基于有限元分析的飞机挡水板强度验证飞行试验方法 被引量：1

1

作者 李飞 孙文 张海涛 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2023年第6期58-64,共7页

为防止过量溅水进入发动机进气道,ARJ21-700飞机通过在主起落架机轮间加装挡水板,以有效提升雨雪等复杂天气情况下的运营能力。针对挡水板强度验证飞行试验中存在的难点——如何准确选取应变传感器改装位置和合理设计试验点,首先通过分... 为防止过量溅水进入发动机进气道,ARJ21-700飞机通过在主起落架机轮间加装挡水板,以有效提升雨雪等复杂天气情况下的运营能力。针对挡水板强度验证飞行试验中存在的难点——如何准确选取应变传感器改装位置和合理设计试验点,首先通过分析机轮溅水机理,建立了溅水载荷模型;其次借助有限元分析手段确定了挡水板的应力分布并完成了强度校核;然后根据有限元分析结果完成了应变传感器改装位置选取和试验点设计;最后通过飞行试验完成强度验证。结果表明:挡水板的加装可有效改变溅水形态;有限元分析与飞行试验结果吻合良好,可为其它类似复杂不规则结构提供有益参考和借鉴;挡水板安全裕度足够,并且有较大的减重空间,须进一步优化设计。 展开更多

关键词 挡水板 溅水载荷 有限元分析 强度验证 飞行试验

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直升机防除冰系统人工结冰试验 被引量：3

2

作者 任智勇 李志鹏 +1 位作者 王俊琦 马丁峰 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期64-69,共6页

为掌握结冰条件下直升机旋翼、发动机、进气道防除冰系统的性能规律,在不同液态水含量和大气温度下,开展了地面和悬停两种状态直升机人工结冰试验,研究旋翼、发动机、进气道防除冰系统在结冰环境中的相互影响。研究发现:受旋翼旋转影响... 为掌握结冰条件下直升机旋翼、发动机、进气道防除冰系统的性能规律,在不同液态水含量和大气温度下,开展了地面和悬停两种状态直升机人工结冰试验,研究旋翼、发动机、进气道防除冰系统在结冰环境中的相互影响。研究发现:受旋翼旋转影响,右发进气道较左发更容易结冰;发动机低功率状态下,防冰性能较差,状态升高后,防冰性能改善;旋翼结冰导致发动机状态升高,使进气道表面温度较无结冰时仍有上升。同时,旋翼上周期性的“结冰-脱除”,导致发动机参数振荡,振荡周期受环境条件影响不大,而振幅与液态水含量近似呈线性关系。 展开更多

关键词 防除冰系统 涡轴发动机 进气道 人工结冰 飞行试验

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基于实战使用的涡轴发动机空中起动飞行试验 被引量：6

3

作者 赵海刚 王俊琦 刘雨 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期633-640,共8页

以涡轴发动机实战使用中空中紧急起动相关技术指标和特情处置措施验证为目的,设计了贴近实战使用特征的发动机空中起动试飞方案,并以某涡轴发动机设计定型试飞为依托,进行了不同飞行工况下的飞行试验验证和数据分析研究。结果表明:该空... 以涡轴发动机实战使用中空中紧急起动相关技术指标和特情处置措施验证为目的,设计了贴近实战使用特征的发动机空中起动试飞方案,并以某涡轴发动机设计定型试飞为依托,进行了不同飞行工况下的飞行试验验证和数据分析研究。结果表明:该空中起动试飞方案合理可行,能够最大程度的贴近部队实战使用的技术特征,满足对发动机起动高度包线、起动时间等研制总要求规定的技术指标验证需求;试飞结果表明该型涡轴发动机4000 m以上高度停车至再起动期间直升机平均下滑高度约为670 m,平均停车时间约为185 s。该试飞方法和数据结果可为部队实战使用过程中空中遭遇停车的紧急处置提供支持和参考。 展开更多

关键词 飞行试验 涡轴发动机 实战使用 空中遭遇停车 空中紧急起动

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基于飞行试验数据的进气道畸变预测与试验验证 被引量：3

4

作者 姜健 赵海刚 李俊浩 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1706-1715,共10页

采用响应曲面的试验设计方法,构建了基于试飞数据的进气道压力畸变预测模型,进行不同飞行工况进气道畸变模型预测与飞行试验验证研究。研究结果表明:模型预测与飞行试验结果相比,综合压力畸变指数平均相对误差为4.21%,稳态周向畸变指数... 采用响应曲面的试验设计方法,构建了基于试飞数据的进气道压力畸变预测模型,进行不同飞行工况进气道畸变模型预测与飞行试验验证研究。研究结果表明:模型预测与飞行试验结果相比,综合压力畸变指数平均相对误差为4.21%,稳态周向畸变指数平均相对误差为7.99%,结果吻合良好,能够满足对该型进气道畸变预测要求;大迎角、侧滑及其组合飞行时,进气道内部附面层气流分离是造成进气道出口畸变的主要因素;进气道出口低压区的位置与飞行姿态角相对应,并在周向上向压气机的旋转方向有小范围偏转,偏转角度与发动机状态相关;采用"模型预测+飞行试验"的模式能够完整、安全高效地考核评估飞机进气道的畸变特性,具有很好的工程适用性。 展开更多

关键词 飞行试验 稳态周向畸变指数 进气道畸变 模型预测 发动机稳定性

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涡轮叶片U型冷却通道旋转流动特性模拟 被引量：1

5

作者 丁旭 吴传伟 +1 位作者 刘涛 宋江涛 《火箭推进》 CAS 2022年第3期50-56,共7页

为了研究发动机涡轮叶片U型通道在旋转条件下的流动特性,采用Fluent中双精度速度压力耦合求解器的简单算法,湍流模型采用k-ωSST模型,压力动量项和密度项用二阶迎风差分格式数值计算,能量项用快速格式计算,建立了旋转条件下涡轮叶片U型... 为了研究发动机涡轮叶片U型通道在旋转条件下的流动特性,采用Fluent中双精度速度压力耦合求解器的简单算法,湍流模型采用k-ωSST模型,压力动量项和密度项用二阶迎风差分格式数值计算,能量项用快速格式计算,建立了旋转条件下涡轮叶片U型通道内的数值模拟方法,分析对比了静止条件下和旋转条件下U型通道内的流动特性。结果表明,相对于静止条件,旋转使得U型通道内液体的流动更加复杂,二次流现象更加严重,湍流程度加剧,换热加强,在科氏力作用下径向出流和径向入流呈相反的流动,在横管段由于旋转和迪恩涡双层作用,换热效果最强。 展开更多

关键词 旋转叶片 U型冷却通道 涡流 二次流 叶片冷却

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运输类飞机动力装置溅水试验技术 被引量：3

6

作者 赵海刚 屈霁云 +2 位作者 马争胜 符小刚 戚学锋 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2673-2682,共10页

基于对中国民用航空局(CAAC)运输类飞机适航标准和美国联邦航空管理局(FAA)咨询通告的分析、解读,分别从工程试验与适航验证两个方面,研究了溅水试验程序、试验水池方案设计与滑行速度测量与控制技术,制定了符合适航标准体系的运输类飞... 基于对中国民用航空局(CAAC)运输类飞机适航标准和美国联邦航空管理局(FAA)咨询通告的分析、解读,分别从工程试验与适航验证两个方面,研究了溅水试验程序、试验水池方案设计与滑行速度测量与控制技术,制定了符合适航标准体系的运输类飞机动力装置溅水试验审定程序,以ARJ21-700型支线飞机合格审定试飞为平台,完整进行了相关试验验证。结果表明:所设计的溅水试验程序合理可行,能够完整地验证运输类飞机在机场跑道积水环境下动力装置对适航标准体系的符合性;试飞结果表明CF34-10A发动机配装ARJ21-700型飞机在机场积水环境下起飞构型临界滑行速度为166.6 km/h,发动机风扇、压气机及动力涡轮前温度最大波动值分别为5.1%、1.7%和39℃;在飞机着陆构型下,发动机慢车状态相对于最大反推力状态工作稳定性较好,能够满足适航标准规定;项目形成溅水试验程序和技术为后续C919、C929等运输类飞机动力装置相关试验提供了直接的支持。 展开更多

关键词 适航标准 运输类飞机 动力装置 溅水试验 滑行速度

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“蚌式”进气道附面层扫除特性风洞试验 被引量：3

7

作者 赵海刚 刘雨 +2 位作者 任丁丁 丁凯峰 史建邦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1900-1908,共9页

以某低、高速风洞为平台,设计搭建了"蚌式"进气道附面层扫除特性测量试验系统,进行了不同流量系数和来流马赫数下进气道鼓包表面附面层扫除特性的风洞试验,通过对试验数据的整理、计算和对比分析同型号的飞行试验结果,研究了&... 以某低、高速风洞为平台,设计搭建了"蚌式"进气道附面层扫除特性测量试验系统,进行了不同流量系数和来流马赫数下进气道鼓包表面附面层扫除特性的风洞试验,通过对试验数据的整理、计算和对比分析同型号的飞行试验结果,研究了"蚌式"进气道鼓包表面附面层扫除特性。研究结果表明:在相同的来流马赫数下,随着流量系数的增大,鼓包表面附面层的扫除能力逐渐减弱;在亚声速工况的绝大多数流量范围内,鼓包表面压力系数沿鼓包中心线对称分布、压力梯度变化明显,且在不同截面沿主流方向具有增大的特征,鼓包构型对附面层扫除效果较强;超声速工况下具有明显附面层扫除能力的流量范围明显小于亚声速工况,进气道唇口形成的弓形激波是影响鼓包表面不同位置压力梯度变化的主要因素,进而决定着附面层扫除特性。在接近来流马赫数1.8及以上飞行工况下,附面层的扫除能力减弱,附面层分离加强,进而会造成较大的进气压力损失和畸变。 展开更多

关键词 风洞试验 “蚌式”进气道 附面层扫除特性 来流马赫数 流量系数

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发动机进排气系统对飞机气动特性影响的数值研究 被引量：3

8

作者 高翔 李密 王定奇 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1000-1008,共9页

为了分析发动机与飞机系统耦合过程中产生的气动力特性,准确获取实际使用条件下的飞机升阻特性,以带动力的某半模飞机模型为研究对象,开展了三维流场数值仿真计算,利用风洞试验数据对计算方法进行了验证,总结了溢流阻力及排气干扰阻力... 为了分析发动机与飞机系统耦合过程中产生的气动力特性,准确获取实际使用条件下的飞机升阻特性,以带动力的某半模飞机模型为研究对象,开展了三维流场数值仿真计算,利用风洞试验数据对计算方法进行了验证,总结了溢流阻力及排气干扰阻力的变化规律,结果表明:发动机状态变化对飞机升阻特性影响明显,在选定的发动机工作参考状态下,溢流阻力在飞机系统升力与阻力方向的分量随捕获面积比的增大分别增大、减小,排气系统实际工作状态偏离选定的参考状态越远,干扰阻力在飞机系统升力和阻力方向分量的绝对值越大。 展开更多

关键词 升阻特性 风洞试验 溢流阻力 排气干扰阻力 捕获面积比

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航空发动机全机推力试车台测力方法与校准技术 被引量：4

9

作者 丁旭 冯传奇 +1 位作者 薛文鹏 宋江涛 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期144-150,共7页

为了实现航空发动机全机推力测量,研制了一种航空发动机装机条件下的推力测量平台,该平台采用“品”字形布局,嵌入到地面的试验地坑以下,实现了对不同类型飞机的推力测量。介绍了测量系统以及校准方法,使用该测量平台,分别对某大型运输... 为了实现航空发动机全机推力测量,研制了一种航空发动机装机条件下的推力测量平台,该平台采用“品”字形布局,嵌入到地面的试验地坑以下,实现了对不同类型飞机的推力测量。介绍了测量系统以及校准方法,使用该测量平台,分别对某大型运输机和战斗机进行了推力测量试验,实现了该两型飞机的推力测量,测量精度高,由于进排气以及发动机安装位置的影响,全机推力测量平台所测得的发动机装机推力与台架标准推力相比存在一定差距,运输类飞机推力损失一般小于3%,战斗机损失达到了5%~15.1%之间。 展开更多

关键词 全机推力试车台 装机推力 推力校准 测控系统 测力方法

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一型逆时针主旋翼的双发直升机进气流场数值仿真分析

10

作者 杨柳 刘雨 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期207-215,共9页

通过数值仿真方法模拟了一型逆时针主旋翼的双发直升机在稳定前飞、侧飞、悬停状态下的流场,获取了不同飞行状态下的进气总压损失和进气温升。结果显示:稳定前飞时发动机进气面平均总压损失随飞行速度增大而增大,最大约为1.61%;侧飞时... 通过数值仿真方法模拟了一型逆时针主旋翼的双发直升机在稳定前飞、侧飞、悬停状态下的流场,获取了不同飞行状态下的进气总压损失和进气温升。结果显示:稳定前飞时发动机进气面平均总压损失随飞行速度增大而增大,最大约为1.61%;侧飞时下游发动机进气道外侧区域存在较大的进气总压损失,且下游发动机进气存在较大温升;同速度下右侧飞时下游发动机进气温升幅度更高,对发动机工作性能影响更大;悬停状态下发动机进气面平均总压损失最大约为1.14%。通过与该型直升机飞行数据对比,验证了数值仿真结果的有效性。研究结果可以为国内同类型直升机试飞科目规划和发动机安装损失评估提供参考。 展开更多

关键词 直升机 稳定前飞 侧飞 悬停 进气总压损失

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尾喷流吸入对发动机进气畸变的影响 被引量：3

11

作者 王俊琦 汪涛 +1 位作者 刘雨 任丁丁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期97-103,共7页

为了研究折返的尾喷流吸入对发动机进口流场畸变的影响特点,开展了发动机不同状态下的尾喷流吸入地面试验,基于测取的发动机进口温度、压力流场数据,分析了发动机进口流场温度、压力畸变特征和影响进气温度畸变强度的因素。结果表明:折... 为了研究折返的尾喷流吸入对发动机进口流场畸变的影响特点,开展了发动机不同状态下的尾喷流吸入地面试验,基于测取的发动机进口温度、压力流场数据,分析了发动机进口流场温度、压力畸变特征和影响进气温度畸变强度的因素。结果表明:折返的发动机高温尾喷流吸入会在发动机进口形成明显的温度畸变,此时的发动机进口流场具有温度、压力组合畸变特征;高温尾喷流的吸入会影响发动机进口总压分布,使低压区压力有所升高,总压不均匀性降低;发动机工作状态越高、加力状态保持时间越长,发动机进口形成的温度畸变强度峰值越大;发动机进口温度场的改变滞后于油门杆的动作,是一个动态变化的流场,但尾喷流吸入造成的温升率较小。 展开更多

关键词 尾喷流吸入 地面试验 流场测量 温度畸变 压力畸变

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基于壁面静压的发动机进口总压畸变重构 被引量：1

12

作者 刘旭 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1360-1366,共7页

为了满足航空发动机畸变容限控制技术对发动机进气畸变解算的要求,根据插板扰流畸变模拟试验测得的稳、动态总压和静压数据,采用神经网络方法开展了基于壁面静压的发动机进口稳态总压流场和稳态周向畸变指数重构以及动态总压紊流度重构... 为了满足航空发动机畸变容限控制技术对发动机进气畸变解算的要求,根据插板扰流畸变模拟试验测得的稳、动态总压和静压数据,采用神经网络方法开展了基于壁面静压的发动机进口稳态总压流场和稳态周向畸变指数重构以及动态总压紊流度重构研究。结果表明:采用神经网络方法,可以较好地建立壁面稳态静压与流场稳态总压分布的相关关系,实现通过有限壁面静压测量数据重构稳态总压流场,重构流场高、低压区范围、总压数值以及稳态周向畸变指数与测量流场吻合良好;通过在神经网络输入参数中增加中心总压以及增加壁面稳态静压测点数量可以提高稳态总压流场的重构精度;根据壁面动态静压的紊流度和气流马赫数采用神经网络方法可以直接重构获得动态总压的紊流度,重构误差在±0.25%以内。 展开更多

关键词 神经网络 壁面静压 总压畸变 紊流度 流场畸变重构

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大型运输机地面涡流场数值模拟

13

作者 杨柳 刘雨 王俊琦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期151-159,共9页

针对地面涡现象,建立了大型运输机装配涡扇发动机的三维模型,采用数值仿真方法模拟计算不同风速、风向、滑行速度条件下的地面涡流场。根据计算结果分析得到了地面涡流场分布特征及变化规律,提出了该型机运营过程中的注意事项。结果表明... 针对地面涡现象,建立了大型运输机装配涡扇发动机的三维模型,采用数值仿真方法模拟计算不同风速、风向、滑行速度条件下的地面涡流场。根据计算结果分析得到了地面涡流场分布特征及变化规律,提出了该型机运营过程中的注意事项。结果表明:针对该型机,地面涡进气主要造成进气旋流畸变,进气总压畸变水平较低,畸变指数保持在1.1%~1.7%之间。逆风风速大于5 m/s时地面涡消失,其强度随风速增加先增后减;随着风向变化,地面涡流场的涡系结构不断变化,处于下风侧的短舱更容易产生地面涡;滑行条件下地面涡强度变化较小,滑行速度达到3 m/s时已无涡吸入。实际使用中,地面静止开车时应着重观察旋流畸变较大的1号、4号发动机的工作状态;滑行时应着重观察地面涡吸入能力较强的2号、3号发动机的外物吸入情况。 展开更多

关键词 大型运输机 地面涡 旋流畸变 总压畸变 流场分析

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