低阀口工作压差,提高能量利用效率,减小执行机构压力冲击,提高整机运行平稳性。     

斜截半椭圆柱面涡发生器在管道中的传热数值模拟研究

管内设置一种斜截半椭圆柱面涡发生器,利用计算软件F luent进行数值模拟研究,研究以烟气为加热介质,冷空气为冷却介质的换热方式在不同Re数下不同攻角和倾角的传热及阻力特性,并与光管进行了对比。结果表明:斜截半椭圆柱面涡发生器能明显提高换热性能,在所研究的纵向涡发生器中,攻角为60°,倾角为15°时,涡发生器强化传热综合效果最佳。     

基于最大驱动力矩的曲柄摇块机构解析综合

以获得最大驱动力矩为准则,使用解析方法对曲柄摇块机构进行优化设计。机构中连杆使用移动副驱动,曲柄在给定角度范围内摆动。当曲柄处于摆角中间位置时,曲柄具有最大输出力矩;曲柄在摆动范围内具有最大平均输出力矩。基于上述准则进行机构优化设计,能获得较好的力传输比。     

混凝土泵摆动系统运行规律与参数优化

摆动系统是混凝土泵的关键部件,用于实现泵料和吸料的切换。通过分析摆动系统的液压结构和工作原理,建立摆缸缓冲数学模型,分析缓冲腔压力冲击的影响因素。基于AMESim平台建立摆动系统的仿真模型,分析摆动系统的运动特性,得到蓄能器体积、摆缸缓冲结构对摆动性能的影响规律。优化摆动系统的参数,使换向时间由190 ms缩短到160 ms,同时摆动冲击并未明显增加,满足快速摆动的要求。为混凝土泵摆动系统的设计和优化提供了仿真平台和理论依据。     

Л3-27磨床快进机构的改进

лэ-27推力球轴承沟道摆头磨床，由原来曲柄滑块的快速进给机构，改用液压油缸系统，降低了工人的维修和调整难度，提高了系统的稳定性、可调性。