摘要：优化设计可有效减少对人工设计经验的依赖,改善压气机几何气动性能设计的难度,缩短压气机设计的周期。为克服压气机叶片几何气动性能优化设计中高维、耗时、黑箱三大难题,本文回顾近40年来在压气机气动外形参数化方法、数值计算技术、优化算法三个方面的研究进展;总结了机器学习及数据挖掘、基于不确定性的鲁棒性优化设计理论的研究进展;指明优化设计可探索压气机几何形状最佳气动性能极限,并总结和展望了压气机叶片优化设计方法的发展方向。

摘要：基于有限元分析法研究了增材制造轴流涡轮强度,采用增材制造技术成形了动力端高温轴流涡轮组件并进行超转试验验证。结果表明,增材制造的轴流涡轮变形最大值均出现在叶尖处,涡轮表面最大等效应力值接近GH4251材料的极限屈服强度(830~923 MPa),但仍小于极限抗拉强度(1150~1400 MPa),满足轴流涡轮工作要求。在650℃和涡轮设计转速的115%条件下,涡轮可安全工作5 min,试验后荧光检查及尺寸检查均满足航标要求,证实了增材制造高温合金轴流涡轮技术的可行性。

摘要：机电5G赋能是未来的机电控制网络的发展趋势,机电控制网络可靠性对飞行器的安全至关重要,现有5G网络连通可靠度分析主要以网络节点和网络模型进行分析,缺少5G干扰、不同频段等的传播信号特征导致的连通度变化的分析。设计了机载5G无线的网络结构拓扑,对5G无线网络的多节点连通度,分析航空机电组网节点的发射功率、距离衰减功率、干扰功率、信噪比对网络节点连通度影响,通过蒙特卡洛仿真计算机电5G无线控制网络业务连通可靠性,仿真分析5G无线机电控制的网络拓扑中不同功率下,机电作动器在无线网络下的连通可靠度,机电5G控制无线拓扑的连通度最高为0.998,为新一代的机电无线赋能控制设计作理论的铺垫。

摘要：基于耗氧型惰化系统惰化原理,建立了绿色低温催化惰化系统(3CGIS)的AMESim仿真模型,研究了绿色低温催化惰化系统抽吸气流量对惰化时间的影响,以及飞行包线内燃油箱气相空间氧气体积分数变化。将计算结果与试验数据进行对比,结果表明,飞行包线内燃油箱气相空间氧气体积分数计算结果与试验结果基本一致,验证了仿真模型的正确性。在此基础上,得到抽吸气流量与惰化时间近似呈反比关系;当惰化时间一定时,抽吸气流量随载油率的降低而增加;针对下降阶段燃油箱气相空间氧气体积分数可能超过12%,提出一种双流量惰化模式设计方法,可保证氧气体积分数在整个飞行包线内低于12%。仿真结果为绿色低温催化惰化系统的设计与优化提供了依据。

摘要：以波箔型动压气体止推轴承为研究对象,建立变截面气膜间隙润滑模型,研究了有无黏性耗散时动压气体止推轴承间隙压力场及温度场分布,获得几何参数以及转速对轴承间隙气膜压力和温度的影响规律。结果表明:考虑黏性耗散时,在收敛段末端和平直段外缘形成高温区;无黏性耗散时,轴承气膜高温区位于收敛间隙末端;轴承气膜温升随转速线性增加;考虑黏性耗散时,气膜温升随楔形因子的增加而减小,无黏性耗散热时则与之相反;气膜厚度越大,温升越小,厚度对轴承气膜温度分布无影响。本文参数范围内,黏性耗散产生的温升占比达90%。该研究证实了黏性耗散对动压气体止推轴承热流动物理机制有重要的影响,可为动压气体轴承设计和高效运行提供理论基础。

摘要：以某直升机机载中空纤维膜惰化系统为研究对象,设计了电控阀控温和变频风扇控温2种系统。基于AMESim平台以分离膜数学模型计算数据为基础,搭建机载惰化系统,在飞行包线下,研究了2种温控模式的控温效果、不同飞行阶段的惰化系统性能变化及关键参数对其影响。计算结果表明:电控阀控温系统在整个飞行过程均能将引气温度维持在目标温度90℃,在起飞之后富氮气体(NEA)氮体积分数全程维持在91.5%~96.4%之间,所需引气流量为40~243 kg/h,空载燃油箱气相空间氧体积分数可在180 s内降至9%,且保持全程低于9%;变频风扇控温系统在满足爬升、加速、俯冲高温阶段控温惰化要求的选型前提下,在低速、高速巡航阶段,引气被过度冷却至0℃左右,虽然所需引气流量低至26 kg/h,但NEA氮体积分数大幅下降至81%,燃油箱气相空间氧体积分数高达18%,在巡航阶段,飞行速度越大,引气温降越大,且巡航高度越低,为满足控温效果所需的最低巡航速度越低。

摘要：为改善某型空气涡轮起动机的性能,并使其与辅助动力装置的引气特性匹配,采用数值仿真和试验相结合的方法,开展了某型空气涡轮起动机气动性能和流场细节的研究,并完成了导向器和涡轮级叶型优化设计,改型后涡轮流量增大了23.2%,效率提升了3.4%,功率增加了18.0%。数值仿真和试验结果的对比表明,流量整体差别较小,波动范围在±3%以内,均值为0.17%;功率差别最大为2.38%,最小为0.1%,符合性较好。数值仿真结果表明,空气涡轮起动机改型后与辅助动力装置的引气特性线存在共同工作点,实现了两者的匹配工作,改善了辅助动力装置的工作状况。

摘要：为满足直升机发动机入口燃油压力的严格要求,在传统供油系统的基础上设计了自适应供油系统方案,基于仿真平台建立了自适应供油系统仿真模型,并对此开展自适应供油系统供油压力仿真计算研究。在机动飞行包线1、2下对自适应供油系统的发动机入口压力进行计算,并分析了飞行姿态、油箱液位高度、供油流量连续变化等因素对发动机供油压力的影响。仿真结果表明:飞行姿态对发动机入口燃油压力有较大影响,在供油系统设计初期必须加以分析,而油箱液位高度的影响较小,可按最低油箱液位高度进行计算分析;在某机动飞行包线1、2下自适应供油系统供油压力始终处于发动机入口压力要求范围,自适应供油系统可满足某型直升机发动机入口燃油压力要求。

摘要：金属激光增材制造技术的发展为航空航天复杂铝合金构件轻量化设计与一体化成形提供了新途径。然而,高强铝合金激光增材制造成形时面临吸收率低、易氧化与烧损、裂纹敏感性高等挑战。针对这些挑战,国内外学者从高强铝合金成分设计与工艺优化等方面开展了一系列研究,为高强铝合金激光增材制造成形性调控及工程应用奠定了基础。综述了近年来激光增材制造高强铝合金成分设计与工艺优化等方面的研究,总结了激光增材制造成形高强铝合金存在的问题及未来发展趋势。

摘要：为解决飞机液压能源系统中液压柱塞泵压力脉动带来的危害,保证航空液压系统的工作稳定性,防止管路系统的损坏,以某型航空液压柱塞泵为研究对象,提出了基于配流盘包角和缓冲瓶容积的柱塞泵压力脉动优化设计方法,探究了柱塞泵压力脉动产生机理与配流盘包角设计原理。基于AMESim软件进行了柱塞泵压力脉动仿真分析,并通过试验进行了验证。结果表明:2号配流盘和240 mL缓冲瓶组合的压力脉动优化效果最佳。