某型涡轴发动机吞冰试验方法研究

为考核某型涡轴发动机对吞入一定形状、大小和数量冰片或冰雹的能力,在地面试验台上模拟飞行环境对发动机进行吞冰试验。试验前根据《航空涡轮螺桨和涡轮轴发动机通用规范》(GJB242-87)、《航空发动机吞冰试验技术要求》(GJB5032-2001)和某型涡轴发动机型号规范要求对吞冰装置进行了创新设计,解决了试验中准确投冰片、冰雹的问题。同时,对试验方法进行了可行性研究,并对某型涡轴发动机进行了吞冰试验,得到了发动机吞冰试验充足的数据分析资料,验证了方法的科学性、合理性。     

涡轴发动机轴功率换算不满足相似原理的原因分析

本文阐明了涡轴发动机满足相似性原理的条件。根据涡轴发动机结构特点,并结合某型国产化发动机地面温度特性试验结果,分析了涡轴发动机轴功率换算不能满足相似原理的原因,提出了涡轴发动机性能飞行试验中数据处理改进方法。针对涡轴发动机研制总要求中规定的性能指标,提出了温度修正的建议,为后续发动机型号合格鉴定试飞方法改进提供技术支持。     

某型涡轴发动机内支板凸耳裂纹故障分析

某型涡轴发动机在外场使用过程中多次出现内支板凸耳裂纹故障,对发动机的使用安全和正常维护造成了一定影响。对该型涡轴发动机内支板凸耳裂纹故障进行了热应力计算和失效分析,得出了故障分析结论并提出了解决措施。     

涡轴发动机典型故障模式与特征分析

涡轴发动机是现代直升机的动力来源,由于功率大、转速高、工况恶劣,极易发生各种故障。本文通过深入的研究涡轴发动机典型故障模式,分析故障原因、故障部位,为涡轴发动机故障诊断、维修保养提供理论参考。     

涡轴发动机起动电机地面扭矩特性计算分析

起动发电机在涡轴发动机的起动过程中作为起动机带转发动机工作。主要介绍了起动发电机在涡轴发动机地面起动过程的扭矩特性计算方法,为提高起动扭矩特性的精度和稳定性,采用一阶惯性滤波方法对转子加速度数据进行了数字滤波,最后,以某型涡轴发动机为例,通过采用上述方法,得到了较为满意的扭矩特性,可为设计提供参考。     

基于AMESim的某型涡轴发动机燃油调节器建模仿真

涡轴发动机是直升机的动力装置,机械液压调节器是发动机控制系统的重要组成部分。以某型在役航空涡轴发动机机械液压调节器为研究对象,以机械液压系统建模仿真软件AMESim为研究平台,建立了该型调节器的AMESim模型,并进行了仿真研究。首先详细分析了调节器的组成及基本工作原理;其次,根据元部件的结构和流量连续及力平衡的原理,建立了该调节器的数学模型;最后,按照该调节器的调试流程对搭建的调节器模型进行仿真调试。通过对实际的试车数据对比表面,所建调节器的AMESim数学模型性达到了该调节器各项性能技术指标。所建立的调节器模型和得到的仿真结果不仅可以为该型调节器的调试过程提供参考,也可以在此基础上对该型调节器进行参数优化以提高或改进其性能。     

惯性释放原理在航空发动机风扇轴强度分析中的应用

航空发动机机动载荷和运行载荷在力平衡方式和约束条件上是不相同的,因此在航空发动机风扇轴强度分析中不能将发动机机动载荷和运行载荷简单迭加求解,否则机动载荷由于无法被平衡而导致风扇轴应力计算出现偏差。将惯性释放原理引入某型航空发动机风扇轴仅在机动载荷下的强度分析中,解决了机动载荷的平衡问题,并将其应力结果与风扇轴在运行载荷下的应力计算结果相互迭加获得风扇轴最终的应力场,从而使风扇轴的应力计算结果更加贴近真实。     

砂粒粒径对航空涡轴发动机压气机叶片冲蚀磨损的影响研究

高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损,破坏叶片叶型和动力学特性,严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式,分析颗粒粒径对材料冲蚀磨损率的影响,以某型涡轴发动机压气机动叶和静叶为研究对象,设计搭建砂粒冲击速度测试装置和钛合金冲蚀磨损实验装置,通过典型砂粒粒径下冲蚀磨损实验获取磨损率表达式中与靶材材料和冲击速度相关的关键参数,结合气固两相流动力学分析开展砂粒粒径对压气机动叶和静叶冲蚀磨损的影响研究。结果表明：砂粒粒径与冲击速度存在内在关联,材料冲蚀磨损率与砂粒冲击速度呈幂函数关系。实验条件下,砂粒粒径由177 μm增至423 μm时,其冲击速度平均降低约17%。压气机动叶和静叶的磨损集中区域不随砂粒粒径的改变而变化,但磨损程度差异明显,其中177 μm砂粒对动叶和静叶造成的最大冲蚀磨损率浓度值相比423μm砂粒分别增加91%和131%。研究结果为涡轴发动机压气机叶片抗磨损设计提供了理论参考。     

低温环境对某型涡轴发动机起动性能影响分析研究

针对某型涡轴发动机在0℃左右的低温环境中出现的带转时间过长问题,分析了低温环境对其起动性能的影响,发现了造成带转时间长的原因,并提出了改进低温起动措施。开车结果表明该措施有效,为该型发动机在低温条件下起动设计提供了参考。     

涡轴发动机空中交叉起动方案设计及试验验证

以军用直升机配装的涡轴发动机在空中交叉引气起动鉴定试验为目的,在基于交叉起动控制特点和风险分析的基础上,设计了空中交叉起动的试验方案,并进行了不同飞行高度下的试验验证和数据分析。结果表明:该试验方案中的风险处置预案能够有效降低风险;试验方法合理可行,能够满足对该型发动机空中交叉起动性能的验证,并为同类型试验提供了技术支撑。     

直升机半滚倒转机动飞行控制算法研究

对直升机半滚倒转机动动作开展机理分析,将机动动作进行分段设计。在半滚段设计滚转角速度保持,根据滚转角调整总距输入量;在俯冲拉起段设计俯仰角速度保持,根据俯仰角调整总距输入量,并在阻尼回路引入自抗扰控制算法,以提高控制系统的扰动抑制能力。针对有风/无风 2 种飞行环境,通过视景仿真技术对 UH 60 直升机开展仿真,结果表明,直升机可以在 4.5 s 内完成半滚倒转机动飞行,验证了该设计控制策略是合理的,飞行控制律具有良好的抗扰性能。     

基于MatlabGUI的舰载直升机单发着舰系统设计

为了提高舰载直升机飞行员和装备的安全性,针对舰载直升机发生单台发动机失效后着舰问题,采用MatlabGUI平台设计了舰载直升机单发着舰系统。系统中通过输入外界温度、舰空速计算得到稳定着舰临界重量和不稳定着舰临界重量,并给出不稳定着舰时飞行控制图和表格数据。结果表明,该系统能够快速的给飞行控制人员提供有效的参考,满足实际需要。     

小型无人直升机自转建模与控制策略研究

针对小型无人直升机动力失效后的自转着陆问题,建立了直升机自转飞行动力学模型。根据直升机自转飞行过程中的下降速度变化,将飞行过程分为加速下降、稳定下降和减速着陆 3 个阶段,设计了相应的控制策略。仿真结果表明,该模型具有较高的精度,实现了直升机自转飞行的安全着陆。研究成果对小型无人直升机自转飞行的研究具有一定的参考意义。     

直升机分布式自动飞行仿真平台设计与实现

针对直升机飞控平台结构混乱的问题,基于VS和Qt开发平台,提出并建立了分布式交互飞行仿真系统和软件环境。建立了直升机非线性模型并完成飞控系统设计,验证其准确性;完成飞管系统各模块的研究和设计,实现直升机全自动飞行。仿真结果表明:所设计的分布式自动飞行仿真平台结构清晰,各模块分工明确,可优化直升机各项工作,确保直升机平台协调运行。     

智能自主控制在航迹控制系统中的应用

首先研究了自主式控制系统的关键问题,然后提出一种智能自主式航迹控制系统的结构,采用了模块化设计思想,对直升机对象的航迹控制系统进行设计.还给出了航迹自主控制关键功能模块的算法与具体实现.最后文章给出了系统数字仿真的结果,验证了系统的可行性.     

基于混合优化算法的直升机旋翼转速优化控制

为了实现直升机巡航飞行时最经济运行,基于某型常规布局直升机,建立巡航阶段需用功率目标函数,以飞行稳定性与操纵安全性指标作为约束条件,利用遗传 序列二次规划( GA-SQP )混合优化算法,对直升机巡航阶段实现最低需用功率的最优旋翼转速进行优化求解。实验结果表明,该方法得到的最优旋翼转速能够有效降低整机需用功率,优化算法得出的最优转速曲线对巡航状态下旋翼转速的变化方向具有一定参考意义。     

基于智能功率集成电路的PWM伺服放大器及其应用

详细介绍了智能功率集成电路（ＳｍａｒｔＰｏｗｅｒＩＣ－ＳＰＩＣ）Ｌ２９２的特点，工作原理及由其构成的ＰＷＭ（ｐｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｅｄ）伺服放大器的设计方法。针对某型无人驾驶直升机飞行控制系统的要求，应用Ｌ２９２成功地研制了一种适于机载使用条件的高精度伺服放大器。地面测试和试飞表明：该放大器性能优良，工作可靠，符合小型化、集成化的发展方向，完全满足某型无人驾驶直升机飞行控制系统的要求     

直升机疲劳载荷谱的编制方法研究

对高周疲劳环境下直升机疲劳载荷谱的编制方法进行了研究,采用某直升机尾桨叶飞行实测数据,对飞行实测到的１８３个飞行状态分别进行统计处理,假设检验及回归分析,确定了每个飞行状态的载荷分布类型及状态损伤,最后压缩归并成对尾桨叶造成损伤比较在的１８种飞行状态,编制了建立在统计基础上的尾桨叶实测疲劳载荷谱。文中还对载荷谱的高载截取和低载截除进行了分析讨论。提出了适合工程应用的高、低载截取（除）准则和编谱方法     

基于自动磨粒分析技术的直升机在用发动机油界限值的研究

运用自动磨粒分析仪(LNF)测定直升机在用发动机油的切削磨损、滑动磨损、疲劳磨损和非金属颗粒,通过对数据的频数分布直方图的计算分析,研究得到切削磨损、滑动磨损、疲劳磨损和非金属颗粒的界限值,可以作为直升机在用发动机油监测的又一补充,弥补了原子发射光谱不能监测较大磨损金属颗粒的缺陷,为直升机的合理换油提供技术依据。     

微型无人直升机三轴飞行仿真转台

为了配合微型无人直升机飞行控制系统和惯性导航系统的研究,设计了一种基于MR-J2S交流伺服系统的新型三轴飞行仿真转台。该转台采用卧式布局,电机驱动的方式,使用光电编码器作为反馈元件,系统构成上、下位机两级控制结构,具有较高的测量精度、结构简单、造价低廉等特点。试验结果表明,能够满足微型无人直升机半实物仿真的要求。