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2023年03期

综述 | 旋转爆震发动机研究进展综述

摘要：旋转爆震发动机以超声速爆震形式增压燃烧，具有结构简单、比冲和效率高、工作域宽等一系列优点，除自身单独作为动力装置外，也可与涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机进行组合，更加有效提升原动力装置性能，在航空航天领域未来应用前景广阔。本文论述了旋转爆震发动机的结构及基本工作原理，阐述了国内外在机理研究和技术验证上的最新进展，并对一些重点在研项目进行介绍。面向现有研究进展，提出解决燃料喷注与掺混、爆

研究 | 变体飞机技术应用前景与装备谱系研究

摘要：现代战斗机设计追求多任务兼顾、高速与低速飞行性能兼顾、机动性和隐身性兼顾，这些能力需求在设计中往往互相矛盾，变体飞机技术是解决飞机设计中这些矛盾的有效途径。本文从变体飞机技术出发，梳理了军用变体飞机的发展历程，分析了国外典型变体飞机的研制背景、作战任务和变体飞机技术应用情况，创新地提出了变体飞机技术在未来飞机中可变尾翼、可变布置和可变模块化组合的新型应用方式，总结了变体飞机的主战类和支援类

研究 | 电动直升机关键性能指标及影响因素研究

摘要：本文基于电池、电机当前的技术水平和发展趋势，结合直升机性能估算方法，对某轻型直升机进行了全电化改型方案设计与性能计算，分析了改型前后续航能力和悬停升限等关键性能指标的变化，给出了电池能量密度、重量占比、电机功重比等对电动直升机性能的影响规律，提出了现阶段直升机全电化改型的建议。结果表明，当前电动直升机的续航能力仅能达到油动直升机的8%左右，但其悬停升限明显优于油动直升机，可根据实际任务场景

研究 | 超声速飞机起降阶段噪声标准分析

摘要：随着超声速飞机的发展，现有亚声速飞机起降阶段噪声规章已经无法满足其适航审定要求。结合美国联邦航空局（FAA）发布的拟议规则制定通告（NPRM）和欧洲航空安全局（EASA）发布的拟议修订通告（NPA）等文件，基于规章制定立场和思路、草案差异、技术细节以及超声速新技术等关键要素，本文对超声速飞机规章的制定进行了综述和总结。结果表明，在标准制定思路一致的前提下，美国基于工业方和技术创新的考虑，在

研究 | 基于导波-高斯混合模型蒙特卡罗迁移度量的结构损伤定量化诊断方法研究

摘要：在线准确定量诊断飞行器结构疲劳裂纹损伤对于保证结构安全、降低维护费用具有重要意义，为了提升复杂服役条件环境下结构损伤定量化诊断的可靠性，本文提出了一种导波-高斯混合模型（Gaussian mixture model，GMM）蒙特卡罗迁移度量的损伤定量化诊断方法。首先建立表征结构不同状态下导波特征概率分布的GMM，再通过大数据随机采样的蒙特卡罗方法计算监测状态GMM相对于基准GMM的迁移距离

研究 | 一种基于广义回归神经网络的裂纹扩展定量监测模型

摘要：金属结构上裂纹的实时监测对飞行器损伤容限/疲劳试验、飞机定寿，以及保证服役过程中的安全性和可靠性、安排检修等任务具有重要意义。为实时监测金属结构疲劳裂纹的扩展过程，本文通过广义回归神经网络方法研究了提取自导波信号的多维损伤特征参量同裂纹长度之间的定量关系。结果表明，导波信号随着裂纹长度的变化存在规律性变化，损伤特征参量与裂纹长度存在一定的非线性相关性；多维损伤特征参量可实现较为准确的裂纹定

研究 | 基于PRSEUS结构的翼身融合布局后机身结构优化设计

摘要：针对翼身融合布局民机的非圆形截面机身结构承载特征，美国波音公司和美国国家航空航天局（NASA）联合提出了拉挤杆缝合高效一体化结构（PRSEUS），以提高翼身融合布局飞机机身结构的承载效率及稳定性性能。为了深入研究翼身融合布局后机身结构设计及PRSEUS结构在后机身上的应用，本文建立了基于PRSEUS结构的翼身融合布局后机身结构高保真度数值分析模型。筛选出了针对翼身融合布局后机身的5种典型载

研究 | 基于Kriging代理模型的高升力构型优化设计

摘要：本文发展了一种基于Kriging模型的高升力构型优化设计方法。采用分区对接网格技术求解N-S方程以及遗传算法，在着陆构型下使多段翼型升力系数最大。为了降低计算量和计算时间，在优化过程中采用Kriging模型代替复杂的流场计算。为了提高模型的精度，采用EI方法增加新的样本点。利用该方法完成了多段翼型缝道参数和外形优化设计。结果表明，在只优化襟翼缝道和襟翼缝道与外形同时优化两种情况下，该方法使

研究 | 考虑可制造性的变刚度复合材料加筋壁板的优化设计

摘要：由于变刚度复合材料具有更大的设计空间，能更充分发挥复合材料各向异性的优势，研究其优化设计方法越来越重要。本文首先考虑了工形长桁加筋壁板变刚度复合材料的可制造性，并通过自动铺丝工艺试验获得了纤维的变角度极限范围。研究了壁板面板的铺放角度对加筋结构屈曲强度的影响，然后利用Python编程，结合Abaqus有限元软件通过遗传算法对工形长桁加筋壁板的面板铺层设计进行了优化。研究发现，纤维角度变化宜

研究 | 民用航空涡扇发动机进气系统结冰高空模拟试验技术要求研究

摘要：高空模拟试验是民用航空发动机适航取证的符合性验证手段之一。基于中国民航规章CCAR-33部33.68条款“进气系统结冰”的要求，对进气系统结冰高空模拟试验验证开展研究，以表明符合性。本文提出了进气系统的结冰试验点的选取方法、分析了试验的流程、明确了试验结果评估方法，并针对试验设备提出了高空舱、测试装置和试验设备配备要求，介绍了典型符合性验证案例。本研究可为国内民用航空发动机开展进气系统结冰

研究 | 涡轮叶尖热主动间隙控制系统布局分析

摘要：涡轮叶尖间隙控制系统是现代军、民用大涵道比航空发动机普遍采用的提高发动机性能的重要系统之一。本文分析研究了现代大涵道比航空发动机典型的涡轮叶尖热主动间隙控制（ACC）系统的结构布局及冷却空气流向，根据各自特点将其总结归纳为双层机匣内置冲击隔板和机匣外部环绕冲击冷却管两种形式。其中，双层机匣内置冲击隔板布局结构简单，采用的引自高压气源的冷气在实现间隙控制功能后可以用于二次冷却其他部件，但从高

研究 | 基于正余弦旋转变压器的襟缝翼角位移传感器信号处理技术研究

摘要：大型飞机襟缝翼角位移传感器的交流信号在经过长距离传输后产生电压幅值升高的现象，导致角度测量超差的问题。本文提出了采用正余弦传感器利用信号解调技术解决该问题的方法，论述了正余弦传感器和AD2S1210解调芯片的解调原理，设计了正余弦传感器的监控方法、AD2S1210的外围接口电路及FPGA的配置和时序控制方法。该设计方案已应用于某大型飞机的襟缝翼控制器计算机，良好的试验测试结果证明了该方法可

航空科学基金 | 含间隙飞行器折叠舵面的尺寸链分析

摘要：间隙在飞行器折叠舵面中普遍存在，会显著影响结构系统的动态行为，给折叠舵面的动力学建模与特性预示带来巨大挑战。针对含间隙飞行器折叠舵面的结构设计问题，从控制间隙特征、改善工作性能的角度出发，以间隙为目标尺寸，综合考虑间隙的产生机理，提出基于矢量环法的折叠舵面尺寸链分析方法，来获取间隙对相关尺寸的敏感度以及相关尺寸对间隙的贡献度指标。以典型含间隙折叠舵面为例，结合其实际工作原理构建尺寸链，分别

航空科学基金 | 一种考虑脆性断裂的三线性内聚力模型

摘要：针对复合材料的分层现象，本文结合复合材料的脆性断裂失效模式，提出了一种新型三线性内聚力模型，并基于FORTRAN语言编写Abaqus用户子程序VUMAT进行模拟。为了检验此三线性内聚力模型的可靠性，使用有限元分析软件Abaqus/Explicit对双悬臂梁模型和端边切口模型进行了建模，并对分层损伤的扩展过程进行了分析。结果表明，与双线性内聚模型相比，考虑界面材料脆性断裂过程的三线性内聚力模

航空科学基金 | 弹射座椅激光点火程控器光路通断检测和点火时序研究

摘要：激光点火由于具有防静电、抗电磁干扰和安全性高的优点，在军事、航空、航天等领域具有重要的应用价值。本文主要针对激光点火在弹射座椅中的工程应用可行性及相关关键点火参数的选择进行理论与试验对比研究。利用有限元分析软件内置的物质与激光相互作用模型建立激光对奥克托金（HMX）炸药起爆过程火药温度分布的仿真模型，并进行激光起爆试验，起爆时间和温度分布模拟预测和试验结果基本相符；对检测方法进行改进，采用