摘要：通过对某型民机驾驶舱的布局进行计算机虚拟工效评价,提出了一种基于虚拟设计的民机驾驶舱工效布局评价方法.利用.wrl格式,实现了民机驾驶舱三维模型在CATIA和JACK环境的转化,关键信息损失较少,不影响工效评价,再通过JACK进行优化处理,以备后续工效评价;参照我国飞行员人体尺寸数据,创建了1%,50%和99%飞行员人体模型,并根据对飞行员访谈确定的适用于民机操作的关节舒适角范围及最舒适驾驶姿势,通过人体模型对民机驾驶舱的虚拟操作,分别评价了驾驶舱内主要设备:座椅、仪表板、遮光罩、方向舵踏板、操纵杆(盘)、中央控制台、顶部仪表板的布局工效。得到了各设备工效布局评价的结果,并提出了改进建议.这种预先在虚拟设计中进行的布局评价方法,能够将人的因素提前考虑到设计之中,设计出的驾驶舱更加符合以人为中心的设计理念,减少了设计返工带来的周期延长和费用增加问题,大大提高了设计效率.

摘要：配平空气系统(TAS)作为民用飞机空调系统(ACS)中的子系统之一,其本质是舱室内温度调节的高温气体支路。该系统的动态特性较大地影响着下游乃至舱室内空气参数的变化,不利于下游参数的稳定。因此需要依据系统固有的动态特性,通过设计系统的控制规律,达到稳定下游空气参数的目的。随着系统方案及部件的更新换代,民机配平空气系统的压力控制方式逐步由机械气动式压力调节活门转变为电动式压力调节活门辅以压力传感器的方式。这种方式要求对配平空气系统的动态特性进行快速、准确的仿真,并能够依据仿真结果进行压力控制律设计。本文提出小偏差化的线性化处理方法作为动态特性建模仿真的理论推导依据,对采用电动式压力调节活门和压力传感器方案的典型民机配平空气系统建立高效的动态仿真模型。经校验,该方法结果准确。此外,还根据动态特性分析结果给出电动式压力调节活门的控制律设计实例,有效实现了良好的压力调节效果。根据设计流程提出了配平空气系统的压力控制需求,为民机空调系统的动态仿真建模方法提供指导思路。

摘要：基于适航条款FAR25.795和咨询通告AC25.795-6,结合灾难性故障状态对飞机和乘客的影响程度,确定最小风险炸弹位置(LRBL)结构的设计要求是结构实现单向爆破功能的概率大于1−10^(−9),提出了一种高可靠单向爆破的LRBL结构的设计技术。首先根据LRBL结构将爆炸产生的能量沿指定方向释放到客舱外部的防爆原理,设计LRBL结构方案是由端盖、罐体以及剪切销三部分组成的圆筒结构,然后利用LS-DYNA软件对内爆作用下LRBL结构的塑性应变进行研究,分别讨论了不同炸药位置和结构尺寸对LRBL结构各危险部位塑性应变的影响,最后开展了LRBL结构实现单方向爆破功能的可靠性分析,利用拉丁超立方抽样获取输入样本,通过爆炸仿真获得输出样本,采用K-S检验分析其概率分布特征,并基于故障树模型计算可靠度。结果表明:所提出的结构厚度为20 mm、剪切销直径为14 mm的LRBL结构设计方案,其实现单方向爆破功能的概率为1−4.07×10^(−10),能够满足LRBL结构的设计要求,可为国产飞机LRBL结构的适航验证和适航审定提供技术支撑。

摘要：目前民机成功设计的一个关键要素即在设计中有效地引入计算流体力学(CFD)的模拟方法和软件,特别是具有设计能力的方法和工具。本文概要地叙述了反设计、基于CFD低可信度和高可信度模型等数值优化方法的发展和应用于民机设计的历史和现状;简单地介绍了即将举行的空气动力优化设计计算系列研讨会;重点讨论了对可应用于民机设计的基于Navier-Stokes方程解算器的OPTIMAS的数值优化方法的要求及其构造方法,并以翼身组合体整流外形和翼身融合体(BWB)外形的算例表明其有效性,说明OPTIMAS可以成为民机日常设计的方法和工具之一。

摘要：翼身融合(BWB)布局是“绿色航空”发展目标的下一代大型民用飞机的理想布局。由于高度融合的外形特点,BWB布局难以通过应用传统增升装置实现低速增升与配平的协调设计。本文采用开缝钝头克鲁格襟翼提高BWB布局低速失速特性。首先,构建了克鲁格襟翼二维参数化方法,该方法符合克鲁格襟翼运动机构特点,可准确描述几何外形与缝道配置。其次,开展克鲁格襟翼几何参数与偏转角度的影响规律研究,分析流动形态与增升机理,提出设计原则。综合考虑外形、运动机构与遮蔽效应等设计约束,以提高增升能力为目标,开展前缘开缝克鲁格襟翼优化设计。优化设计结果满足设计约束,数值分析表明其增升能力比初始外形与经典缝翼均有明显提高。最终,采用前缘开缝克鲁格襟翼与后缘简单襟翼构建BWB增升构型,数值模拟与风洞试验结果表明,增升方案能够实现升力系数要求,降低了对配平能力的需求,减小了增升装置和高升力配平设计压力。提出的克鲁格襟翼设计方法不仅适用于BWB布局,也为传统布局民机增升装置设计提供了技术支持。

摘要：适航规章要求通常具有高度的概括性和一定的复杂性,为了在民机型号的概念设计阶段准确识别和把握相关适航要求,提出一种基于概念图的民机概念设计要求识别与获取方法。该方法从功能、行为和结构的角度分析适航要求的类型;抽取、提炼适航条款中蕴含的产品设计约束,采用基于概念图本体的方式建立其结构化索引,进而提出基于匹配度的适航要求识别和检索方法,并开发了相应的检索算法,同时进行了软件实现。通过实例检验了所提方法的可行性和有效性。

摘要：民机座舱空气环境包含的参数众多且相互耦合,是人体直接接触并感知的一类环境,影响人体舒适性和健康。对空气环境的综合评价旨在明确影响人体感官的关键因素,评判不同设计方案的优劣,为系统设计优化提供指导。在众多的综合评价方法中,权重系数均是最为关键但最难定义的指标,直接影响综合评价结果。权重分析方法一般分为主观赋权法和客观赋权法,这2类方法的计算原理种类繁多。现有研究中一般仅选择一种方法定义权重,无法评判所选方法是否适用于该领域的综合评价,因此权重结果的参考价值也无从考究。针对民机座舱空气环境,从参数体系架构出发,采用常用的主客观赋权法各2种,基于相同的调研航班完成权重分析与结果对比。结果表明主客观赋权法的意义不同,主观赋权法反映人群对不同参数的重视程度,客观赋权法反映不同机型舱内空气环境参数控制水平的差距,建议同时采用主客观赋权法,以使评价结论更为全面。此外,各机型对舱内空气环境参数的控制水平较为一致,但温度、压力、湿度仍然是需重点关注的参数,应重视相应系统的技术革新。

摘要：为满足翼身融合(BWB)民机增升装置简单、高效的设计需求,以配置三段高升力系统的BWB民机增升构型为对象,采用数值模拟方法研究了下偏扰流板技术的增升机理与设计原则。研究结果表明,设计合理的下偏扰流板能够将BWB民机增升构型设计点升力系数提高约20%;其增升机理集中体现为对缝道射流、流场能量分布、环量及其分布的控制作用。其应用于BWB民机增升装置的设计原则为:扰流板偏转后上表面延长线应与襟翼上表面相切,控制缝道宽度使增升装置环量增大并前移,控制扰流板偏度避免扰流板内段过早分离。研究还表明,受增升装置三维效应影响,扰流板下偏翼型上洗作用越强,则相应三维增升装置升力损失越大,并呈近似线性变化规律。下偏扰流板改造简单,且有助于简化襟翼作动机构,是一种很有潜力的增升技术,具有深入研究的价值和良好的应用前景。

摘要：为解决民机复合材料结构实际修理过程中判断要不要修、能不能修的修理容限问题,根据已有成果和不足,提出了2种复合材料结构修理容限的完整求解方案和流程(基于波音公司修理验收要求的修理容限,满足设计许用应变值的修理容限),重点解决如何在同时考虑维修经济性和结构安全性情况下合理确定复合材料结构的修理上限;然后以受压复材加筋壁板为例,考虑穿孔损伤形式,结合有限元分析,分别应用2种求解方案计算了加筋壁板的修理容限。结果表明:2种修理容限求解方案得到的同一复材加筋壁板修理容限结果比较接近且合理,证明了2种修理容限确定方法的可行性,为民机复材结构损伤的工程化评估提供参考。

摘要：某型民机方向舵采用返力连杆作动器,这在国内飞机设计中属首次应用。在颤振设计中,研究了其刚度特性、及对垂尾固有特性和颤振特性的影响。研究结果表明,返力连杆作动器部件之间满足刚度串联关系,通过合理的设计,保证作动器有足够的刚度,则垂尾能够在结构减重的情况下,满足运输类飞机适航标准气动弹性稳定性条款(CCAR25.629)和咨询通报AC25.629-1A规定的颤振包线要求。