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航空工程进展
中国航空学会 西北工业大学
航空工程进展

中国航空学会 西北工业大学

姜澄宇

季刊

1674-8190

hangkong2010@nwpu.edu.cn

029-88492422

710072

西北工业大学143信箱

航空工程进展/Journal Advances in Aeronautical Science and EngineeringCSCDCSTPCD北大核心
查看更多>>办刊宗旨是反映我国航空科技与工程领域的最新成果，沟通国内外学术交流渠道，促进航空科学理论和实践的发展及其在国民经济各部门中的移植和应用，为我国的现代化建设服务。主要读者对象主要为从事航空工程领域的研究技术人员、高等院校师生和其它行业的研究技术人员等。
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    民用飞机机载设备的环境鉴定试验研究

    王春卉翟来娟
    101-107页
    查看更多>>摘要：民用飞机机载设备的环境鉴定试验是表明设备符合适用的环境标准,进而满足其适用的技术标准规定(TSO)的重要工作内容,对机载设备的适航审定具有重要意义.目前,国内民用飞机机载设备的环境鉴定试验工作还在持续完善阶段.本文以某机载设备的环境鉴定试验为例,介绍了一套机载设备环境鉴定试验的工作流程,包括环境鉴定试验计划制定、环境试验规程开发、环境试验执行3个阶段,并结合设备适用的最低操作性能标准(MOPS)和DO-160标准(机载设备环境条件和试验程序),详细描述了各阶段的工作内容和重点,以及适航联络的规划和工作建议.该设备已成功取得TSO证,表明该流程能够有效应用于机载设备的环境鉴定试验工作开展并支持设备适航审定,可为后续机载设备的环境鉴定试验工作提供参考.

    民用飞机机载设备环境鉴定试验DO-160G适航审定

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    基于STPA的飞机交流系统供电转换安全性分析方法研究

    田毅陈杰辉袁海宵马世耀...
    108-116页
    查看更多>>摘要：飞机交流发电系统是整机的主要电力来源,应对其进行完善的安全性分析.传统安全性分析方法对系统组件间非线性交互引起的安全问题关注较少,当研制型号支持数据不足时,存在分析遗漏风险.根据典型交流发电系统供电转换过程基本特点,基于STPA方法构建安全控制结构图,识别不安全控制行为(UCA),引入相似系统的失效模式及影响分析(FMEA)结果,分析UCA致因因素和致因场景,使用时间自动机理论的形式化工具进行系统建模与验证;通过专家评判及事故对比来验证该方法的正确性.结果表明:在传统分析方法的基础上引入STPA方法,能够有效识别出不安全控制行为和事故发生的原因,该方法可以作为传统方法的有效补充.

    飞机交流发电系统STPAUCA时间自动机理论

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    发动机一级转子抗鸟撞试验与数值模拟研究

    王斌宁宇刘军汤忠斌...
    117-124,141页
    查看更多>>摘要：鸟撞发动机在鸟撞事故中最容易造成飞机损坏失事的情况,为了研究发动机一级压气机转子抗鸟撞适航性能,对发动机转子在工作状态下进行鸟撞试验,鸟体质量为1 000 g,撞击速度为195 m/s,发动机一级转子转速为8 525 r/min;基于显式碰撞动力学分析软件PAM-CRASH建立相应的叶片鸟撞数值计算模型,通过与试验结果的对比来验证本文计算模型的合理性;根据发动机适航条例分析不同工况下发动机一级转子抗鸟撞性能.结果表明:大鸟撞击相比于中鸟鸟群和小鸟鸟群,对于叶片的撞击结果更加恶劣;叶尖位置撞击会引起叶尖部位的大变形,叶根和叶中位置撞击会引起叶片根部较大的集中应力,导致叶片断裂.

    发动机叶片鸟撞试验PAM-CRASH软件数值模拟适航

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    小涵道比涡扇发动机吞鸟能力仿真评估与验证

    贾超范杰江通通陈倩...
    125-133页
    查看更多>>摘要：军用航空发动机的吞鸟能力须满足国军标和适航相关规定,可靠的发动机吞鸟能力评估方法是开展吞鸟试验的基础,可降低试验风险、提高试验成功率.以国内某涡扇发动机研制中的吞鸟能力仿真与验证项目为基础,提出基于仿真分析、动量类比法和接触应力类比法的发动机吞鸟能力评估方法.根据相关标准规范,确定试验要求,开展整机吞鸟试验验证,通过4次整机吞鸟试验,验证了本文提出的发动机吞鸟能力评估方法的准确性,获得了发动机吞鸟能力底数.试验结果和评估方法可为其他涡扇发动机型号研制提供参考.

    涡扇发动机吞鸟仿真分析动量类比法接触应力类比法

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    航空电子设备安装支架的刚度与频率优化设计

    刘嘉张利娟陈小丽罗文东...
    134-141页
    查看更多>>摘要：航空电子设备用于飞行中的数据采集,通常使用安装支架固定于机头雷达罩,研究安装支架的刚度和一阶频率性能,避免设备支架在飞行过程中出现塑性变形和共振现象,对提高飞行稳定性具有重要的工程意义.在惯性载荷下对安装支架进行静强度和模态分析,采用一种灵敏度分析方法确定安装支架的设计变量,以结构总质量最小为优化目标,在保证安装支架的刚度和一阶模态性能的前提下对支架各个构件的厚度进行优化设计,并对优化后的安装支架结构进行振动试验.结果表明:优化后的安装支架结构刚度基本保持不变,一阶频率提高了18.09%,质量减少了19.33%,改进设计满足设备安装要求.

    安装支架静强度刚度模态分析优化设计

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    面向机载综合监视系统的ADS-B技术综述

    王飞于超鹏熊伟
    142-151页
    查看更多>>摘要：广播式自动相关监视(ADS-B)作为机载综合监视系统(ISS)的新增重要组成部分,在保证飞机飞行安全的前提下,在监视成本和效率方面展现出优势,引领了未来监视技术的发展.本文首先介绍了ADS-B系统功能与优劣势,梳理了国内外技术和产品现状;然后从保障飞行安全和高效的角度出发,分析和综述了机载ISS中ADS-B的关键技术,并详细阐述了技术内涵及难点;最后结合下一代空域运行理念,探讨和展望了技术发展趋势,提出了 4个ADS-B技术的未来发展方向,为推动ADS-B技术在实际运行与理论研究方面的发展提供参考.

    综合监视系统ADS-B飞行安全机载监视应用

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    MBSE在航空飞行控制系统的应用研究

    陈宣文黄晖戴小氐
    152-165页
    查看更多>>摘要：现代飞机系统的复杂性不断增长,传统的开发方法在管理和维护方面变得越来越具有挑战性.首先,对航空飞控系统研发过程在当前系统工程实践方面进行了评估,阐述了传统开发方式的不足和基于模型的系统工程(MBSE)的核心原则和优点,以及在实现中常用的工具和方法;然后,展示了MBSE如何在飞行控制系统研发时使用模型来支持复杂系统的规范、设计、分析、验证和确认的过程;最后,结合先进的MBSE工具和方法的发展,MBSE结合敏捷的开发前景,以及提高MBSE实践的互操作性和标准化的需求对未来的研究方向进行了展望.本文研究为利用MBSE方法论和工具来改进飞行控制系统的设计、开发和性能感兴趣的航空工业专业人员、系统工程师提供资源和解决思路.

    MBSESysML飞行控制系统数字线程基于模型的测试

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    FMS巡航阶段的垂直轨迹预测算法及应用

    郑起彪迟哲敏陈褀齐林...
    166-172页
    查看更多>>摘要：飞机的飞行过程涉及多个垂直飞行阶段,巡航阶段占了绝大部分的飞行时间、飞行距离及燃油消耗,研究飞行管理系统(FMS)巡航阶段的垂直轨迹预测算法,对于提升飞行的经济性、舒适性、安全性是非常重要和必要的.为了满足不同类型飞机巡航阶段垂直轨迹预测算法的通用性,提高垂直轨迹预测的精确度和可信度,提出一种适用于巡航阶段的垂直轨迹预测算法.首先,通过计算巡航阶段的速度剖面,并构建预测过程中更加符合实际的大气模型;然后基于第一性原理(第一法则)的飞机模型计算所需的巡航燃油流量数据,通过设计的巡航阶段垂直轨迹预测算法逻辑,给出巡航阶段预测的垂直轨迹;最后通过地面仿真试验和空中试飞验证算法的有效性与准确性.结果表明:本文提出的基于第一性原理飞机模型的FMS巡航阶段垂直轨迹预测算法能够预测飞机的巡航轨迹,且预测精度误差低于1%.

    飞行管理系统巡航阶段垂直轨迹预测速度剖面大气模型第一性原理

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    基于航迹质量评估的雷达和ADS-B数据融合方法

    张丹妍史达亮熊伟
    173-178页
    查看更多>>摘要：雷达和广播式自动相关监视系统(ADS-B)的数据融合是监视"黑飞"无人机和飞鸟等目标的有效手段,然而两种传感器跟踪性能差异较大且易波动,会导致融合精度下降.提出一种基于航迹质量评估的雷达和ADS-B数据融合方法,首先量化评估局部航迹精度、数据更新次数和传感器测量误差对局部航迹质量的影响;其次综合计算局部航迹的质量加权因子,基于分布式融合结构完成异步航迹融合处理;最后通过仿真实验和应用对方法的可行性和有效性进行验证.结果表明:本文提出的融合方法能有效提高融合跟踪精度,在传感器跟踪性能出现波动的情况下,跟踪误差均优于传统航迹融合方法.

    航迹融合加权融合航迹质量雷达ADS-B

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    基于态势评估及DDPG算法的一对一空战格斗控制方法

    贺宝记白林亭文鹏程
    179-187页
    查看更多>>摘要：已有的空中格斗控制方法未综合考虑基于专家知识的态势评估及通过连续性速度变化控制空战格斗的问题.基于深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法,在态势评估函数作为强化学习奖励函数的基础上,设计综合考虑飞行高度上下限、飞行过载以及飞行速度上下限的强化学习环境;通过全连接的载机速度控制网络与环境奖励网络,实现DDPG算法与学习环境的交互,并根据高度与速度异常、被导弹锁定时间以及格斗时间设计空战格斗结束条件;通过模拟一对一空战格斗,对该格斗控制方法在环境限制学习、态势评估得分以及格斗模式学习进行验证.结果表明:本文提出的空战格斗控制方法有效,能够为自主空战格斗进一步发展提供指导.

    强化学习态势评估深度确定性策略梯度空战格斗

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