主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
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    [摘要] (145) [HTML] (237) [PDF 7.54 M] (161)
    摘要:
    随着航空工业对环保和能效要求的不断提高,直升机电动化已成为航空动力技术发展的重要方向。本文对全电和混合动力直升机的动力系统及传动系统进行了深入分析与综述,首先,调研了当前及规划中的全 电动、混合动力直升机以及创新型电动垂直起降飞行器,重点分析了各飞行器的最大乘客数、起飞重量、巡航速度、功率和航程等性能指标;然后,对全电动和混合动力直升机的动力系统架构进行了分类梳理,深入探讨了动力耦合传动系统的技术特点;最后,分析展望了直升机电动化航空动力技术的发展方向。本文工作对推动我国直升机电动化技术的发展具有有益参考价值。
    2026,17(4):19-26,35 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.02
    [摘要] (91) [HTML] (56) [PDF 1.97 M] (130)
    摘要:
    构建飞行参数与起落架着陆载荷之间的预测模型,对于起落架结构的应力分析、安全寿命评估和预测性维修具有重要意义。以多任务学习为框架,提出一种基于多门控混合专家(MMoE)网络的起落架着陆载荷 预测模型;基于飞行参数数据集的皮尔逊相关系数分析,确定MMoE 模型的输入特征,实现对起落架着陆载荷的精准预测,并与单任务模型和Shared-Bottom 模型的性能进行对比。结果表明:基于MMoE 模型的框架能显著提升载荷数据的预测能力,相较于其他两种模型,基于MMoE 的起落架着陆载荷预测模型精度更高,在测试集上的均方误差降低了66% 以上。
    2026,17(4):27-35 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.03
    摘要:
    重型直升机在地面滑跑时极易由于重心较高、轮距较短等因素发生冲出跑道或倾覆等严重事故。在MATLAB/Simulink 中建立直升机地面滑跑六自由度非线性动力学模型,基于分岔分析法并采用数值延拓工具AUTO 对直升机地面滑跑转弯方向稳定性开展研究,分析前轮转角对直升机地面滑跑转弯方向稳定性的影响,结合直升机轮胎力、偏航角等因素对系统在不稳定状态时出现的Hopf 分岔现象进行分析。结果表明:直升机地面滑跑转弯失稳的本质为轮胎侧向摩擦力无法提供直升机地面滑跑转弯所需向心力。
    2026,17(4):36-47 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.04
    [摘要] (78) [HTML] (78) [PDF 3.31 M] (103)
    摘要:
    固化变形会引起装配间隙,从而对复合材料搭接结构连接强度造成影响。提出热力耦合前处理法,针对复合材料单搭接结构,建立含孔层合板模型,进行热—力耦合分析,得到含固化变形的带孔层合板模型;在该模型的基础上建立含装配间隙的复合材料单搭接结构模型,进行拉伸试验的数值模拟,得到复合材料单搭接结构的拉伸强度,并与不含固化变形的复合材料单搭接结构的拉伸强度进行对比,分析固化变形对复合材料机械连接强度的影响。结果表明:使用热—力耦合前处理法进行强度预测,结构拉伸极限强度减少约3.2%。
    2026,17(4):48-59 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.05
    摘要:
    构建轻合金车削表面形貌预测模型,对于提高车削参数优化效率和零件表面质量具有重要意义。首先,基于外圆车削加工机理,考虑刀具几何结构尺寸、机床振动和切削加工弹塑性变形对加工表面形貌的影响, 建立工件表面形貌仿真模型,并进行切削实验验证;然后,采用三维表面粗糙度算术平均高度Sa、均方根高度Sq表征表面形貌,对比仿真与实验所获得的表面形貌和表面粗糙度;最后,以切削效率和表面粗糙度为优化目标,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)优化切削参数,获得切削参数非支配解集。结果表明:在不同切削参数下波峰高度变化趋势基本一致,Sa 的平均相对误差为3.95%,Sq 的平均相对误差为8.34%,说明模型较为准确,具有较好的预测效果,能够反映工件的表面质量。
    2026,17(4):60-67 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.06
    [摘要] (74) [HTML] (68) [PDF 2.49 M] (110)
    摘要:
    采用翼尖链翼的组合式无人机策略,可以有效解决太阳能无人机机翼载荷小、载荷能力差、外形尺寸大以及大展弦比导致的飞机柔性增大等问题。为了探究组合式太阳能无人机对接过程中翼尖涡的变化及其对 气动特性和能耗的影响,使用RANS 控制方程和SST k-ω 湍流模型的CFD 方法对某型太阳能无人机展开研究。通过两太阳能无人机在翼展方向上间距缩进,模拟两无人机在空中通过翼尖链翼进行组合的情况。结果表明:两架太阳能无人机翼尖上一对旋向互逆涡从翼尖间距缩小至20% 平均气动弦长时开始融合,并在形态、特征参数方面发生了改变;翼尖链翼的组合策略使单架太阳能无人机的升阻比最多提升23.54%,飞行所消耗功率最多减少12.2%,显示出降低储能电池容量需求、提升太阳能无人机总体性能的前景。
    2026,17(4):68-75,89 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.07
    摘要:
    机翼防/除冰过程中或过冷大水滴条件下形成的冰脊会严重破坏机翼的气动特性,影响飞行安全。为进一步提升带冰脊翼型的飞行性能,采用基于合成双射流的主动流动控制方法,通过数值仿真,开展基于合成 双射流的NACA0012 带冰脊翼型气动特性控制研究,探索合成双射流提升带冰脊翼型气动特性的效果和机理,以及合成双射流动量、频率、角度、位置等参数对控制效果的影响。结果表明:合成双射流提升带冰脊翼型气动性能的控制机理包括吸除、注入和掺混效应;在无量纲频率F+=1,动量系数Cμ=0.03 的约束下,合成双射流控制下能够使失速迎角提升3°,α=10° 时升力系数提升68.8%、阻力系数降低46.7%;射流控制参数对控制效果有较大的影响,射流动量系数越大,控制效果越好;F+=0.2 时取得最佳控制效果;射流角度在45°~75° 范围内均有较好的控制效果;射流出口位于0.2 倍弦长处控制效果最佳。
    2026,17(4):76-89 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.08
    [摘要] (81) [HTML] (77) [PDF 3.29 M] (108)
    摘要:
    舰载固定翼无人机着舰时,需要穿越海面复杂风场与舰船多种运动模态叠加下的舰艉复杂流场,其气动/流场特性评估是舰载机安全着舰策略设计及控制的基础。建立包含海面风场、舰船运动模态、舰载无人机着 舰轨迹和动态嵌套网格技术的舰载无人机着舰过程气动/流场高保真仿真模型,分析静止、运动状态下舰船/甲板动态流场及舰载无人机着舰过程非定常气动特性。结果表明:舰船静止状态下舰载机着舰轨迹线上W 向速度分布呈现典型“雄鸡尾流”特征,垂向下切速度非常明显;舰船纵摇/垂荡耦合运动使得流场最大垂向速度变化量接近12 m/s;舰载无人机着舰过程中气动特性呈现强烈的非定常特征,升力系数呈现先增加后下降的趋势。
    2026,17(4):90-95,107 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.09
    [摘要] (86) [HTML] (53) [PDF 1.43 M] (101)
    摘要:
    高空长航时无人机采用轻质大展弦比机翼,机翼具有相当大的柔性,结构受载前后几何构型呈现明显差异,在CFD/CSD 法建模分析时存在网格生成难度大、网格数量难以控制的问题。针对该问题,提出一种基 于非结构化网格的CFD/CSD 松耦合方法,在CFD 建模时,采用非结构化四面体CFD 网格,生成网格容易且数量少;在CSD 方面,通过求解静力学方程,仅需几个耦合步就可得到稳定平衡状态,计算效率有了本质提高。结果表明:耦合使用的非结构化CFD 网格经详细CFD 网格验证,在机翼失速前具有较高的精度;在小迎角下,同传统面元法引入翼型修正后得到气动力系数和弹性修正系数相符,随着迎角的增大,该方法可考虑大变形引起的几何非线性、曲面气动力及考虑一定的流动分离,计算效率高,具有较高的工程应用价值。
    2026,17(4):96-107 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.10
    [摘要] (73) [HTML] (71) [PDF 2.66 M] (123)
    摘要:
    由于现代民用飞机新材料新结构的应用增加,机体柔性逐渐增大,着陆过程中机体与起落架系统的耦合不可忽视。为研究机体柔性对飞机着陆载荷的影响,设计含起落装置的整机简化结构,基于模态叠加原理建 立刚柔耦合的全机着陆动力学仿真模型,分别开展起落架落震试验及全机落震试验,得到一系列试验数据;通过试验数据验证动力学模型的正确性,并进一步确认分析方法,研究机体柔性对着陆载荷的影响规律。结果表明:起落架动载荷与全机动载荷预计结果与试验值变化趋势相近,峰值误差小于5%;机体柔性对飞机着陆动响应的影响不可忽略,考虑机体柔性后起落架垂向地面载荷峰值降低,脉宽将增大。
    2026,17(4):108-114,125 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.11
    摘要:
    航空发动机主要通过试验手段开展矢量推力研究,仅得到了宏观特性影响,对流动结构变化规律的分析较少。基于国产NNW-FSI V1.0 软件平台,采用类五代战斗机构型标模,进行全机带矢量喷流一体化数值模 拟,研究航空发动机推力矢量喷流特性对全机气动特性的影响规律。进行网格收敛性及与试验结果的一致性研究,针对有/无喷流条件对该标模进行流动模拟,并分别从气动特性曲线、表面流态、压力系数云图3 个方面进行分析,研究喷管偏转、攻角变化以及喷流效应对该战斗机构型气动特性的影响规律。结果表明:网格收敛性与试验结果一致性较好;喷管偏转对升力特性影响明显,与试验结果规律性吻合较好;喷流效应随着攻角增大而影响显著。
    2026,17(4):115-125 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.12
    摘要:
    借助U 形管结构及管壁表面结构优化,可进一步强化对流传热过程,但其流动传热机理和优化设计方法仍需深入研究。为提升U 形管强化对流传热特性,结合酒窝表面结构优化的航空煤油空—油换热器U 形管 结构,提出一种航空煤油空—油换热器强化传热方案。通过数值模拟,系统分析RP-3 航空煤油在高压工况(3~5 MPa)与高热流密度(500~800 kW/m2)下,酒窝型U 形管的流动传热耦合机制。结果表明:酒窝结构与弯管离心力协同作用,通过诱导逆压梯度和边界层二次流发展,显著增强湍动能,并生成区别于迪恩涡的新型涡系结构;该结构使弯管段努塞尔数达直管的2.4~3.0 倍,综合传热系数(PEC)为1.96~2.71,且在增大压力/热流密度或降低流量时进一步优化,展示了酒窝型U 形管在强化传热方面的显著优势。
    2026,17(4):126-139 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.13
    [摘要] (64) [HTML] (49) [PDF 1.77 M] (100)
    摘要:
    随着城市隧道规模持续增长,传统人工和车辆巡检方式难以满足高效、智能化运维需求。无人机凭借机动灵活、作业效率高等优势,为隧道病害巡检提供了新途径,但隧道内全球导航卫星系统(GNSS)信号缺失、光照不足、空间受限和结构重复等环境特征,对无人机定位导航、数据采集和病害识别提出了更高要求。本文围绕城市隧道病害无人机巡检任务,系统梳理了巡检方式发展现状、弱GNSS 环境下的定位方法、传统图像处理与机器学习方法、深度学习病害检测算法及其无人机平台部署适配性,并从工程落地、适航验证和数字孪生等方面展望未来发展方向,为城市隧道巡检研究与应用提供参考。
    2026,17(4):140-152 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.14
    [摘要] (113) [HTML] (53) [PDF 1.40 M] (123)
    摘要:
    高原环境严重制约工业级无人机系统的飞行性能与任务可靠性。基于现有文献与实践案例,从飞行平台、政策标准与地面保障3 个层面,系统梳理高原工业级无人机面临的关键技术瓶颈及其适应性发展路径。在飞行平台层面,探讨了高升力翼型设计、涡轮增压动力补偿、多源融合导航定位以及电池低温适应性等关键技术的研究进展;在政策标准层面,分析了现行法规框架,提出高原特殊环境下适航标准与技术规范的构建方向;在地面保障层面,总结了西藏山南无人机试飞场、四川阿坝智能放牧物联网等典型案例的实践经验。研究结果可为高原特种作业无人机系统的技术攻关、系统选型与政策制定提供理论依据与实践参考。
    2026,17(4):153-163 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.15
    摘要:
    新型飞机因缺乏完整噪声—功率—距离(NPD)数据,难以开展早期的噪声评估,提出一种基于条件神经过程的小样本概率预测方法。该方法利用EASA ANP 数据库中已取证机型的历史数据学习跨机型函数分 布,通过特征线性调制融合机型参数,并引入物理一致性单调约束以增强预测稳定性,实现对目标机型完整NPD 曲线重构与不确定性估计,进而将预测NPD 数据接入ECAC Doc 29 标准流程,生成噪声等值线及其不确定性包络。结果表明:在仅有单测点数据的条件下,该方法对SEL 和LAmax 指标的预测平均绝对误差分别为1.12 和1.26 dB,90% 预测区间覆盖率达91.3%~93.2%。该方法能在数据极度匮乏时有效重构NPD 曲线并提供不确定性量化,为新机型噪声风险评估提供可靠依据。
    2026,17(4):164-171 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.16
    [摘要] (66) [HTML] (57) [PDF 1.12 M] (116)
    摘要:
    飞行训练评估面临数据维度高、标准作业程序繁复、教员经验依赖强的问题,难以做到个体化、可追溯与可执行。现有数据处理方法容易出现平均化掩盖薄弱点、证据链不可核查、难落地等缺陷。通过构建“检查 点重要性—检索增强生成—受控生成—一致性校验”的一体化流程,构建一套兼具可解释、可追溯与可执行性的飞行训练自动评估体系,基于飞行学员13 h 飞行训练的真实数据完成体系的落地验证。为检验体系生成报告的质量,邀请5 位飞行领域专家对10 份随机抽取的学员报告和3 份随机抽取的教员报告开展盲评,结果获得“推荐”及以上比例约80.0%。该评估体系具备较强实用与参考价值,可显著提升评估与教学、建议的落地性与推广可行性。
    2026,17(4):172-180,201 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.17
    [摘要] (66) [HTML] (29) [PDF 1.29 M] (101)
    摘要:
    飞行训练中最后进近与着陆阶段手动操纵能力量化评估过度依赖教员人工评价且难以规模化部署。提出一种基于逼近理想解排序法(TOPSIS)辅助标注与改进多层感知机(MLP)的自动化等级评估方法,以随 机森林、支持向量机(SVM)、决策树、K 近邻等为基线算法,在5 折交叉验证框架下以准确率与加权F1 值评估各方法的性能。结果表明:所提方法准确率为86.51%,单样本推理耗时约0.007 ms,可为实际训练中海量数据提供快速准确的评估支撑。
    2026,17(4):181-190 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.18
    摘要:
    传统管制员能力评估方法在实时性与客观性方面存在明显不足,难以满足空管动态风险管控需求,因此提出一种基于视觉—音频—心率多模态融合的疲劳风险综合评估方法。构建包含视觉疲劳、语音行为、心率 变异性3 个准则层及11 项具体指标的评价体系;采用层次分析法确定各指标综合权重;结合模糊综合评价法,建立从多模态指标数据到五级疲劳风险的量化映射模型,并开发实验平台进行验证。结果表明:实验室条件下该方法能有效量化管制员的疲劳状态、区分不同疲劳水平,其中单位时间内眼睑覆盖瞳孔面积的百分比、平均单次闭眼时长、差值均方根与低频/高频比值是影响疲劳评估的关键指标。
    2026,17(4):191-201 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.19
    [摘要] (64) [HTML] (28) [PDF 1.08 M] (104)
    摘要:
    民航高原航线特殊工况易引发运行负荷评估难、单一模型精度不足等问题。为此,提出一种面向高原航线场景的长短期记忆网络(LSTM)—极端梯度提升(XGBoost)融合评估模型。依据《中国民用航空规章第121 部》及飞行品质监控(FOQA)咨询通告,从飞机性能、气象环境、飞行操作3 个维度选取22 项指标,经灰色关联度分析与熵权法筛选出15 项关键指标;以某航A320 机型执飞的6 条高原航线8 640 组快速存取记录器(QAR)实测数据为样本,经预处理后由LSTM 提取时序特征、XGBoost 融合静动态特征建模;采用准确率、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)对模型性能进行综合评价,并结合典型复杂工况开展鲁棒性验证。结果表明:该模型在测试集上评估准确率为96.30%,RMSE 和MAE 分别为0.042 和0.031,在典型复杂工况下准确率仍保持在92% 以上,整体性能优于各对比模型。
    2026,17(4):202-210 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.20
    摘要:
    航路结构和空中交通态势是影响扇区划分的重要因素。为合理利用空域资源、均衡各扇区空中交通态势,确保空中交通管制的安全性,提出基于空中交通复杂度的扇区划分方法。首先,根据航路点分布和空中 交通流量建立航路点相关度计算模型,结合空中交通复杂度构建空域网络拓扑图;其次,采用加权模糊C 均值聚类算法对空域网络拓扑图进行处理,确定空域扇区的边界;然后,改进NSGA-Ⅱ,以降低并均衡空中交通复杂度为目标,引入扇区结构特征作为约束条件对扇区划分进行求解;最后,利用华东地区部分管制空域及相关航迹数据,对基于空中交通复杂度的扇区划分方法进行实例仿真,并与现行扇区结构及基于流量的扇区结构进行对比分析。结果表明:基于复杂度的扇区划分能够提高扇区复杂度和流量的均衡性,有效降低复杂度和流量的极端值,提升空域划分的稳定性,验证了基于空中交通复杂度的扇区划分方法的合理性和有效性。
    2026,17(4):211-222 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2026.04.21
    摘要:
    全球导航卫星系统(GNSS)相关适航标准与完好性适航测试流程并不完全适用于北斗机载设备。根据所需导航性能(RNP)中不同空域的完好性要求,结合航空无线电委员会(RTCA)等相关适航标准和工业标准,对Beta 类北斗机载接收机完好性适航符合技术进行研究。以加权奇偶矢量法作为接收机自主完好性监视(RAIM)理论基础,建立标准化测试环境,提出测试条件、测试方法、测试流程和适航符合性指标。测试使用检测和排除概率为10-3 的无故障接收机接收2024 年2 月4 日北斗B1C 信号广播星历,针对北斗三号系统并基于非精密进近(NPA)阶段,在全球范围内进行静态和动态场景下的接收机自主完好性监测(RAIM)性能评估,并给出无故障接收机测试结果和适航符合性判据。研究成果可以为适用于非精密进近及以下运行阶段的北斗机载接收机完好性适航验证提供相应的理论和方法支持。
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    Available online:2026-10-08
    摘要:
    低空经济发展与航空业脱碳需求共同驱动了氢燃料电池低空航空器技术快速发展。本文基于2003—2025 年incoPat 专利及CNKI、Web of Science 论文数据,运用知识图谱方法分析该领域技术趋势、创新格局与合作网络。研究识别出燃料电池系统、混合动力系统架构、能源管理与控制策略、氢储存与供给系统等核心技术集群;揭示中、韩、欧美主导的多极竞争态势,指出我国工程化集成优势显著,但在燃料电池核心材料、储氢技术、前瞻技术布局及国际专利保护方面仍存在短板。提出应聚焦核心材料攻关与系统集成创新,构建以精准海外专利布局、深化国际研发合作、完善基建与适航体系为支撑的发展路径。未来依托技术、生态与规则突破,将助推我国抢占前沿制高点并加速商业化落地。
    Available online:2026-10-08
    摘要:
    结冰探测器安装位置对飞机结冰信息的准确测量与飞行安全的保障至关重要。考虑液态水含量、水滴速度和探测器探头水滴撞击角度的影响,基于欧拉法水滴场定义空间水滴收集系数,建立以其来确定结冰探测器安装位置的分析方法。以二维NACA0012 翼型为对象,比较空间水滴收集系数方法与传统液态水含量方法对安装位置分析的差异,并探究参数对空间水滴收集系数及探测器安装范围的影响。结果表明:所建立的空间水滴收集系数分析方法与实际情况之间的平均误差减小,能够更准确地描述探测器探头的水滴收集状态,而探测器可行的安装范围会受来流速度、水滴直径、飞行攻角及安装角度的影响。
    Available online:2026-10-08
    摘要:
    船尾布局是减小弹箭飞行器底部阻力的有效措施,飞行器舵面多布置在尾端,会干扰船尾流动,对飞行器阻力特性产生影响。为了研究尾舵对船尾的干扰效果,采用数值模拟方法在跨声速段对带有尾舵和船尾的弹箭飞行器展开研究,分析尾舵安装位置变化对飞行器阻力特性的影响,研究船尾附近的流场特性以及压力、压力梯度的变化,揭示阻力改变的原因,并研究在尾舵干扰下船尾形状改变时,船尾与底部阻力的变化规律。结果表明:随着尾舵向后移动,船尾附面层逆压梯度增大,流动发生分离,船尾和底部压力降低,飞行器阻力逐渐增大。在尾舵后移的情况下增大船尾拐角处的倒圆半径,可以降低飞行器阻力;在尾舵后移的情况下增大船尾角度,飞行器阻力呈先减小后增大的规律。
    Available online:2026-10-08
    摘要:
    传统刚性舱门与机身搭接紧密性较差,现代战机武器舱的随动舱门需采用预变形设计,以确保关闭时能与机身紧密搭接,保证气密性和表面平整度。针对F-22 飞机的联动舱门机构,给出预变形随动舱门的参数化模型;为评估其在服役工况下的密封关闭效果,建立舱门机构的柔性多体动力学模型,分析不同飞行速度与预变形量对关闭效果的影响,得到预变形随动舱门的压平回弹载荷规律及其边缘与机身壁板的搭接精度规律。结果表明:预变形设计需产生足够的回弹力,以抵抗舱门关闭后所承受的气动吸力;预变形压平过程会在舱门机构铰链处引发应力集中,需要在设计中考虑加强。
    Available online:2026-10-08
    摘要:
    航空发动机叶片内腔沉积涂层因传质受到约束面临较大的困难。提出并采用基于动态压力调控的脉冲化学气相沉积(CVD)新工艺,利用自主研制的脉冲渗铝设备,在燃气轮机涡轮导叶(K452 合金)复杂内腔中制备了铝化物涂层;通过SEM、EDS 及XRD 分析涂层的微观形貌、元素分布与相组成,并探讨脉冲压强渗铝机理。结果表明:脉冲工艺通过正负压交替实现了反应气体在复杂内腔中的强制输运,正-负压脉冲下内腔涂层厚度可达22.5~47.5 μm,在不同空间几何区域均完整覆盖;涂层具有典型双层结构,外层为单一致密的β-NiAl相(Al 含量24.08wt%),内层为γ''-Ni3Al 和难熔金属析出相(Al 含量8.21wt%);CVD 脉冲渗铝热过程对基体材料的高温拉伸和蠕变性能无显著影响。该工艺通过动态压力调控强化了反应气体的输运和铝原子扩散行为,为航空发动机叶片内腔防护涂层的工程应用提供了新途径。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    自然界中的鸟类具有极强的飞行能力,随着仿生学的不断进步,向鸟类学习先进的流动技术成为提升未来飞行器气动效率以及飞行性能的重要手段。本文首先针对自然界中飞行生物的流动技术进行了分析,主要梳理并总结了鸟类4 种小尺度羽毛结构的流动控制机理,厘清其在增升减阻、分离控制、噪声减少等方面的气动机理。然后综述了仿生流动技术在航空工程界的应用探索的进展,包括仿鸟扑翼飞行器以及各类小尺度流动控制结构的应用探索。最后展望了仿生流动技术未来的发展方向,为其最终大规模工程应用提供参考。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    轻合金材料,即以镁、铝、钛中一种或多种为主要元素的合金,具有密度低、强度高等特点,广泛应用于航空航天领域。传统试错方法存在依赖直觉、长周期、高成本等局限性,而集成计算材料工程方法则需要消耗大量算力资源且面临精度不足的问题。随着计算能力与算法的发展,人工智能方法凭借其强大的数据处理能力和可靠的精度,正逐步成为轻合金设计中的重要手段。本文首先梳理了数据驱动方法的基本流程和常用算法;然后重点阐述了该类方法在航空航天轻合金力学性能预测、逆向设计等方面的典型应用;最后,针对当前逆向设计完整性不足、外推能力有限以及领域知识融合困难等挑战,探讨了领域未来结合大语言模型的可能性。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    投放分离是机载空射火箭任务流程中的核心关键环节,直接关乎任务成败。经过多年发展,吊挂式和内装式已逐渐成为最主要的两类投放分离技术路线。为了对比分析不同技术路线的特点和适用性,提供技术实用化发展指引,本文在回顾机载空射火箭发展历程的基础上,从投放分离装置、投放分离弹道、投放分离轨迹预测和投放分离试验4 个方面展开综述,介绍了相关工程应用案例和技术研究进展,分析比较了不同技术路线的优缺点,并对适用情况进行了总结分析。面向未来规模化应用需求,指出了高可靠轻量化投放分离装置设计等未来值得研究的技术方向,提出了对我国空射火箭型号发展的建议,可为投放分离技术路线的决策和工程化应用提供参考。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    沟槽是目前工程应用中常用的的边界层减阻方法,但是在实际应用中,沟槽结构易被侵蚀、污染,导致减阻性能降低,将纳米尺度的疏水涂层覆盖在沟槽上有望在一定程度上缓解问题。为准确模拟疏水涂层表面的流动,本文采用滑移速度边界条件,并通过无量纲滑移长度Ls(0.01≤Ls≤0.05)来量化疏水涂层的滑移特性。基于直接数值模拟(DNS)方法,本研究系统考察了疏水涂层对沟槽表面流动稳定性的影响机制。数值结果表明,在流动线性稳定性阶段,疏水涂层的引入显著改变了边界层流动特性。基于湍动能输运方程,本文发现疏水涂层通过抑制沟槽表面湍动能生成项和耗散项的能量增长,使湍动能增长率降低,进而缩小Tollmien-Schli?chting( T-S)波的线性不稳定区域,这种抑制效果随着滑移长度增加而增强。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    传统航空发动机叶片加工车间存在生产过程不透明、难以快速确定加工工艺参数等问题,为此,本文研究数字孪生在加工车间监控系统中的应用,并结合机器学习算法预测叶片的加工质量。构建面向航空叶片加工车间的数字孪生监控系统总体框架,确定数字孪生车间的设计技术路线;针对车间设备孪生体的构建、基于OPC UA 的多源异构设备实时数据传输框架以及叶片加工质量的预测等方面开展详细阐述;通过将此数字孪生车间监控系统在某航空发动机叶片车间进行实验,构建其数字孪生车间监控系统,并在OPC UA 的实时数据传输框架下实现了设备加工可视化监控等功能。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    目前,在飞机定检派工过程中,存在人员配置均衡性不足、缺乏实证等问题,为此,建立一种结合启发式贪婪选择策略与CP-SAT 求解器的任务编排方法。该方法首先将定检周期离散化为时序阶段,通过圈定精确执行时间窗口,构建耦合刚性约束与人员负荷均衡目标的约束满足模型;然后利用CP-SAT 的高效传播搜索机制,实现从工卡到人员的自动化全流程编排。通过实际生产环境对所提方法进行验证,结果表明:该方法有效平滑了人员工作负荷标准差,显著提升了资源利用率与派工稳定性。该方法已在某民航定检维修生产线成功实施,进一步证明了该方法在工业环境下的鲁棒性与工程应用价值。
    Available online:2026-09-24
    摘要:
    国产民用飞机组合导航系统传统文档式设计方法在航路运行阶段存在的需求追溯性差、性能验证困难,以及系统架构所需导航性能(RNP)信息传递不一致。提出一种基于MagicGrid 方法论的模型驱动架构设计方法。构建覆盖需求分析、行为建模、结构设计与参数仿真的多层次系统架构模型,满足航路段RNP 2 的运行要求;在此基础上,面向SINS/BDS(捷联惯性导航系统/北斗卫星导航系统)松组合导航系统,提出一种基于系统建模语言(SysML)与MATLAB 的联合仿真方法,构建国产民用飞机组合导航系统从需求分析到仿真验证的全流程MBSE 实施路径与框架。结果表明:该方法能够有效弥补传统设计在需求追溯与动态性能验证方面的不足,支撑组合导航系统在航路段满足RNP 2 运行要求。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    变距螺旋桨恒速控制直接影响飞行器动力稳定性与传动系统寿命,外界突风扰动易引发转速偏离且常规策略会加剧机构磨损。提出一种基于扰动源识别的自适应恒速控制策略,通过区分发动机功率变化与气动载荷突变,实现突风工况下桨距缓动、功率变化时主动调桨;构建含突风的变距螺旋桨—发动机耦合动力学模型,设计融合扩张状态观测器、前馈补偿与变增益PI 反馈的复合控制器,经李雅普诺夫理论验证系统稳定。结果表明:该策略与模型可行有效,在保证转速稳态精度的同时,显著降低了桨距执行机构动作频率,为提升变距螺旋桨系统稳定性与使用寿命提供了有效方案。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    大型民用飞机一般采用质量不平衡和不可逆液压助力操纵系统,操纵面颤振是飞机设计中需重点确认的气动弹性不稳定性问题。应充分考虑结构模型修正和气动力分布特性影响,通过准确的理论模型计算分析保证飞机的操纵面不发生颤振问题。以某型号操纵面颤振设计为例,基于颤振分析中气动力修正理论和形态插值技术,利用测压风洞试验数据,修正操纵面气动模型,进一步研究气动力修正后对操纵面颤振特性的影响。数值算例表明:采用外部气动力修正后改变了操纵面颤振模态的耦合类型,由升降舵发散模态转变为机翼反对称弯扭模态;本文所述操纵面气动力修正设计方法和要求,能够为操纵面颤振特性的精确设计提供参考。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    我国的GJB 775A—2012《军用飞机结构完整性大纲》是参考美军MIL-STD-1530C(2005 年)修订的,美军于2016 年又修订推出了D 版,近年来,国内对修订GJB 775A 的需求也日渐迫切。本文对飞机结构完整性及结构完整性大纲的内涵进行了解读,明确了结构完整性大纲的重要性和主要技术要求,梳理了美军和我国飞机结构完整性大纲发展和贯彻实施现状,以结构完整性大纲在飞机上的典型贯彻实施过程为例,分3 个维度剖析了存在的问题及对标准修订的需求,构建了我国飞机结构完整性大纲发展和应用的场景模型,采用标准视图“需求—标准关联网络图”方法明确了应用需求向标准条文修订的传递路径,提出了针对GJB 775A—2012 的6个层次共23 条提升方案和对配套标准的制/修订建议,为GJB 775A 的修订奠定了基础。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    翼身融合布局具备广阔应用前景,但气动效率与纵向操纵性能存在耦合矛盾,为进一步提升翼身融合无人机的升阻特性与纵向配平能力,根据展向区域特点采用多翼型组合的设计思想。综合考虑平面形状参数与翼型参数,采用CST 方法实现整机外形参数化表达,采用雷诺平均N-S 方程的计算流体力学方法计算气动性能,选择RBF 代理模型结合NSGA-Ⅱ多目标遗传算法展开优化设计。结果表明:中央截面翼型呈现更为明显的前加载后卸载特征,外翼翼型整体厚度略微减小,下表面更为平缓,符合高升阻比设计需求,在满足设计约束的情况下,无人机升阻比提高了18.24%,俯仰力矩系数由-0.021 6. 增加至-0.000 9,俯仰配平能力得到较高提升。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    燃油系统抗污染试验中污染物种类复杂、粒径范围宽,导致难以实现在线监测。对此,提出一种基于光谱消光法的燃油污染物质量浓度在线测量方法。首先,基于Lambert-Beer 定律建立光谱消光测量值ln(I?/I)与颗粒质量浓度的理论关系,并通过实验标定获得光谱强度与质量浓度的线性标定模型,同时对标定结果进行验证;随后,将该方法应用于工业现场开展燃油污染物浓度的在线测量,并与滤膜称重法进行对比评估。结果表明:实验标定阶段光谱消光法的污染物浓度测量相对误差不超过±5%,现场应用中其测量结果与滤膜称重法相比的相对误差在10% 以内。该方法能够实现燃油中污染物质量浓度的准确在线测量,为燃油系统污染评估提供了有效的技术手段。
    Available online:2026-09-09
    摘要:
    目前,中远程无人机飞行控制员胜任力评估缺乏专用量化工具,为解决该问题,提出一种融合博弈论组合赋权(GTCW)与模糊优劣解距离法(F-TOPSIS)的综合评估模型。通过系统地岗位工作分析,构建包含6个一级指标和24 个二级指标、具有鲜明军事任务导向的胜任力评估体系;以博弈论思想协调主客观权重,获得兼具经验偏好与数据特征的组合权重,并利用模糊优劣解距离法将专家定性评价转化为可排序的定量结果。通过实例对所提评估模型进行验证,结果表明:该模型不仅能够实现客观的评估排序与定级,还能精准识别个体能力结构中的薄弱环节,从而将评估功能从单纯量化评分拓展至结构化诊断分析,为飞行控制员的科学选拔与精准培训提供了更先进的量化决策工具。
    Available online:2026-08-25
    摘要:
    固体氧化物燃料电池/燃气轮机(Solid Oxide Fuel Cell/Gas Turbine Hybrid System,SOFC/GT)混合动力系统因其高效率和低排放,被视为分布式发电的重要发展方向。该综述概括了SOFC/GT 系统的工作原理、建模与仿真方法,并探讨了不同SOFC/GT 系统架构对性能的影响。结果表明,增压型系统通常具有更高效率,内部重整有利于系统简化,而外部重整则提供更强的燃料适应性与负荷调节能力。此外,SOFC/GT 系统可通过联合循环进一步提升效率并拓展应用场景。最后,该综述讨论了SOFC/GT 系统的应用前景及面临的关键挑战。
    Available online:2026-08-25
    摘要:
    搭载涵道螺旋桨的电动垂直起降飞行器(eVTOL)在执行飞行任务时,来流速度变化范围广,按定桨距设计难以兼顾悬停拉力与平飞效率需求,为此,提出一种基于动量源法的涵道变距螺旋桨多设计点气动优化技术。建立基于片条理论的螺旋桨拉力、扭矩快速计算模型和基于动量源CFD 方法的涵道气动力快速计算模型,通过螺旋桨与涵道参数化构建多设计点优化模型,对某直径3.6 m 涵道螺旋桨进行气动优化设计。结果表明:动量源法总拉力和扭矩的计算与CFD 结果相比误差小于10%,可满足优化精度要求;优化后在0 m/s 风速状态下总拉力提升17.54%,在10 和15 m/s 风速状态下气动效率分别提升2.85% 和0.26%,可为飞行器悬停和平飞性能的提升提供支撑。
    Available online:2026-08-25
    摘要:
    复杂垂尾布局设计可扩展飞机应用场景,但尾翼与螺旋桨滑流的气动耦合将影响飞机横航向静稳定性。为分析多垂尾布局双发涡桨飞机在复飞状态下的航向特性,基于非定常雷诺平均Navier-Stokes 方程,采用滑移网格技术模拟螺旋桨转动,通过与风洞试验数据对比,对所采用数值方法的可靠性进行验证;分别研究侧滑角、迎角及单发停车对机身、垂尾及全机航向特性的影响。结果表明:当存在较小负侧滑时,右外垂尾航向静稳定性较弱,而机身呈现较强的航向静不稳定,导致全机航向静稳定性降低;随着迎角增加,垂尾航向静稳定性变化较小,但机身航向静不稳定性增强,致使全机航向静稳定性进一步下降。
    Available online:2026-08-25
    摘要:
    航空发动机外部管路系统有限元分析目前准确性及效率较低,且传统模态锤击试验存在局限性。提出一种高效、精确的有限元分析与试验相结合的管路振动分析方法,在获得金属管路模态数据的基础上,基于有限单元法原理与结构二自由度振动模型建立不同单元的动力学模型;通过与模态分析结果对照,对扫频振动试验技术快速、准确获取管路系统各阶共振频率的能力进行验证;通过振动台架试验确定管路的模态数据并进行相互对标验证。结果表明:仿真与试验固有频率误差不超过10%,两者频响函数吻合较好,台架试验克服了传统模态锤击法的部分局限性,确定了在管路系统模态分析中最准确高效的单元使用与连接方式。
    Available online:2026-08-25
    摘要:
    随着无人机向智能化发展,其飞行任务对自动化、智能化水平要求显著提升,既需支撑多任务数据实时处理与多传感器协同控制,也需构建多机协同及体系协同的基础计算平台。针对现有任务管理计算机存在的算力瓶颈、总线带宽受限、软件架构灵活性不足等问题,结合嵌入式计算机主流技术,设计基于VPX 架构的无人机机载任务管理计算机。硬件上采用3U VPX 架构,配置主控、智能处理、高速/低速处理、存储、网络交换等模块,通过SRIO 与以太网构建星形通信拓扑,实现高带宽数据传输;软件上采用分层模块化设计,以ZMQ 和FlatBuffer 为通信中间件,结合分布式部署策略,提升架构开放性与灵活性,并通过健康管理与容错机制保障系统可靠性。通过工程实践验证,结果表明:该计算机具备智能处理能力,有效提升了任务管理系统的算力与高带宽数据处理能力,且软硬件适配灵活,能够满足某型无人机任务系统的稳定运行需求。
    Available online:2026-07-31
    摘要:
    倾转旋翼机在直升机模式与固定翼模式转换过程中的控制稳定性问题,一直是研究的重点和难点。以倾转旋翼机的核心子系统——短舱倾转作动系统为对象,阐述其作动架构与模态转换原理,重点分析主主工作模式下双系统力纷争和左右短舱不同步的现象、原因以及抑制策略,并在作动系统建模的基础上将力纷争和同步性控制策略引入“位置—速度”双环控制算法中,利用Simulink 构建完整的伺服控制仿真模型,并通过原理样机进行试验验证。结果表明:所采用的“位置环+速度环”双环伺服控制策略能有效保证单侧短舱的运动平稳性与位置精度;在主主模式下,引入力均衡控制算法可显著抑制双系统间的力纷争现象;通过“位置均衡+速度均衡”策略,有效保障了左右短舱的同步运动性能与动态平稳性。
    Available online:2026-07-31
    摘要:
    美国航空发动机的研发长期保持全球领先地位,研究其发展的内在机制与成功经验,可为我国航空发动机的研制提供切实可行的路径参考。本文回顾了美国航空发动机自20 世纪50 年代以来的发展历程,介绍了其发展现状,阐述了美国航空发动机领域取得持续领先地位的三大关键特征:一是依托持续的技术研究计划,如ATEGG、IHPTET 等多项计划支撑发动机快速发展;二是坚持核心机技术研究与验证,如利用F101 核心机衍生出多款发动机系列产品;三是构建了先进的组织管理机制,如采用分阶段、分类管理以及动态调整的采办策略,有效促进了发动机的高质高效发展。基于上述分析,提出应强化国家战略引领、建立持续稳定的预研投入与核心机攻关机制、构建高效协同的科研管理体系,并牢牢掌握核心技术自主权等启示与建议,为我国航空发动机自主发展提供参考。
    Available online:2026-07-31
    摘要:
    飞行器外形结构受损会对其气动特性、质惯量特性造成不可逆转的改变,对飞行安全和任务执行产生严重影响。为支持高可靠飞行控制系统的设计与研究,系统总结结构受损飞行器动力学建模与控制策略研究现状尤为重要。本文系统综述了该领域关键技术的研究进展。通过分析结构损伤类型及其动力学效应,总结了非质心系与质心系建模方法在质心偏移、惯性矩阵变化等场景下的适用性;综述了针对受损飞行器的气动效应和控制策略设计的研究进展;分析了结构受损飞行器的控制策略研究领域的关键技术和存在的问题,展望了该领域在智能化控制、飞行试验等方向的发展趋势。研究形成的技术分析框架与趋势研判可为结构受损飞行器的控制策略研究提供理论支撑与方法参考。
    Available online:2026-07-31
    摘要:
    SiCf/SiC 陶瓷基复合材料具有高比强度、耐高温、抗腐蚀等优异性能,在航空航天领域具有广阔的应用前景。为提升SiCf/SiC 陶瓷基复合材料的磨削表面质量并探究工艺参数影响规律,采用钎焊金刚石磨头对其开展系统性超声振动辅助磨削正交试验。以表面粗糙度Sa 作为表面质量评价指标,通过极差分析与方差分析方法,揭示不同工艺参数对加工表面完整性的影响机制。结果表明:超声振动辅助磨削能显著降低SiCf/SiC材料的表面粗糙度并改善表面质量;在所选参数范围内,各因素对表面粗糙度影响的主次顺序为切深> 进给速度> 超声振幅> 线速度,但方差分析表明各因素之间相互独立,无显著交互作用。
    Available online:2026-07-31
    摘要:
    航空发动机在运行中可能因疲劳、外物冲击或过热导致旋转叶片断裂,产生的高能碎片撞击机匣易引发非包容事故。采用试验与仿真相结合的方法,系统研究叶片与高压压气机机匣的包容过程。通过立式转子试验器开展包容试验,并在LS-DYNA 中建立仿真模型,仿真结果与试验吻合良好;基于验证后的仿真模型,探究转速、壁厚及叶间作用对机匣包容性的影响。结果表明:转速升高使机匣损伤由鼓包转为不规则撕裂;壁厚减薄可提升机匣吸能能力,但吸能达峰值时机匣破裂,包容性下降;后方叶片会改变断叶运动轨迹并持续补给动能,对包容性影响显著。
    Available online:2026-07-03
    [摘要] (306) [HTML] (0) [PDF 3.57 M] (194)
    摘要:
    动力电池是决定电动垂直起降飞行器(eVTOL)起飞质量与航程的关键核心部件,其供能特性的准确描述对飞行器安全性设计至关重要。以典型倾转旋翼eVTOL 为研究对象,基于其任务剖面,建立综合考虑留空时间、荷电状态(SOC)及放电倍率等多重安全约束的电推进系统电量需求模型,并构建考虑电压动态特性的电池供能模型,进而分析不同电池能量密度下各安全约束的严酷程度;研究通过多螺旋桨电推进系统联调试验台,完成系统级的试验验证。结果表明:对于本文所研究的2 吨级eVTOL 示例,3 种安全约束的严酷程度与电池能量密度密切相关——当能量密度高于340 W·h/kg 时,留空时间约束最为严苛;而当能量密度低于此阈值时,放电倍率约束则成为主导因素。
    Available online:2026-07-03
    摘要:
    飞翼布局飞行器通常最大升力系数低、尾力臂短,配平引起的负升力通常与增升装置带来的升力系数增量相当。因此,飞翼布局飞行器采用传统的后缘射流、吹气襟翼等增升方案普遍存在着配平代价大、净增量小的问题。提出一种下翼面法向射流增升方案,在俯仰力矩平衡下实现升力系数最大净增益。通过CFD 模拟获取NACA 0012 翼型在不同射流缝位置、缝宽和动量系数下的气动数据,并利用符号回归建立升力与俯仰力矩增量的代理模型;结合二维模型与配平约束,构建飞翼无人机纵向气动力增量模型,进一步分析射流与舵面共同作用决定净升力增量与射流缝位置、动量系数之间的关系。结果表明:射流引起的低头力矩需升降舵补偿,舵面偏转引起的负升力削弱部分增益;最优射流位置位于80%~90% 弦长处,较后缘射流效率提高5%以上。
    Available online:2026-07-03
    摘要:
    最大下沉速度是影响飞机着陆载荷及起落装置设计的重要参数,其值的合理性对飞机尤其是无人机的设计具有重要意义。根据正态分布和伽马分布建立两种基于下沉速度实测数据确定飞机最大下沉速度的方法,并阐明下沉速度均值放大倍数和标准差放大倍数的理论依据;基于文献资料给定的下沉速度数据对方法的准确性进行检验,从计算标准差放大倍数所需的输入参数、计算结果和下沉速度概率分布等方面对比这两种方法的差异;采用基于伽马分布的预测法确定三型无人运输机的最大下沉速度。结果表明:正态单边容差上限法所得最大下沉速度与文献给定值的相对误差不大于1.71%,基于伽马分布的预测法所得陆基飞机最大下沉速度与标准规定值完全一致;基于伽马分布的预测法更适于确定飞机的最大下沉速度;所研究无人运输机的最大下沉速度范围为2.16~2.24 m/s,说明降低其下沉速度设计值合理可行。
    Available online:2026-07-03
    摘要:
    飞机结构零部件数以万计,其强度分析是一个庞大的工程问题,在有限元仿真中,计算体量与计算精度是决定分析效能的两大核心要素。通过在飞机总体有限元自然网格模型中引入细节模型的两层级建模,开展机翼与机身连接、机翼壁板连续大开口及承力口盖连接细节模型的建立与仿真分析,用于验证多层级多尺度有限元建模解决关键区域应力分布分析的精度和可行性;通过口盖连接试验对分析方法的可行性进行验证。结果表明:采用总体和细节两层级有限元建模可以同时满足总体传力分析以及对重点关注的细节设计开展仿真分析的需求,且能同时兼顾计算效率和分析精度;口盖连接试验表明该分析方法的可行性,为复杂飞机结构的多尺度建模与分析提供了重要参考。
    Available online:2026-07-03
    摘要:
    刹车控制单元是保障飞机着陆安全的核心部件,其可靠性直接决定刹车系统的工作稳定性。针对当前刹车控制单元“零小时”装机失效问题突出、传统静态测试难以识别偶发故障的现状,通过故障机理分析与系统特性研究,提出定制化多元启停试验方案:首先构建1∶1 电气连接的最小刹车系统,精准复现飞机真实工况;然后针对不同故障出现时机(通电检查、飞行飞参检查等),设计“时序—环境—试验次数”三维度差异化组合方案;最后配套研发具备实时计时—计数—数据采集功能的试验装置,形成“系统模拟—时序控制—数据判读”一体化测试体系。工程验证表明:该方法可将刹车控制单元“零小时”装机失效率降幅50% 左右,有效填补了传统测试在动态工况故障筛查中的空白,为飞机刹车系统可靠性提升提供关键技术支撑。
    Available online:2026-06-24
    摘要:
    粒子群优化算法是一种基于群体智能的启发式优化算法,具有鲁棒性强、易于实现、全局寻优等优点。然而,对于单惯性因子的粒子群算法,存在全局寻优能力和收敛效率无法兼顾的问题。为了提高收敛效率,释放全局寻优性能,在对标准粒子群算法性能研究改进的基础上,将算法从单群体拓展到多子群体,设计一种子群体之间信息单向传递、协助优化机制,并引入基于梯度信息的单纯形算法,提出一种基于“0 号子群体”概念的混合分群粒子群算法(SMMSPSO)。算例测试表明:改进的算法很好地兼顾了全局寻优能力和收敛效率,将该算法应用于翼型跨声速气动力优化中,取得了良好的减阻增升效果——升力系数提高9.7%,阻力系数减小8.1%,升阻比提高17.6%。
    Available online:2026-06-24
    摘要:
    传统乘波体普遍容积率偏低,难以应用于实际工程。提出一种类乘波机翼设计方法,通过为给定机身配置翼梢与激波面贴合的类乘波机翼,在机翼部位形成局部乘波效应,融合机身高容积特性和机翼高升力特性,提升构型的工程实用能力。阐述类乘波机翼的设计原理和具体方法,并建立类乘波机翼平面参数化模型,详细分析关键设计参数对气动特性的影响。结果表明:在保持乘波区域不变的情况下,改变前缘形状几乎不影响升阻比提升效率,后缘向前延伸可以提高升阻比提升效率,改变乘波位置也可影响升阻比提升效率,乘波位置更靠前,升阻比提升效率越高;机翼前缘逼近激波时,迎风面高压集中于前缘附近,升力呈现非线性增长特征;后缘形式与乘波位置对纵向静稳定性影响显著,后缘延伸或乘波位置后移均会导致压心后移,纵向静稳定性更好。
    Available online:2026-06-24
    摘要:
    随着飞机设计的可靠性提高,可用于维修间隔优化决策的数据较为稀缺,传统的单一故障数据驱动的维修间隔优化模型显露出局限性。依据维护优化的统计分析系统(SASMO)方法,形成一套系统化的维修项目数据提取与处理方法,对飞机运行数据进行数据挖掘,建立运行数据与寿命数据对应的数据映射模型;针对数据稀缺导致的模型可信度低问题,引入同类飞机历史故障数据,提出一种基于数据融合的组合融合方法,为解决维修间隔优化数据稀缺问题提供了新思路。通过第6 类明显的运行性案例分析,详细阐述新方法的应用过程。结果表明:采用的组合融合方法是一种在数据稀缺环境下进行维修间隔优化的可行且有效的手段,为航空公司维修间隔规划提供了新的视角,利用融合化数据分析为维修决策提供了新策略。
    Available online:2026-06-24
    [摘要] (191) [HTML] (0) [PDF 5.10 M] (114)
    摘要:
    碳纤维增强复合材料(CFRP)蒙皮与金属分流条之间的电导率差异“不够大”,影响了金属分流条的雷电防护效果,且传统雷电防护评估方法针对该情况存在一定局限性,为此提出一种基于准动态电场的雷电附着特性分析方法。通过构建符合标准的针—板电极模型,结合场强击穿与场强差异优先判据,仿真雷击过程中先导尖端逼近时金属分流条/CFRP 蒙皮的电场畸变行为,并开展编织CFRP 层压板敷设铝分流条结构在不同分流条间距条件下的雷电附着试验进行验证。结果表明:该分析方法可准确预测雷电附着点位置,并量化临界分流条间距。本方法可应用于飞机研制过程中对机翼、尾翼、机身等CFRP 蒙皮敷设金属分流条区域的雷电防护性能虚拟验证与优化设计,为CFRP 飞机结构的雷电防护设计提供了可靠的评估工具。
    Available online:2026-06-24
    摘要:
    当飞机尾部的斜台在空中开闭时,机构支座变形位移叠加制造装配误差易导致运动不到位故障,造成空中开闭功能失效,影响任务执行或威胁飞行安全。提出一种考虑变形位移的机构运动精度可靠性分析方法,基于斜台空中开闭场景,分析考虑变形位移下的机构特征;基于设计参数和Rodrigues 旋转公式确定不考虑变形位移的机构输出响应模型,并通过分析结构变形对模型参数的影响,构建考虑变形位移的响应模型;完成机构运动不到位可靠性分析模型构建。通过拉丁超立方抽样对不考虑变形位移锁驱动机构的运动精度可靠性分析方法进行验证,完成考虑变形位移的机构运动精度可靠性分析。结果表明:在引入支座变形位移后机构运动不到位概率增大约10 000 倍,证明变形位移对机构的输出响应干扰显著,需要考虑变形位移对空中开闭的舱门系统功能和任务的影响。
    Available online:2026-05-27
    摘要:
    太阳能无人机通常采用轻质大柔性机翼,结构受载后易发生显著的变形,引起飞行器气动外形及气动特性的改变。以“太阳神”无人机为原型机进行缩比模型设计,结合涡格法和非线性有限元方法开展松耦合静气动弹性分析,获得类“太阳神”无人机缩比模型在不同过载下的弯曲变形特性。以翼梢变形相对半展长的比例系数为控制参数,分析缩比模型在不同变形下的转动惯量变化趋势;采用涡格法确定变形前后的气动导数,并基于线化小扰动理论,对不同变形构型下的缩比模型进行对应的飞行动力学稳定性分析。结果表明:随着翼梢相对变形的逐渐增大,所设计的类“太阳神”无人机缩比模型纵向静稳定性逐渐增强,长周期和短周期模态稳定性变差,横—航向运动稳定性也有降低。
    Available online:2026-05-27
    [摘要] (193) [HTML] (0) [PDF 8.36 M] (109)
    摘要:
    作战飞机作为现代空战体系的核心装备,其毁伤评估对于提升战场生存力、优化装备设计与指导战术决策具有至关重要的意义。本文系统综述了作战飞机毁伤评估领域的发展历程、研究现状、核心方法与未来趋势。首先,梳理了作战飞机毁伤评估的技术演进脉络,对比分析了国内外该领域形成的特色技术路线与代表性成果,深入解析了作战飞机毁伤评估的核心流程与主体对象,重点分析了飞机典型部件毁伤模式及受威胁打击的损伤机理,全面评述了现有主流毁伤评估方法及相关技术的核心理论、研究进展及应用情况。最后,针对未来战场威胁形态多元化与飞机系统复杂度激增的现状,展望了包括毁伤判据统一量化、自主可控多物理场仿真、融合物理规则可解释性机器学习等在内的研究方向,以期为作战飞机易损性减缩设计以及推动毁伤评估技术发展提供参考。
    Available online:2026-05-27
    [摘要] (262) [HTML] (0) [PDF 6.52 M] (115)
    摘要:
    在飞机方案设计阶段,需要对翼面盒段主结构初步参数进行快速定义,为此提出一种以最大相对变形量和最小相对结构刚度为总体刚度设计指标的结构参数设计方法。该方法通过引入翼面几何布局,材料的等效弹性模量、许用应变以及翼面气动总载荷等设计变量,以翼面盒段截面蒙皮承受弯曲、扭转等载荷下的弹性应变分析为理论基础,采用数学积分方法建立盒段各截面总体变形、总体刚度及结构重量的计算公式,并通过某项目对该方法进行案例参数计算分析与验证。结果表明:通过该方法可实现翼面刚度设计与控制,设计偏差可控制在7% 之内,能够满足翼面结构方案阶段的初步参数正向设计需要。
    Available online:2026-05-27
    [摘要] (340) [HTML] (0) [PDF 1.26 M] (104)
    摘要:
    为提升无人机人机交互体验并降低操作门槛,本文提出了一种基于大语言模型(LLM)的无人机智能控制指令解析方法。该方法利用LLM 的语义理解和生成能力,将用户输入的自然语言指令自动转换为标准的无人机控制命令序列。通过构建无人机控制指令数据集并在开源大语言模型上进行微调训练,实现了对多种类型无人机控制指令的准确解析。为验证方法有效性,设计了包含关键词匹配法、传统机器学习方法和BERT等基线方法的对比实验,并进行了消融实验和复杂指令案例分析。实验结果表明,该方法在测试集上的指令解析准确率达到92.3%,显著优于传统基于关键词匹配的方法,能够有效处理复杂、多样化的自然语言指令,为无人机的智能化控制提供了一种解决方案。
    Available online:2026-05-27
    摘要:
    飞行器结冰安全防护中除冰效果数值仿真方法具有局限性,提出一种基于机器学习算法的机翼电脉冲除冰效果预测方法。通过电脉冲除冰有限元模型仿真,构建考虑了脉冲力幅值、切/法向黏附力强度、脉冲作用位置(翼面上/下面)等除冰参数的高质量数据集;对比支持向量回归(SVR)、决策树回归(DTR)、梯度提升回归(GBRT)、多层感知器(MLP)4 种机器学习模型在除冰效果预测中的适用性。结果表明:决策树回归模型预测性能最优,其决定系数达到了0.934,显示出良好的预测精度。特征重要性分析表明脉冲力对除冰效果的影响最大。
    Available online:2026-05-06
    摘要:
    旋翼与尾桨的气动噪声是影响直升机性能和舒适性的重要因素。为研究直升机多旋转面气动噪声特性及发声机理,针对匀减速状态下旋翼/尾桨气动噪声的干扰特性进行数值模拟和理论分析。首先,基于CLORNS 软件和FW-H 方程,发展一套直升机多旋转面干扰噪声计算分析方法;然后,采用建立的仿真分析方法,重点分析某型无人直升机旋翼/尾桨的非定常气动载荷和声场分布,揭示旋翼/尾桨干扰噪声的发声机理与辐射特性。结果表明:在匀减速状态下,前飞速度的降低导致旋翼和尾桨的升力衰减,但总体升力趋势呈周期性变化,同时使旋翼桨叶前行侧的声压级显著提高;旋翼/尾桨涡之间的气动干扰对尾桨的影响大于旋翼,呈现出明显的辐射特性。
    Available online:2026-04-30
    [摘要] (339) [HTML] (0) [PDF 10.18 M] (104)
    摘要:
    倾转结构是倾转旋翼机实现飞行模式切换的关键部件,其设计影响倾转动作的安全与稳定。本文基于文献调研,首先分析了倾转动作的需求,明确了倾转动作具备低速重载、不完全回转的特点;然后针对倾转机构构型、倾转驱动方式及回转关节支撑构型3 个关键技术及功能现状开展分析与总结;最后,在此基础上,梳理了未来倾转结构发展的共性技术和方向,并为我国未来倾转旋翼机倾转结构的研究提供参考建议。
    Available online:2026-04-30
    [摘要] (531) [HTML] (0) [PDF 1.50 M] (177)
    摘要:
    无人机轻量化是提升续航能力与环境适应性的关键途径,其突破依赖于材料、结构与制造工艺的深度融合。本文系统综述了该领域的进展与挑战:材料层面,碳纤维复合材料(CFRP)凭借优异性能主导关键承力部件,工程塑料与钛合金分别适配非结构件与高温场景,但面临成本、力学性能与加工瓶颈;结构层面,拓扑优化实现部件级35%~40% 减重,多学科优化(MDO)通过多物理场耦合驱动系统级性能跃升;制造层面,增材制造(AM)为复杂结构提供30%~50% 减重方案,需同步提升工艺可靠性。当前挑战集中于材料成本—性能平衡、多物理场优化复杂性及动力—载荷矛盾。未来需专注低成本高性能复合材料研发,深化整机拓扑优化与MDO 应用及增材制造工艺可靠性与规模化提升。
    Available online:2026-04-30
    [摘要] (255) [HTML] (0) [PDF 9.14 M] (143)
    摘要:
    全尺寸结构试验作为“积木式”验证体系的最高层级,直接关系到飞机复合材料结构适航审定的成败。为了证明某型23 部正常类通用飞机复合材料机体结构符合CCAR 23 部和AC20-107B 的相关要求,首先分析和探讨全尺寸静力、疲劳及损伤容限试验的规划与实施技术;其次,针对首次全尺寸静力试验中机翼根部发生断裂的问题,使用计算分析与试验验证相结合的方法,提出设计更改方案并依据“积木式”方法设计机翼根部组合件试验,验证改进方案的有效性;最后,优化后的结构顺利通过了全尺寸极限载荷试验,其结果证明了复合材料机体结构符合适航条款相关要求。本文的分析、改进、试验设计以及适航验证过程可为同类型飞机的符合性验证提供有益参考。
    Available online:2026-04-30
    [摘要] (201) [HTML] (0) [PDF 2.30 M] (120)
    摘要:
    着陆是飞艇飞行过程中的高风险环节之一,发动机一旦发生故障,将直接威胁其着陆安全和稳定性。基于飞艇的六自由度动力学模型构建Simulink 仿真平台,系统开展推力矢量控制下飞艇垂直着陆过程的仿真研究。重点对比分析不同发动机故障状态下的运动响应特性,并探究风扰动及重量、重心对着陆过程的影响。结果表明:在本文左发故障情况下,飞艇将产生轻微滚转和显著偏航运动,导致其最终着陆点较预定轨迹向左侧偏离一定距离,并以左侧滚转和右侧偏航的综合姿态接地;在总推力保持恒定的情况下,横航向推力差对飞艇纵向运动特性的影响程度较低;随着横航向推力差增大,飞艇在该方向上的动力学响应强度呈现显著增长趋势;风扰动可一定程度提升气动力在飞艇纵横向运动中的贡献占比,进而部分抵消推力差对姿态稳定性的负面影响;重心越靠前,俯仰运动幅度越大,重量增加会削弱单发故障飞艇的横航向运动稳定性。
    Available online:2026-04-30
    摘要:
    军民两用先进航空技术协同转化过程中风险的隐蔽性与复杂性,导致其影响因素的识别面临严峻挑战,成为制约军民协同创新效能的关键瓶颈。基于扎根理论框架,识别核心风险要素,构建多层次风险评估模型;结合决策试验与评价实验室(DEMATEL)方法,通过中心度—原因度双重视角解析风险因子的作用层级与传导逻辑,揭示军用飞机技术民用化转型的风险演化机理。结果表明:在技术转化过程中,技术成熟度匹配风险影响最广最深,适航风险最易被其他因素反作用,二者共同决定技术能否成功转化;同时,加强对政策、制造可靠性与管理风险等驱动性原因要素及安全性风险结果性要素进行重点管控可以有效提升转化效率。
    Available online:2026-04-30
    [摘要] (190) [HTML] (0) [PDF 5.04 M] (125)
    摘要:
    柔性展开结构具有收纳体积小、质量轻和缓冲性能好等显著优点,被广泛应用于各类航天器的各种工作过程中。柔性展开结构的折叠展开过程研究对于相关结构的性能评估与优化设计具有重要意义,相关研究涉及流固耦合、非线性动力学等复杂问题,必须借助试验和数值研究方法。本文按功能和使用场景对柔性可展开结构进行分类,对其发展历程进行回归,对其设计与性能评价中关键技术的最新进展进行综述,包括数值模拟、系统结构试验和材料试验等;并对未来需要关注的重点问题进行了总结,对柔性展开结构在未来的应用和技术发展进行了展望。
    Available online:2026-04-21
    [摘要] (213) [HTML] (0) [PDF 2.35 M] (156)
    摘要:
    临近空间作为航空与航天之间的过渡带,在军事应用及科学考察方面具有潜在价值,然而其特殊的大气环境对临近空间飞行器电子设备提出了严峻挑战。本文首先对比分析了航空、航天与临近空间的环境条件,明确了临近空间温度、风场、臭氧分布及多源高能粒子的典型特征;然后系统地分析了航空、航天及临近空间环境对电子设备的主要影响因素、影响机理及防护方法,提出了临近空间环境对电子设备的主要影响因素为热环境、电场干扰、臭氧氧化及单粒子效应。在此基础上,总结了国内外在热控设计、电场研究、抗臭氧与防辐射方面的研究进展,并分析了各种设计的优缺点,最后就临近空间飞行器电子设备防护的研究与方向提出了意见。
    Available online:2026-04-21
    [摘要] (149) [HTML] (0) [PDF 1.25 M] (142)
    摘要:
    高性能姿态控制器与控制参数优化可有效提升四旋翼无人机在外界扰动下的位姿控制精度,保证其稳定可靠地完成跟踪任务。通过将滑模控制与自抗扰控制相结合,构建一种融合控制器框架,以有效地抑制抖振并提升响应速度;同时,使用佳点集初始化和黄金正弦变异算子改进粒子群算法,用于优化控制器参数,提升控制器性能。通过仿真实验验证本文所提控制方法,结果表明:与其他方法相比,本文方法能有效提升四旋翼无人机在扰动环境下对地目标跟踪的控制性能,具有更小的平均位姿误差和更快的收敛速度,可为相关应用提供一种新思路。
    Available online:2026-04-21
    [摘要] (246) [HTML] (0) [PDF 2.70 M] (111)
    摘要:
    一架日历寿命达到设计指标而飞行小时数和起落数仍有很大裕度的出口Y12Ⅱ型飞机,基于对结构安全性和考虑用户需求进行延寿研究。Y12Ⅱ飞机的主体结构采用安全寿命的设计理念,并采用金属涂层进行防护,基于考虑涂层不失效的理论进行结构日历寿命的延长,环境谱的简化采用“宜粗不宜细”的原则,采用三维等损伤的方法对服役地区环境谱进行简化,利用铝合金的金属涂层温度-湿度(T-H)曲线确定了机体结构涂层的日历寿命,给出了在仅考虑金属涂层失效而不考虑铝合金本体失效同时考虑一次翻修条件下的理论日历年限。在现场完成全机结构的详细检查,仅发现小的损伤并对损伤修复,结合结构日历寿命的估算,按照用户的要求,给出这架出口的Y12Ⅱ机体结构延寿5 年日历寿命。
    Available online:2026-04-21
    [摘要] (235) [HTML] (0) [PDF 2.42 M] (191)
    摘要:
    皮托管是飞机气动参数核心传感器,其故障可能导致严重飞行安全隐患,现有航电系统缺乏对皮托管加热失效直接监控。针对上述问题,提出一种完全基于飞行记录器(FDR)数据的早期故障感知方法。首先梳理飞行记录数据并构造故障相关新参数,基于随机森林重要性评估完成参数遴选,再利用稳定性和敏感性双重准则提取4 个故障特征作为后续故障预报模型输入;随后采用统计过程控制理论构建滑窗预报模型,对预报规则进行设定与优化,构建综合预报模型以实现虚报抑制与漏报补偿。结果表明:综合预报模型在多架次的数据集上得到验证,准确率达88%,表明了所提模型的有效性,实现对皮托管加热失效的提前感知。
    Available online:2026-04-21
    [摘要] (162) [HTML] (0) [PDF 1.04 M] (144)
    摘要:
    民用机载系统及设备是飞行控制系统的关键部分,然而,民用机载系统及设备高度集成化、机载系统及设备安全性评估过程结构庞大复杂,导致安全性评估过程存在知识提取人力成本高、知识供给率低、工作流间关联不清等问题。针对上述问题,可借助知识图谱的检索方法,辅助研究人员进行安全性评估工作。本文提出了一种民用机载系统及设备安全性评估知识图谱构建设计,通过从标准文件及工程实践中抽取知识,设计知识本体并定义关系规则,最终构建机载系统及设备安全性评估过程知识图谱,并使用图数据库Neo4j实现图形化存储及可视化结构信息呈现。应用表明,此知识图谱可以便捷地查询安全性评估过程的工作流,揭示安全性评估过程中工作流和数据流之间的多维关联信息,降低了安全性评估过程中知识提取的复杂度,提高了知识供给率,确保安全性评估工作的规范性和系统性。
    Available online:2026-04-14
    摘要:
    目前多维度的感知探测系统和反导体系,使传统飞航导弹的打击效能面临挑战,生存和突防能力、智能化打击能力的重要性愈加显著。为了剖析现代导弹技术发展所面对的技术重点和难点,探明未来的技术方向和设计瓶颈,从现代经典战争案例入手,梳理了各国典型飞航导弹的部署和发展历程,提出了现阶段及未来导弹研究的关键技术,包括多弹联合协同攻击技术、无人平台发射技术、先进导引头和战斗部技术、高超声速技术、隐身技术等五大方向和其中的技术分支,指出智能化、协同化、隐身化和先进单机系统的多学科交融体系,是导弹总体技术的趋势,同时也为飞航导弹高新技术的后续研究方向做出了的铺垫。
    Available online:2026-04-14
    [摘要] (280) [HTML] (0) [PDF 5.43 M] (170)
    摘要:
    准确获取飞机结构载荷对于优化结构设计、保障飞行安全以及延长使用寿命至关重要。相较于传统的载荷计算方法,神经网络等智能算法具有强大的非线性数据处理能力,能够显著提升载荷预测精度。本文首先综述了神经网络在飞机结构载荷预测中的研究进展,从载荷的时序特性和空间分布特性两个角度,关注飞行载荷实测和流场预测领域不同类型的载荷回归问题;然后探讨了多源数据融合技术在载荷预测中的应用,该技术可在低成本获取数据的同时实现高精度预测;最后从模型泛化能力和可解释性两方面分析了基于智能算法开展飞机结构载荷预测面临的挑战,展望了未来开展交叉研究值得探索的方向。
    Available online:2026-04-14
    [摘要] (134) [HTML] (0) [PDF 4.27 M] (169)
    摘要:
    采用均质化等效模型可以大大提升蜂窝夹芯结构的仿真计算效率,但现有的单一均质化等效方法应用于大曲率蜂窝时存在较大误差。以过拉伸芳纶纸蜂窝夹芯结构为研究对象,开展大曲率蜂窝夹芯结构的均质化等效力学参数研究。对蜂窝芯等比例模型进行压弯仿真,深入研究蜂窝胞元外形随蜂窝芯厚度和曲率的变化规律;建立基于蜂窝芯厚度和曲率的精细均质化等效模型,对固化成型过程进行数值模拟。结果表明:蜂窝胞元外形参数与蜂窝芯曲率半径呈指数相关,与蜂窝芯厚度呈线性相关;相较于单一均质化模型,精细均质化等效蜂窝模型与试验件变形趋势吻合良好,提升了蜂窝夹芯结构固化变形的预测精度。
    Available online:2026-04-14
    [摘要] (197) [HTML] (0) [PDF 2.96 M] (177)
    摘要:
    碳纤维复合材料在风冷机箱轻量化设计中,具有力学性能、电磁屏蔽与可制造性等多目标难以协同优化的难题。提出轻量化复材风冷机箱设计技术,突破传统的简单材料替换思路,根据机箱内部“薄壁”与“非薄壁”结构的承载和功能差异,分别提出差异化的轻量化构型设计方法;以某典型风冷机箱为例,基于随机振动3σ法则进行碳纤维轻量化机箱设计,并开展随机振动、冲击和加速度仿真分析和试验验证。结果表明:所设计的轻量化机箱方案能够满足动静强度、刚度要求,且相比原铝合金结构减重851 g,减重比例约25.7%。本文设计方法可为复杂工况下机载电子设备的复材轻量化设计提供明确的技术路径和理论依据。
    Available online:2026-04-14
    摘要:
    传统路径规划方法在处理高速动态障碍物时存在反应机制单一、柔性不足的问题,为解决上述问题,提出一种融合语义风险分级机制与策略性让步机制的动态窗口法(DWA)和速度障碍法(VO)的路径规划方法。该方法在保留DWA 轨迹平滑与运动学约束能力的基础上,通过引入VO 对其动态障碍物的避障响应能力进行增强,同时基于障碍物类型、速度等级、优先级和可预测性等要素构建语义风险模型。在此基础上,系统在面临高风险语义目标且传统速度筛选策略难以保障安全通行时,主动引入悬停与缓行策略,通过新增的评分项引导无人机在不改变方向的前提下,适时让高优先级目标先行,从而提升路径规划的稳定性与安全冗余。分别从静态障碍、动态障碍及多语义融合场景下将本文方法与传统DWA 和DWA-VO 方法进行性能仿真对比,结果表明:本文方法在路径效率、安全距离和响应时间等指标上均具有明显优势,验证了其在复杂动态语义环境中具备良好的避障智能性与工程应用潜力。
    Available online:2026-04-05
    [摘要] (247) [HTML] (0) [PDF 2.46 M] (205)
    摘要:
    分布式电推进(DEP)的螺旋桨无人机(UAV)螺旋桨滑流与机翼存在强耦合作用,使其在短距起降(STOL)性能上具备独特优势。因此,在总体设计阶段需充分考虑其推进-气动耦合特性的影响。提出一种考虑推进-气动耦合效应的分布式电推进短距起降飞机总体参数设计方法与流程,构建针对DEP 系统的质量估计模型与推进-气动耦合模型;以400 kg 级8 螺旋桨动力配置的DEP STOL UAV 为设计案例进行方案设计,验证该方法的工程适用性及可行性。结果表明:在推力与功率约束下,起飞阶段多桨增升布局相比常规单桨方案,最大升力系数提升超50%,能有效降低起降距离;但该布局会使阻力系数增大一倍以上,进而导致推重比需求增加及推进系统重量上升。此外,气动-推进耦合估算模型可有效表征滑流增升作用,升阻力系数估算结果与CFD 计算结果趋势一致,虽估计结果偏乐观,平均误差不超过14%。
    Available online:2026-04-05
    [摘要] (217) [HTML] (0) [PDF 3.70 M] (214)
    摘要:
    涵道螺旋桨因具有气动效率好、安全性高、噪声低等优点,在通用航空器中备受关注。采用叶素动量定理与蚁群算法,并与CFD 仿真相结合,提出一种涵道螺旋桨的优化设计方法。首先,选取ARA-D 翼型,采用叶素动量定理与蚁群算法对涵道螺旋桨叶进行初步设计;然后,采用CFD 方法对螺旋桨性能进行仿真计算分析;最后,基于现有涵道研究结果,选择NACA4418 翼型,分析涵道中间段长度、螺旋桨位置对涵道螺旋桨气动特性的影响。结果表明:该设计方法减少了设计过程中的迭代次数,缩减了设计时间;随着涵道中间段长度增加,涵道自身升力线性增长,高速气流面积扩大,但对螺旋桨升力与扭矩影响微弱;螺旋桨位置下移会增加涵道内涡流与低速气团,导致能量损耗增加,靠近唇口可缩短加速气流路径、提升涵道升力,且在中间段长度的0.8位置处,涵道螺旋桨的升力功率比达到最大。
    Available online:2026-04-05
    [摘要] (184) [HTML] (0) [PDF 2.00 M] (238)
    摘要:
    电动飞机动力电池包冷却系统在采用传统PID 算法调控变工况时,存在响应滞后、参数适应性差的问题,提出一种基于模糊PID 算法的液冷系统温度控制策略。运用AMESim-Simulink 软件建立电池包液冷联合仿真模型,通过模糊PID 算法的控制实现泵转速随产热波动的自适应调节,并在恒流工况和飞行工况下与采用传统PID 算法的系统性能进行对比分析。结果表明:与传统PID 算法相比,采用模糊PID 算法控制策略可使电池包温度在飞行工况时从40 ℃降至30 ℃的响应时间降低65.7%,在恒流工况时响应时间提高45.83%,且温差控制精度更高,表明了模糊PID 算法对调控非线性、时变热模型的普适性优势。
    Available online:2026-04-05
    摘要:
    飞机作战完整性是衡量现代作战飞机综合效能的核心属性,对其有效的评估方法与提升措施对保障空中作战优势具有重要意义。本文系统构建了涵盖任务能力率、完好率及生存能力的多维度评估体系,深入分析了装备技术、后勤保障、作战使用及人员管理等关键因素对作战完整性的影响机制。针对现有短板,提出了涵盖技术创新、后勤保障、作战使用和人员管理的系统性提升手段,为新型航空装备的研发、部署、维护及作战运用提参考。
    Available online:2026-04-05
    [摘要] (168) [HTML] (0) [PDF 7.12 M] (256)
    摘要:
    研究DD6 镍基单晶高温合金在热腐蚀与机械载荷耦合作用下的失效行为及机理,对于评估沿海环境中发动机涡轮叶片的服役寿命及可靠性具有十分重要的工程意义。为弥补已有研究对单晶高温合金在热腐蚀-机械载荷耦合破坏机理研究方面的不足,并结合扫描电子显微镜(SEM)与X 射线能谱分析(EDS)等材料表征手段,对试件断口形貌及截面微观特征进行深入分析。结果表明:热腐蚀显著破坏了合金表面及近表面位置区域的致密组织,导致试件蠕变寿命大幅降低;同时,热腐蚀与蠕变载荷在损伤演化过程中具有协同加速作用,相比于γ′强化相,γ 基体相更易发生蠕变损伤,成为蠕变破坏的主要区域。
    Available online:2026-03-23
    [摘要] (264) [HTML] (0) [PDF 6.82 M] (185)
    摘要:
    通过点阵结构开展模块化组装,可使无人机兼具轻质高强的结构优势与灵活定制的功能特性,拓展其在复杂场景下的应用能力。提出基于点阵结构的模块化组装多旋翼无人机的制备策略,首先设计可灵活扩展的标准化点阵单胞模块和可拆卸重构的连接方式,然后对点阵单胞模块及组装结构机械性能开展研究,完成一款基于该策略的多旋翼无人机的设计与制造;最后通过理论仿真和实机验证结合的方法对其进行验证。结果表明:该策略实现了多旋翼无人机构型的多元性及尺寸的扩展性,可根据任务需求定制化调整,并展现出在实际应用中优异的适用性。
    Available online:2026-03-23
    [摘要] (226) [HTML] (0) [PDF 5.39 M] (196)
    摘要:
    传统非线性控制器对平流层欠驱动无人飞艇的区域驻留控制存在依赖精确数学模型,难以应对未知风场干扰的局限性。提出一种基于深度强化学习(Deep Reinforcement Learning, DRL)的区域驻留控制算法,通过引入环境最优定位控制方法设计应对未知风场干扰的制导环,并结合双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)算法构建马尔可夫决策过程模型,设计状态空间、动作空间及奖励函数,通过仿真实验对提出的控制算法进行验证。结果表明:所提出的控制算法在未知风场环境下具有优越的控制性能,能够实现平流层飞艇的高效稳定驻留,为复杂环境下的智能控制提供了新的思路。
    Available online:2026-03-23
    摘要:
    随着嵌入式云原生环境中容器化架构的发展,航空机载系统的资源调度愈加灵活,但也面临资源受限与高实时性并存的挑战。针对这一问题,基于天脉3 实时操作系统与飞腾D2000 平台,构建典型航空机载应用场景,融合调用链、性能指标与系统日志,建立三模态ENCF 数据集。在此基础上,提出一种融合图神经网络与Transformer 的时空注意力轻量化故障检测方法,从时间与空间两个维度建立多模态数据关联,并设计基于数据缺失率的自适应剪枝策略。结果表明:所提方法在ECNF 数据集上F1 分数可达到0.971,剪枝策略使模型推理效率提升达49.4%。结果验证了该方法在嵌入式云原生环境下的检测准确性与实用性。
    Available online:2026-03-23
    摘要:
    在机场停机位分配问题中,旅客、机场及航空公司的利益需得到充分考虑,然而目前采用线性加权法的多目标停机位分配模型存在权重敏感性问题,不同权重组合对各目标函数的优化效果存在显著差异,进而限制了整体效益提升。以航班靠桥率、航空器滑行距离和旅客步行距离为目标函数,构建以权重为随机变量的多目标停机位分配模型,设计基于蒙特卡洛法的遗传算法,通过敏感性分析探索权重变量对目标函数的影响规律,求解最优权重组合与停机位分配方案。结果表明:优化后的航班靠桥率提升28%,航空器滑行距离和旅客步行距离分别减少24.8% 和49.8%;相比0.1 精度权重和公平性方案,0.01 精度最优权重具有明显综合优势;航班靠桥率与其权重呈显著正相关关系,航班靠桥率权重和旅客步行距离权重是加权函数的主要影响因素。
    Available online:2026-03-23
    摘要:
    为了评估飞行员操纵技能对进近阶段飞行安全风险的影响,基于飞行动力学建立了考虑飞行员技能水平的进近阶段飞行动力学模型,将飞行员技能水平转化为飞行操纵量概率分布函数,建立飞行员操纵模型,基于蒙特卡洛仿真方法重构飞行员进近操纵过程,实现了飞行员操纵技能对进近阶段飞行安全风险的定量评估。研究结果表明:本文提出的模型可以有效模拟不同飞行员技能水平对进近飞行安全偏差的影响;飞行员操纵技能的改善显著提升了进近成功率,当飞行员操纵变量概率分布标准差由1.5降至0.75时,进近成功率由67.36%提升到99.69%。研究结果可为飞行安全风险评估和飞行员操纵技能水平评定提供参考。
    Available online:2026-03-01
    [摘要] (244) [HTML] (0) [PDF 1.77 M] (273)
    摘要:
    鸟类在长期进化中形成的后掠特征是提升扑翼飞行器的飞行性能的关键。本文基于解剖学原理分析了鸟类翅膀的基础结构,并结合已有的形态统计研究进行了讨论。 系统地综述了现有研究关于后掠特征在增强前缘涡稳定性、延缓动态失速以及提升航向稳定性等方面的作用机制。在此基础上,进一步归纳总结了具有后掠特征的仿生结构在工程实现中的典型设计路径与应用案例。凝练了关键科学问题并展望了前沿方向,为仿生飞行器设计提供理论支撑。
    Available online:2026-03-01
    摘要:
    目前,倾转旋翼机运输效能评估过程中存在指标选取不全、体系层级不清和评估模型差异性大、主观性强等问题,为此提出一种系统评估方法,基于典型运输任务场景,选取V-22 和V-280 倾转旋翼机为算例,采用飞行器平台—运输任务剖面图双线路方法,构建任务效能层—能力层—性能层—基本参数层四级指标体系;指标权重由层次分析法确定,定性指标经模糊综合评估法量化处理,并进行规范化与无量纲化;建立集成ADC法、指数法及加权标准差法的多模型集成框架,通过归一化处理与最小二乘法优化权重分配,降低单一模型误差。通过算例对该方法进行验证,结果表明:多模型集成评估结果合理,有效收敛了不同模型的评估差异。
    Available online:2026-03-01
    [摘要] (198) [HTML] (0) [PDF 5.07 M] (227)
    摘要:
    巡航导弹外露部件对进气道性能的影响机理和影响程度的相关研究较少。以外露天线为例,通过内外流一体化数值模拟对不同来流攻角、侧滑角及马赫数下进气道性能差异进行了对比,从气动界面(Aerody?namic Interface Plane,AIP)总压恢复、弹体沿程边界层、进气道内管道沿程总压恢复等角度分析了其对进气道性能的影响机理。结果表明:外露天线产生的涡流尾迹会向弹体边界层注入低能流动,增加边界层厚度,加剧流场扰动;在一定的气流角度下,外露天线尾迹使进气道总压恢复系数变小,而对畸变指数的影响不大;通过外露部件与进气道的相对几何关系可以粗略判断其尾迹的影响范围,进而为其几何尺寸和布置位置的选择提供参考和指导。
    Available online:2026-03-01
    [摘要] (226) [HTML] (0) [PDF 3.92 M] (246)
    摘要:
    航空发动机在有/无进气道条件下的吞鸟状态差异较大。为了研究鸟体进入进气道后到达发动机风扇入口的运动状态,开展考虑壁面碰撞和气流作用下鸟体运动分析建模与试验验证。设计模拟弯曲进气道,采用经验证的方法建立模拟起飞条件下鸟体进入进气道后的运动分析模型,通过数值模拟得到不同入口位置下鸟体经过弯曲进气道作用后的出口速度与位置。结果表明:倾斜的进气道内壁首先迫使鸟体变向和减速,减速后滑跃至气流中的鸟体受到气动力影响,使其在发动机前落点相对集中于发动机进口视角的右上侧。
    Available online:2026-03-01
    [摘要] (242) [HTML] (0) [PDF 1.98 M] (215)
    摘要:
    作为飞机座椅的核心运动部件,后倾机构在长期的倾复运动中结构易受到破坏,且该机构的时变可靠性模型存在影响因素众多、非线性程度极高的特点。为解决该问题,提出基于自适应PC-Kriging 的复杂机构时变可靠性分析方法。首先,利用PC-Kriging 处理高维复杂系统的精度优势,构建一种自适应时变可靠性分析方法;然后,结合理论分析、仿真计算及适航要求,建立考虑间隙磨损的座椅后倾机构时变可靠性模型;最后,采用本文方法对座椅后倾机构进行时变可靠性分析。结果表明:座椅后倾机构结构可靠性随运动次数呈先平稳后急速下降的趋势。本文方法可为飞机座椅后倾机构可靠性评估提供有益参考。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (260) [HTML] (0) [PDF 1.35 M] (213)
    摘要:
    在飞机结构不开敞或封闭部位,已越来越多地使用抽钉代替铆钉进行连接,但为防止抽钉失效打伤发动机,需对进气道中使用抽钉连接的可行性进行研究。基于进气道不开敞部位的典型连接结构,根据紧固件的不同,设计不同连接形式的结构件,同时考虑装配应力的影响,搭建振动疲劳试验系统,通过试验对比不同结构件在共振频率及相同应力水平下的振动疲劳性能。结果表明:在飞机进气道内使用直径4.0 mm 抽钉代替直径3.5 mm 铆钉进行连接是可行的,该研究结果为进气道抽钉使用提供了依据,研究方法可推广至其他主要受振动疲劳影响的结构件寿命的对比研究。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (320) [HTML] (0) [PDF 4.47 M] (226)
    摘要:
    直升机桨叶中空复合材料翼梁在热压固化成型过程中存在因大曲率复杂曲面形变导致的几何精度控制难题,基于变形补偿技术,提出一种基于逆向建模与迭代优化的变形补偿方法。通过三维扫描技术获取构件真实形貌,结合有限元分析,揭示模具膨胀和固化变形规律;建立“扫描测量-逆向建模-偏差分析-模具型面补偿修正”的迭代优化流程。结果表明:该方法显著提升了成型精度,模具在固化过程中的最大变形量由1.4 mm降至0.98 mm;经二次工艺迭代后,翼梁产品的外形尺寸偏差被有效控制在±0.5 mm 范围内。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (320) [HTML] (0) [PDF 4.87 M] (169)
    摘要:
    人造飞行器设计从鸟类飞行中获得诸多灵感,但其诸多性能与飞鸟差距明显。为了探究雨燕翅膀羽毛式褶皱翼型的流动机理,对比分析低雷诺数条件下褶皱翼型与等效光滑翼型的气动性能,揭示非光滑表面结构对流动特性的影响机制;采用计算流体力学方法,对0°~20°迎角范围内两种翼型的涡流流场结构、升力及阻力变化进行数值模拟,重点分析褶皱翼型表面凹槽与凸起结构在低雷诺数流动中的作用规律。结果表明:褶皱翼型的非光滑结构通过凹槽驻涡减阻与凸起低压区增升,在6°~10°中等迎角范围内显著提升气动效率(8°迎角时效率较光滑翼型提高19%);迎角小于6°或超过16°时,其气动优势不明显;雷诺数的提升可增强翼型上下表面压力差,进而提高升阻比;静态条件下,羽毛式褶皱翼型在中等迎角区间具备明显气动特性优化效果。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (327) [HTML] (0) [PDF 4.41 M] (175)
    摘要:
    随着现代战争形态的发展,飞机保障活动在保障作战效能中的重要性日益突出。针对传统保障活动建模粒度粗、动态交互建模不足等问题,提出一种面向数字化仿真的细颗粒度保障活动建模方法。通过引入多智能体系统理论与离散事件系统建模机制,建立涵盖空间环境、任务流程与行为机制的多维一体化保障活动建模体系,提出细颗粒度保障活动建模流程。基于上述方法,构建数字化保障仿真推演系统。作为该方法的应用实例,推演系统展现了建模方法在细致反映保障资源协同、空间交互及任务动态演变等方面的有效性。结果表明:细颗粒度保障活动建模不仅可以提升保障活动仿真的真实性与精度,也为飞机设计阶段的保障性评估与优化提供了有力支撑。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (304) [HTML] (0) [PDF 1.18 M] (370)
    摘要:
    当前我国航空装备发展迅猛,软件规模及变更急剧上升,数字化管控平台替代传统纸质单作为变更控制手段应运而生。但人工更新的风险、事后备案的机制等仍存在管控风险。基于软件构型管理模型、变更流程控制模型提了面向机载软件工程变更的变更影响分析算法,根据变更前后软件版本及有效性变化将变更分为新版本软件升级、待变更版本软件有效性变更、受影响版本软件有效性变更进行变更操作。结果表明:依据该算法开发的变更影响分析器与工程变更控制流程集成,高效控制构型状态,充分满足业务需求,保证了产品数据的准确性、实时性和可追溯性,已在型号上得到广泛应用,多机型多业务场景可扩展的框架可实现面向其他型号的快速推广。
    Available online:2026-02-18
    [摘要] (276) [HTML] (0) [PDF 4.04 M] (219)
    摘要:
    航空器典型材料表面的冰层黏附强度测量存在适用性不足与精度有限的问题,为解决该问题,设计并搭建一套冰黏附强度测定装置与系统。首先,研制冰黏附力测量装置,并结合数字图像相关设备,构建完整的冰黏附强度测定硬件平台;其次,测定系统基于Matlab 和C++的混合编程语言开发;最后,以航空典型硬质(铝板)和软质(硅橡胶板)基材为对象进行可行性验证。结果表明:冰— 铝界面脆性剥离黏附力为35.96 N,冰—硅橡胶界面剪切蠕变黏附力为24.71 N;且冰柱脱离铝板时的位移场和应变场均小于脱离硅橡胶板时的对应值。该装置系统有效提升了冰黏附强度测定的适用性与精度,为航空工程除冰提供了量化依据。
    Available online:2026-02-05
    [摘要] (691) [HTML] (0) [PDF 2.42 M] (328)
    摘要:
    第一人称视角(FPV)无人机凭借其高机动性、低空隐蔽性和成本低廉等优势,成为作战双方竞相使用的战场利器。本文以FPV 无人机为研究对象,介绍了其技术特点、作战优势以及典型应用模式,并针对FPV 无人机当前面临的技术挑战,系统地阐述了FPV 无人机未来发展可融入自主控制、目标识别与末端制导技术,提升自身机动性、隐身性、续航能力以及通信/导航拒止环境抗干扰能力,发展集群与协同作战、空基/车载多平台部署等多元作战形态。本文可为该类型无人机技术创新发展提供参考思路。
    Available online:2026-02-05
    [摘要] (370) [HTML] (0) [PDF 10.08 M] (290)
    摘要:
    战术侦察无人机在现代战场情报、监视与侦察(ISR)等作战任务中占据重要地位,是世界各军事强国军用无人机发展的重点。本文介绍了战术侦察无人机相关概念与战场应用,分析了目前国外战术侦察无人机装备现状,解析了美国、俄罗斯与欧洲最新战术侦察无人机的技术特点,并讨论未来战术侦察无人机的主要发展趋势与关键技术需求。最后,本文针对我国未来发展战术侦察无人机体系提出若干建议。
    Available online:2026-02-05
    [摘要] (405) [HTML] (0) [PDF 3.37 M] (218)
    摘要:
    常规气动布局与多旋翼的组合设计是当前低空复合翼无人机的重要技术方案,该类无人机在平飞时,电机臂是影响其阻力的重要部件。以常规布局复合翼无人机为基础,采用一种电机臂气动特性影响的分析方法和基于翼型修形设计的减阻优化方案,结合N-S 方程和k-ω SST 湍流模型详细研究光洁方案、带电机臂方案、减阻优化方案的升阻特性、压力云图、电机臂剖面绕流等。结果表明:电机臂主要影响阻力系数和升阻比,对升力系数影响较小;电机臂前后缘、与机翼连接处流动特征复杂,产生的附加高压区成为阻力增加的重要原因;经减阻设计后,迎角6°时升力系数提高了9.51%、阻力系数减小了9.81%、升阻比增加了21.41%,电机臂流动特征明显改善,前缘高压区减弱,融合设计后连接处气流干扰消失,在电机臂的上、下表面产生附加压力差,提高了升力性能。研究结果可用于现有复合翼无人机性能改进设计。
    Available online:2026-02-05
    摘要:
    飞机的沉积静电泄放是保障飞机和飞行员安全的必要措施,但目前缺乏飞机整机沉积静电泄放电流的定量评估方法的研究。为了解决飞机整机沉积静电泄放电流量化评估的难题,提出一种融合飞机电场强度分布和Fowler-Nordheim 公式的飞机沉积静电泄放电流虚拟试验方法,并结合F22 飞机模型进行虚拟试验验证。结果表明:静电放电器泄放电流平均预测误差小于1 dB,F22 飞机的沉积静电稳态电势低于55 kV,不会对飞机结构造成损伤。该虚拟试验方法可以用于新型静电放电器设计和飞机静电放电器布局设计。
    Available online:2026-02-05
    [摘要] (312) [HTML] (0) [PDF 8.74 M] (317)
    摘要:
    复合材料存在多尺度不确定性量化问题,提出融合尺度分解递阶与多阶段超参数搜索的超参搜索协调神经网络(HSCNN)方法。通过尺度分解递阶有序组织多尺度不确定性传递的嵌套传递关系,并利用反向传播神经网络构建各尺度不确定性传递函数;依据不确定性量化过程中性能指标的实时反馈,通过多阶段动态搜索调整超参数数值以实现网络性能的持续提升;以T800 碳纤维/环氧树脂复合材料为例,对该方法在跨尺度不确定性量化中的有效性进行验证。结果表明:HSCNN 实现了多尺度不确定性的高效量化,为复合材料可靠性设计提供了技术支撑。
    Available online:2026-01-28
    摘要:
    雷达罩是飞行器电磁窗系统的核心部件,其结构设计对提升飞行器性能至关重要,飞机雷达罩需要在极端环境下兼具高透波与轻质高强度的性能,为此,聚焦于民航客机复合材料雷达罩的多目标耦合优化设计,通过构建包含多设计变量的优化模型,提出改进的粒子群优化算法;该算法以透波率最大化和重量最小化为双目标优化函数,引入蒙特卡洛模拟对材料不确定性进行量化分析;通过与其他优化算法进行对比实验,验证所提算法的有效性。结果表明:优化后的雷达罩透波率增幅达16.3%,减重率达20.8%,且最大应力与变形量均满足约束条件,失效概率被控制在5% 以内,最终实现雷达罩“透波—轻量—可靠”性能的协同优化。
    Available online:2026-01-28
    [摘要] (481) [HTML] (0) [PDF 2.71 M] (274)
    摘要:
    现代无人机为了适应复杂电磁对抗环境,在气动、隐身等方面面临着更多的设计约束与更严苛的设计要求,设计变量与优化目标的维数升高。针对传统代理优化方法代理模型搭建所需计算资源大、传统多目标优化方法效率变低的问题,对基于Co-Kriging 变可信度代理模型的优化方法开展研究。首先,构建翼型气动隐身性能的Co-Kriging 代理模型;其次,将该模型与基于分解的多目标优化算法相结合,构建代理优化框架,优化求解获得Pareto 前沿解集;最后,在Pareto 前沿上选取3 个优化翼型评估气动隐身性能。结果表明:本文所搭建的Co-Kriging 代理模型与传统代理模型精度相当,且具有计算资源消耗上的优势;优化后翼型升力系数显著增加,阻力系数与雷达散射截面显著减小。
    Available online:2026-01-28
    [摘要] (384) [HTML] (0) [PDF 1.02 M] (253)
    摘要:
    高速风洞中投放分离试验是典型的非定常空气动力学试验,对于多体干扰与分离情况,自由投放过程中包括4 个主要不同的特征时间。在地面试验中,采用不同的特征时间,意味着试验结果与实际飞行结果的对应关系不同,由此可以判别地面试验方法的有效性。因此,选取合适的特征时间对提高投放分离试验的相似性和有效性至关重要。采用线化气动模型和刚体运动方程,推导风洞地面模型自由投放试验和实际飞行参数之间的对应关系,并以质心平动特征时间为主要的相似参数,推导模型缩比试验应满足的相似准则。结果表明:该相似准则具有普适性,包含了已有的“重模型法”、“轻模型法”和“Fr 缩比”等自由投放试验相似模拟准则,能够方便地用于投放分离试验设计和试验结果的分析评估,是一种指导投放分离试验相似设计的“统一模型”方法。
    Available online:2026-01-28
    [摘要] (419) [HTML] (0) [PDF 1.09 M] (302)
    摘要:
    电动垂直起降(eVTOL)飞行器是先进飞行器的重要研究方向之一,聚焦电动垂直起降飞行器稳健优化设计过程中计算量大的问题,提出一种面向高精度自适应代理模型的优化加点策略,从全局和局部两个层面提升代理模型精度的DDMSE-LC 加点法则,融合样本点疏密度指标(DD)、局部复杂度(LC)和均方误差(MSE)构建多维评估体系;提出留多交叉验证法(LMOCV)用于提升代理模型精度验证效率。通过数学算例和实际应用案例,验证该方法的有效性;并基于该高精度自适应代理模型对eVTOL 飞行器进行常规优化与稳健优化设计。结果表明:DDMSE-LC 加点法则结合留多交叉验证法,提高了代理模型的预测准确性和构建效率;基于高精度自适应代理模型的稳健优化有助于提升eVTOL 飞行性能的稳健性,减少设计风险。
    Available online:2026-01-28
    [摘要] (390) [HTML] (0) [PDF 2.53 M] (255)
    摘要:
    精确稳定的线/角状态信息是飞行器自主稳定飞行的前提,而线/角状态的动态特性由加速度决定,针对含噪测量数据导致的运动状态估计存在偏差的问题,提出不依赖动力学模型的线/角加速度实时估计方法——窗口滑动递归方法,该方法采用多个历史数据建立状态转移矩阵,通过状态转移矩阵建立与当前观测状态的数学关联,其创新性在于利用信息冗余原理构建数据平滑机制,实现非动力学方式的加速度估计;算法通过窗口滑动自适应调整历史信息权重,同步完成野值检测与剔除。结果表明:在线加速度估计中,本方法均方根误差较传统差分法降低44%;在角加速度估计中,本方法均方根误差较传统差分法降低61%。所提方法有效克服了动力学模型依赖性问题,为飞行器自主导航提供了可靠的加速度估计解决方案。
    Available online:2026-01-19
    [摘要] (436) [HTML] (0) [PDF 4.17 M] (274)
    摘要:
    结合了结构拓扑优化和可靠性分析的可靠性拓扑优化设计是结构优化领域中的重要分支,但将二者结合起来,计算量会激增。为了提高优化效率,首先发展适用于非体积约束拓扑优化问题的改进离散变量的双向渐进结构优化方法(DV-BESO),由拉格朗日方法求解单元灵敏度,基于双向演化准则更新设计变量;考虑工程结构的材料属性、载荷环境等客观不确定性因素,开展基于DV-BESO 的结构可靠性拓扑优化设计,采用功能测度法处理概率约束,利用序列优化与可靠性评估方法解耦可靠性拓扑优化设计的复杂双层嵌套循环;通过算例验证所建立的DV-BESO 可靠性拓扑优化的可行性和有效性。结果表明:本文建立的可靠性拓扑优化结构具有良好的力学性能。
    Available online:2026-01-19
    [摘要] (520) [HTML] (0) [PDF 2.06 M] (276)
    摘要:
    民用飞机配电系统是机载用电设备的能源中枢,与其他系统交联较广,系统性能退化或异常难感知,内部数据变化难追踪。基于数字孪生技术,设计一种民用飞机配电系统数字孪生架构,通过Simulink 完成民用飞机配电系统孪生机理建模;针对孪生模型的高保真需求,提出一种基于数据输入的孪生机理模型自更新技术,用于提升民用飞机配电系统数字孪生模型反映真实系统状态变化的能力。结果表明:本文构建的民用飞机配电系统数字孪生架构实现了内部逻辑机理透明化、运行数据可视化,模型自更新技术有效增强了系统异常状态监测的实时性,为飞机配电系统健康管理提供了有效的技术支持,对提升机载系统数字化运维水平具有工程应用价值。
    Available online:2026-01-19
    [摘要] (446) [HTML] (0) [PDF 1.20 M] (287)
    摘要:
    AG600 飞机是我国第一型按照CCAR25 部规章要求设计、具有完全自主知识产权并取得TC 证的大型水陆两栖飞机,在研制过程中为了达到加速性能的设计指标,技术人员开展了船体减阻设计方法研究。首先对船体布局、前体参数、主滑行面进行优化设计,分析减阻效果;进一步开展基于流场控制的减阻设计方法研究,分析在抑波槽出口、船底、抑波槽内增加导流板对水阻力峰值大小、水阻力峰速度的影响。通过试验验证减阻设计方法,结果表明:通过船体外形优化可将水阻力峰系数从0.226 降低至0.181,降幅19.9%;在抑波槽内增加导流板,可进一步将船体水阻力系数降低至0.169,降幅6.6%,同时水阻力峰速度降低15.2%。通过两种减阻方法的组合运用,实现了水阻力峰值位置剩余加速度不小于0.1g 的设计目标。
    Available online:2026-01-19
    [摘要] (407) [HTML] (0) [PDF 1.22 M] (253)
    摘要:
    全电刹车系统凭借其结构简化、响应快速、控制精准等优势,逐渐成为中小型无人机刹车技术的重要发展方向。以某型无人机作为研究对象,建立该无人机的飞机动力学模型、轮胎-跑道结合力模型等滑跑模型;建立基于滑移速度变化率的防滑刹车控制模型,通过仿真分析得到无人机在干、湿、冰三个不同跑道条件下的无人机滑跑仿真结果,通过刹车动力矩试验台进行试验验证。结果表明:建立无人机滑跑模型和防滑控制模型的仿真计算效果良好,基于滑移速度式的防滑控制方法能够使得无人机在冰跑道下维持滑移率并能够有效的防止机轮出现完全抱死和刹车失效的情况。
    Available online:2026-01-12
    [摘要] (423) [HTML] (0) [PDF 1.70 M] (247)
    摘要:
    大展弦比双尾撑布局飞行器通过提升低速气动效率显著改善了飞行性能,但其柔性结构在气动载荷作用下的变形对气动特性和操稳特性产生了不可忽略的影响。为提高设计可靠性,针对静气动弹性对气动力特性的影响展开分析,采用三维气动网格与结构动力学模型,结合有限元仿真和网格变形技术,实现流固耦合的静气弹仿真。结果表明:静气弹变形显著改变了纵横向气动力特性及各操纵面舵效,其中升力线斜率增大10%~20%,焦点位置向前移动1%~8% 平均气动弦长,侧向力系数斜率减小5%~10%,偏航力矩系数斜率减小10%~23%,滚转力矩系数斜率增加10%~34%,舵面效率变化范围为10%~40%。
    Available online:2026-01-12
    摘要:
    不确定性研究能够有效提升发动机设计的稳健性。通过量化部件参数的不确定性变化,应用蒙特卡洛法,建立考虑不确定性的总体性能计算方法;通过设计循环参数样本集,获得不同循环参数组合下的性能总参数不确定性分布和达标概率,分析不同置信度下的性能实现情况;综合权衡现有的技术水平实现风险和充分考虑性能设计裕度后,确定满足要求的循环参数设计结果,并与某型发动机的设计和试验结果进行对比。结果表明:在发动机总体方案初始设计阶段,本文建立的方法可以提升发动机设计稳健性、降低设计风险,某型发动机循环参数选取的合理,本文方法可行。
    Available online:2026-01-12
    [摘要] (482) [HTML] (0) [PDF 1.65 M] (272)
    摘要:
    准确的飞行轨迹预测有助于基于航迹运行的航空交通管理,针对飞行轨迹预测问题的复杂性和当前预测精度较低的问题,提出一种使用空间注意力机制(SAM)的改进Transformer 网络的预测方法,在编码器中采用空间注意力结构。对飞行轨迹数据进行时空特征联合建模,将编码器中的多头注意力替换为空间注意力,增强局部模式感知。结果表明:这种改进方法增强了对飞行轨迹的特征学习能力,飞行轨迹预测准确性得到提高,尤其在经度和纬度特征上表现优异,改进模型进一步提升了飞行轨迹预测的精度。
    Available online:2026-01-12
    [摘要] (407) [HTML] (0) [PDF 1.12 M] (302)
    摘要:
    作为直升机动力失效后最有效的紧急处置方式之一,自转着陆过程具有高度非线性与强耦合特性,传统建模方法依赖复杂气动理论和大量参数辨识,使其极具挑战性。提出一种基于嵌入SE 模块的卷积神经网络-门控循环单元(CNN-GRU-SE)的飞行员操纵策略预测方法,利用CNN 提取空间特征,GRU 捕捉时序信息,结合SE 模块进行特征通道重标定,有效挖掘数据中的时空耦合特性,并结合自转着陆阶段特征,将全过程划分为三个阶段,分别建立各阶段操纵策略模型。通过模拟试飞数据进行模型训练与测试,结果表明该方法具备较高的准确性,能够为飞行员在动力失效情境下提供可靠的操纵策略支持,提升自转着陆的安全性。
    Available online:2026-01-12
    [摘要] (379) [HTML] (0) [PDF 2.21 M] (387)
    摘要:
    航班密集化及航线复杂化对飞机航向精度提出了更高要求,因此准确预测航向误差故障事件(HEFE)对飞机飞行安全及优化维修策略具有重要意义,然而HEFE 机理复杂,呈现季节性、非线性及不规则波动性等特点。鉴于此,提出一种局部加权回归季节趋势分解(STL)与双向堆叠式长短期神经网络(BI-MLLSTM)相结合的方法对HEFE 进行预测。首先,采用STL 方法将HEFE 数据分解为解释性较强的周期项、趋势项及剩余项;然后,结合BI-MLLSTM 的双向学习及时序处理优势搭建预测模型;最后,将本文模型与其他预测模型进行对比。结果表明:本文模型的MAE 和RMSE 最低,分别为0.3111、0.3588,能够有效实现HEFE 预测。
    Available online:2025-12-31
    [摘要] (882) [HTML] (0) [PDF 4.24 M] (305)
    摘要:
    数字孪生技术作为工业4.0 时代的关键使能技术,在航空发动机制造领域具有重要的应用价值。本文系统地综述了数字孪生技术在航空发动机制造领域的应用现状、关键技术及发展趋势。介绍了数字孪生技术的五维模型特征与系统构建原则,探讨了其在航空发动机制造领域的应用,通过典型案例分析了其提升效率、降低成本的现实意义;对当前数字孪生技术面临的技术挑战进行了总结,并对其未来的发展趋势进行了展望。本文指出,数字孪生技术的应用将显著推动航空发动机制造向智能化、精准化、高效化方向发展,对提升航空发动机制造水平具有重要的理论指导意义和实践价值。
    Available online:2025-12-31
    [摘要] (513) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (321)
    摘要:
    随着航空技术的迅猛发展,传统飞机设计模式正面临深刻变革。现代飞机80% 的功能依赖软件实现,硬件平台趋于标准化,而通过软件迭代实现装备能力升级已成为主流趋势,“软件定义”理念应运而生。通过软硬件解耦、功能模块化及服务化架构等特性,飞机的升级与维护更具灵活性和可扩展性,使其能够像汽车和智能手机一样快速响应用户需求,实现定制化能力生成。本文回顾了软件定义飞机的发展历程,并分析了各系统软件定义的特点;从新兴技术创新、设计模式转变及生态体系构建三个维度,结合实践案例,探讨了“软件定义”相关新技术;指出“软件定义”已成为生产方式升级、生产关系变革及新型产业发展的重要引擎,是驱动未来发展的核心力量。未来需进一步释放其创新潜力,突破关键领域瓶颈,助力现代化航空工业体系建设。
    Available online:2025-12-31
    [摘要] (453) [HTML] (0) [PDF 1.80 M] (257)
    摘要:
    在复杂装备集成过程中,存在复杂装备集成系统质量难以量化和管控优化的突出问题,影响复杂装备的质量性能和交付。为解决该问题,首先针对复杂装备集成系统进行质量深入剖析,依据客户导向、结果导向、过程导向三个维度,构建复杂装备集成系统质量管控模型,形成反映复杂装备集成系统质量动态趋势的质量综合指数(QCI)算法;然后以复杂装备集成系统的“人、机、料、法、环、测”为关键要素,基于体系、流程和数据进行质量管控的优化改进提升;最后以航空复杂装备集成系统为例,通过实例验证所构建模型算法的可行性,以及基于QCI 指标驱动的质量改进举措的有效性与可行性。结果表明:数字化背景下,复杂装备集成系统的QCI 算法及其质量管控模式对复杂装备的质量提升和改进具有积极作用。
    Available online:2025-12-31
    [摘要] (419) [HTML] (0) [PDF 1.62 M] (269)
    摘要:
    驾驶舱物理二级屏障用于飞行中驾驶舱舱门打开时对驾驶舱提供额外保护。FAA 已对驾驶舱物理二级屏障提出了适航要求并对符合性验证方法给出了建议,但国内现有的民航规章体系并没有与驾驶舱物理二级屏障相关的内容。以FAA 颁布的相关规章为基础,结合国外已发布的相关专利、研究报告等资料,对驾驶舱物理二级屏障的适航要求、符合性方法、设计理念以及使用后的经济效益等进行解读与分析。结果表明:在制定驾驶舱物理二级屏障相关适航规章时应同时考虑延迟进攻行为至少5 s、能提供屏障两侧的清晰视野和人员无法通过屏障触碰到驾驶舱舱门等要求;结合整体安全性与成本效益考虑,现阶段可只对新交付并按照121 部航司运营的飞机提出安装要求。
    Available online:2025-12-31
    [摘要] (481) [HTML] (0) [PDF 8.92 M] (254)
    摘要:
    惯导维修中线路板缺陷检测存在复杂度高、精度低以及效率低下的问题,提出一种改进的YOLOv8 模型(PNC-YOLOv8)。首先,该模型引入高分辨率小目标检测层构建多尺度特征金字塔,有效增强微小缺陷的特征表达能力;其次,在主干网络嵌入新型NAMAttention 注意力机制,通过建立跨通道长程依赖关系提升复杂背景下的特征判别能力;最后,在特征融合阶段集成CBAM 注意力模块,通过通道-空间协同注意力机制实现局部关键特征的强化。结果表明:PNC-YOLOv8 模型平均精度达到93.8%,与基础模型YOLOv8 相比,平均精度提高了3.9%,与其他主流检测模型相比,性能也有显著提升,同时其单帧检测速度达到了100 ms。
    Available online:2025-12-22
    [摘要] (587) [HTML] (0) [PDF 2.71 M] (330)
    摘要:
    随着旋翼机在军民领域的广泛应用,其传动系统正朝着高速化、智能化和无人化等方向发展。依据旋翼机的旋翼布局与推进方式,将旋翼机划分为三类——复合式旋翼机、倾转式旋翼机和混动/电动式旋翼机,重点分析各类传动系统的构型和特点,并结合功率分流技术、变速传动技术、发动机不倾转技术、尾桨采用电动传动技术等,探讨旋翼机传动系统未来的构型发展趋势。通过综合分析,本文认为未来将主要聚焦于三种构型:带螺旋桨的共轴双旋翼式旋翼机、倾转式旋翼机和混动/电动式旋翼机,旨在为旋翼机传动系统的发展提供有价值的参考。
    Available online:2025-12-22
    摘要:
    随着空中交通流量的持续增长,空中交通拥堵和延误问题日益凸显,对空中交通管理系统提出了更高要求。本文综述了基于时空特性的空中交通流预测相关研究,重点分析了空中交通流的混沌特性、分形特性和多尺度特性等关键时空特性,并探讨了这些特性在空中交通流预测模型中的应用;系统梳理了近年来空中交通流预测的研究脉络,总结了基于4D 轨迹预测方法、模型驱动方法和数据驱动方法3 种主要的预测技术,并对基于时空特性的空中交通流预测未来发展方向进行了展望,研究成果可为智能空中交通管理的发展提供理论参考。
    Available online:2025-12-22
    摘要:
    关键特性分析是产品开发过程中的重要活动,但现阶段关键特性分析在民用飞机机载产品开发过程中尚缺少定量分析方法及分析流程。为此,总结行业现状、明确改进方向,分析失效模式及影响分析(FMEA)与民用飞机机载产品开发过程的关系、行业标准对关键特性的定义、FMEA 和关键特性分析的关系;通过FMEA 方法对失效影响的评估识别关键特性,建立FMEA 和关键特性分析的集成模型、基于FMEA 方法的关键特性分析流程;通过建立功能关键特性与关键产品特性(KPC)的映射关系、关键过程与关键过程特性(KCC)的映射关系,为详细设计过程中对关键特性的分析提供方法。对民用飞机机载雷达传动装置的应用表明:FMEA 和关键特性集成方法能够指导产品开发实际应用。
    Available online:2025-12-22
    [摘要] (472) [HTML] (0) [PDF 1.17 M] (329)
    摘要:
    民用飞机需求确认过程是一款飞机研制和适航取证的重要过程之一,常见的民用飞机需求确认方法主要包括需求追溯、评审、分析、相似性、建模和试验等。现有民用飞机需求确认方法中缺少能够系统性表征需求来源、需求间关联关系,需求分解(分配)、需求分析与作用的方法。在已有民用飞机需求确认方法基础上,综合考虑需求系统性确认的相关要素,提出基于需求分解(分配)分析文档(Requirements Allocation and AnalysisDocument,RAAD)的需求确认方法,并在民用飞机和系统研制中进行应用。结果表明:该方法进一步确认了民用飞机需求的正确性和完整性,减少了民用飞机需求的迭代周期。
    Available online:2025-12-04
    [摘要] (455) [HTML] (0) [PDF 2.21 M] (260)
    摘要:
    随着图像识别技术的快速发展,实现复杂动态环境下无人机的高精度目标跟踪已成为智能飞行控制领域的关键课题。针对高空强扰动场景中的小目标跟踪难题,将判别尺度空间跟踪(DSST)算法与四旋翼无人机运动控制系统深度融合,通过构建高度自适应PID 控制器实现动态速度调节,结合速度指令均值滤波算法,有效解决了传统方法在三维空间跟踪中的响应迟滞与运动抖动问题。结果表明:优化后的控制系统可在20 m飞行高度下实现三自由度(俯仰、偏航、升降)协同跟踪控制,对较小特征尺寸的移动目标保持5 m/s 的稳定追踪速度;本文提出的控制策略为无人机在应急救援、边境巡查等复杂场景中的目标持续追踪提供了可靠的技术方案。
    Available online:2025-12-04
    [摘要] (454) [HTML] (0) [PDF 1.39 M] (258)
    摘要:
    机械结构的低周疲劳可靠性评估对于保障结构的安全性和使用寿命至关重要。为有效进行低周疲劳可靠性评估,基于协同建模方法、基函数选择策略及Stacking 集成学习,提出一种选择性集成协同代理建模(Se?lective ensemble collaborative surrogate modeling,SECSM)方法。首先,基于协同建模方法将分析问题分解为主目标和子目标;然后,利用留一交叉验证剔除基函数模型库中精度不佳的代理模型;最后,从剩余的模型中选择基学习器和元学习器进行Stacking 集成学习。通过航空发动机高压涡轮叶盘在流-热-固耦合作用下的低周疲劳可靠性评估,对不同代理模型方法的建模特性和仿真性能进行验证。结果表明:SECSM 方法具有较低的平均绝对误差、较高的拟合优度和仿真精度,表现出良好的建模特性和仿真性能,为机械结构的低周疲劳可靠性分析提供了参考和依据。
    Available online:2025-12-04
    [摘要] (605) [HTML] (0) [PDF 1.62 M] (335)
    摘要:
    LVC 训练是军事大国低成本、体系化实现联合战术对抗的重要手段之一。为了扩展教练机战术训练任务、提升训练效率、降低训练成本,研究一种具备教练机特色的LVC 训练系统。分析国外战斗机、教练机LVC 训练系统的概念、训练能力和技术内涵,着重介绍高级教练机LVC 训练的体系架构、技术架构和关键元素。基于高级教练机LVC 训练架构,结合实际,简要说明高级教练机LVC 原理演示验证环境;通过仿真方式验证教练机体系中实装节点、模拟器节点、虚兵节点之间的通讯协议以及交互逻辑。结果表明:高级教练机LVC训练组成架构及关键元素的分析满足工程要求,为构建教练机LVC 训练体系提供了技术支持。
    Available online:2025-11-19
    [摘要] (468) [HTML] (0) [PDF 6.52 M] (309)
    摘要:
    倾转翼无人机作为倾转动力式垂直起降无人机,在过渡模式下,旋翼滑流与前方来流相互耦合,无人机的受力呈现出极强的非定常性与非线性特点。采用非定常动量源方法,通过在动态变化的扇形区域中添加动量源项模拟真实旋翼,并结合滑移网格技术实现连续倾转过程;通过分析无旋翼、固定倾转角度及连续倾转三种状态下的计算结果,研究不同来流速度与倾转速度对机翼-旋翼气动特性的影响,为倾转翼无人机在起飞过渡模式下设计合理的倾转方式提供参考。结果表明:旋翼滑流可有效延缓失速迎角;固定倾转角与连续倾转计算结果存在显著差异,表明连续倾转过程具有不可忽略的非定常气动特性;低速飞行时,较快的倾转速度有利于提高升力;倾转翼无人机在过渡模式下需要通过实时调节旋翼转速以维持飞行姿态稳定。
    Available online:2025-11-19
    摘要:
    机载飞行控制系统作为民用飞机的核心子系统,其安全性要求在研制过程需要既要严格的适航要求,也要提升系统的动态适应性和运行韧性。传统基于事故致因和故障分析的安全性方法(Safety-Ⅰ)虽强调故障预防,但在复杂系统研制中存在效率和灵活性不足等局限。针对Safety-Ⅱ理论内涵,分析其通过理解和增强系统的成功运行机制来提升安全性的理念,讨论Safety-Ⅱ对于复杂机载系统研制的适用性;以机载飞行控制系统为对象,系统地分析从需求分解到运营维护全生命周期各阶段Safety-Ⅱ的应用过程;基于Safety-Ⅱ理论方法,通过聚焦正常运行条件的优化,分析其对需求分解效率、设计动态调整能力、测试验证效率以及适航认证进程的作用,并给出应用案例分析。本文研究为飞控系统研制效率与安全性提升提供了实践参考,同时为Safety-Ⅱ理论在航空制造业的推广应用奠定了基础。
    Available online:2025-11-19
    [摘要] (590) [HTML] (0) [PDF 1.21 M] (316)
    摘要:
    静电放电刷作为飞机沉积静电防护的主要措施,其布局的合理性对于静电释放效果至关重要。基于静电起电机理与经验公式,结合飞机实际工况及最新研究成果,系统研究静电放电刷的数量计算方法、安装位置的优化策略、装置性能参数的影响及仿真验证手段,通过理论分析与仿真验证相结合,提出一套科学的静电放电刷布局方法。结果表明:采用本文提出的飞机静电放电刷布局方法合理布置静电放电刷,显著提升了静电防护设计的安全性与效率,可为飞机静电防护设计提供技术参考。
    Available online:2025-11-19
    [摘要] (455) [HTML] (0) [PDF 2.76 M] (288)
    摘要:
    座舱压力调节系统由调节器、传感器及控制装置等组成,是一个结构复杂的系统。对其进行全面故障诊断与预测,有助于提升飞机可靠性与安全性,降低维护成本,改善航空运输效率与服务质量。为了提高座舱压力调节系统的性能和可靠性,提出一种基于机器学习与深度学习的故障诊断方法,该方法以座舱压力调节器为核心诊断对象,构建系统级的数据采集与处理框架,提取多源传感器信号特征,并利用支持向量机(SVM)和卷积神经网络(CNN)等算法对其运行状态进行分类与预测。结果表明:该方法能够准确识别调节器的异常状态,显著提高故障预警能力,为航空器座舱环境控制系统的智能维护提供技术支持。
    Available online:2025-10-21
    [摘要] (422) [HTML] (0) [PDF 3.98 M] (306)
    摘要:
    民用飞机结构可靠性性能直接影响相应功能是否能够正常实现。为了提高民用飞机结构可靠性分析的精度和效率,提出基于分类增强策略的改进Kriging。在该方法中,分类增强策略旨在通过种群的分类和个体的各异激励,寻找失效域的全局最优设计点。改进Kriging 将单个样本对总体功能函数的指示影响引入Kriging建模机制中,适应性地模拟输入变量与输出响应之间的函数关系。结合有限元分析数据,以民用飞机前轮转弯齿轮弯曲应力为案例,验证所提方法在功能函数建模和失效概率估计中的有效性。结果表明:所提出的IKCES方法可捕获最优设计点和指示误差最小化,提升民用飞机前轮转弯齿轮弯曲应力可靠性分析的性能,从而保障民用飞机前轮转向的功能实现。
    Available online:2025-10-13
    [摘要] (506) [HTML] (0) [PDF 2.08 M] (323)
    摘要:
    随着发动机设计转速不断提高,干摩擦阻尼叶片的扭转振型可能被激发。考虑接触面微滑移特性及弯扭耦合振动,引入质量块具有尺寸的二维弯扭耦合干摩擦振子,通过干摩擦接触面离散化,建立可分析弯扭耦合振动的干摩擦接触单元及数值算法。引入稳态振动功率减小率及位移幅值减小率分别作为系统整体和各方向减振评价标准;采用四阶龙格库塔法对该振子进行动力学响应求解,深入研究均匀、凸和凹三类正压力分布形式下系统关键参数对弯扭耦合振动减振特性的影响规律。结果表明:弯扭耦合干摩擦振子数值算法具有良好的计算效率;凹分布和均匀分布减振效果优于凸分布,且通过正压力分布的设计,系统的减振效果显著提高。
    Available online:2025-10-13
    [摘要] (457) [HTML] (0) [PDF 3.29 M] (302)
    摘要:
    由于风洞试验条件的局限,气动热风洞试验数据的空间分布较为稀疏,样本量也相对较少,给构建高性能的数据驱动气动热预测模型带来了挑战,因此结合多保真度数据融合建模思路提出气动热稀疏风洞试验数据重构方法。首先,在稀疏的气动热风洞试验数据基础上引入气动热低精度仿真计算数据,构建深度神经网络的训练集;其次,设计深度神经网络的加权损失函数。加权损失函数包含风洞试验数据损失项和低精度仿真计算数据损失项两部分;最后,训练深度神经网络,得到气动热稀疏风洞试验数据的重构结果。以不同风洞的高超声速双椭球、钝锥、钝双锥和25°/55°钝双锥的气动热稀疏风洞试验数据为例开展气动热重构,结果表明:不仅气动热重构结果和风洞试验数据的归一化均方根误差均在9% 以内,而且气动热重构数据量和低精度数值仿真结果相当,可以用云图的方式对气动热的分布进行详细展示。
    Available online:2025-10-13
    [摘要] (511) [HTML] (0) [PDF 1.91 M] (264)
    摘要:
    飞机外部照明系统是影响飞机安全性的重要系统,飞机照明系统除开展必须的设备鉴定试验外,通常还需开展照明系统机上地面试验,即对照明灯性能进行定量测试。在我国有一些HB 和GJB 文件对照明灯的测试内容做了介绍,但只是对照明灯定量测试提出了详细检测要求,并没有说明检测方法及检测设备选用,依据检测要求无法有效的开展实际测试。本文针对标准文件的检测要求,分析了机上地面试验检测原理,说明选用怎样的检测设备,最终形成了一套完整的针对飞机外部照明系统的机上地面试验实施方法步骤。并以某典型飞机的照明系统机上地面试验为例,详细列举了测试试验判据及其试验数据处理说明。本文可为各种型号的飞机开展照明系统机上地面试验提供指导,为适航取证试验提供参考依据。
    Available online:2025-09-30
    [摘要] (514) [HTML] (0) [PDF 2.21 M] (323)
    摘要:
    将锂电池作为机翼结构的一部分承担机翼载荷,有利于提高机翼结构强度、刚度和结构服役稳定性。针对电池在无人机机翼中的布局和机翼—电池一体化结构设计问题,以最大起飞质量为 30 kg 的轻型垂直起降固定翼无人机为研究对象,设计一种复合材料机翼—电池一体化结构,并对其承载性能进行仿真分析;采用ABAQUS 软件对该结构进行仿真分析,对设计模型的性能进行仿真验证。结果表明:经复合材料机翼—电池一体化结构优化后,在受载极限下加载,其应力、应变和挠度的最大值分别减少 8.5 MPa、76.5 和 0.6 mm,优化率分别为 4.7%、29.1% 和 6.3%;优化后的机翼—电池一体化结构载荷分布更均匀,前六阶模态频率提高,整体结构的抗振性能增强,刚度显著提高,对高原复杂风场环境的适应性更强。
    Available online:2025-09-30
    [摘要] (463) [HTML] (0) [PDF 2.92 M] (368)
    摘要:
    微型燃烧室尺寸小,空间布局紧凑,散热较差,导致火焰筒壁面容易超温损坏,将加肋冷却设计应用于燃烧室火焰筒壁面,可以显著改善火焰筒的散热效果。建立微型燃烧室火焰筒简化模型,探究肋板位置(火焰筒入口近端、中部和后壁近端)和入口速度(10~100 m/s)对燃烧室内气流特征与火焰筒散热效果的影响。结果表明:增加肋板,气流通道被压缩,使得气流在肋板的前段产生加速效果,气流跨过肋板流速放缓;相同入口速度下,入口近端加肋受燃烧室内环境影响较小,肋板起到的冷却效果较好,后壁近端加肋因尾迹区涡流扰动,散热稳定性较差;当气流速度较小,在 10~60 m/s 时,肋板起到的冷却效果越明显,当气流速度在 60~100 m/s时,气流速度较大时,流体驻留时间缩短导致冷却效果减弱。
    Available online:2025-09-23
    摘要:
    现代超声速飞行器采用大面积蒙皮壁板以提升气动性能和隐身特性,然而在复杂恶劣的力学环境下,壁板发生颤振的风险日益增加。引入磁流变液夹层结构来提高壁板的颤振稳定性,并研究其在超声速气流中的振动与颤振特性。利用 MIN3 板单元结合考虑气流偏角的一阶活塞理论气动力建立三维磁流变液夹层壁板的气动弹性方程,在简支边界条件下,利用求解特征值方法,研究磁场强度、磁流变液层和上下表面层厚度、气流偏角等参数对壁板结构模态频率及颤振临界动压的影响规律。结果表明:磁流变液夹层壁板模态频率及颤振临界动压随磁场强度的增大而增大,但当磁场强度增加到一定值后,模态频率及颤振临界动压受磁场强度增大而减小;在磁场强度不变时,模态频率随磁流变液层厚度的增大而减小,随上表面层厚度的增大而增大;壁板颤振临界动压随磁流变液层厚度的增大先减小后增大,随上表面层厚度的增大而增大;在其他参数都不变时,夹层壁板的颤振动压随着气流偏角的增大而逐渐减小。
    Available online:2025-08-08
    摘要:
    航空柱塞泵由于缝隙泄流与机械摩擦等原因在工作中会产生大量的热,导致柱塞泵经常出现过热失效的问题。柱塞泵通过壳体回油散热,壳体回油流量大小不仅决定柱塞泵的工作效率,还影响柱塞泵自身的温度特性。在分析柱塞泵生热机理及传热过程的基础上,对恒压变量轴向柱塞泵的温度特性进行建模与仿真分析,得到典型工况下柱塞泵在不同容积效率与机械效率下的壳体回油油液与壳体的温度变化趋势。结果表明:柱塞泵的容积效率越低,壳体回油流量越大,壳体回油散热效果越明显;同时随着柱塞泵机械效率的降低,系统的发热量显著增加,柱塞泵壳体回油油液与壳体温度均有大幅度上升。
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    显示模式:
    2023,14(6):153-159 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2023.06.17
    [摘要] (749) [HTML] (524) [PDF 2.60 M] (12541)
    摘要:
    发电机热场分布对过热保护构件失效影响显著,是其优化设计中应重点考虑的参数。借助ANSYS 软件中Fluent 稳态压力求解器和湍流模型对故障模式下发电机内部热场分布进行仿真,获得主发电机定、转子和壳体循环油路热场分布;在此基础上,调整部分关键部位熔点及材料软化温度,优化热脱扣保护装置设计方案,实现电机过热保护,该方案已成功应用于某飞机,且已通过试验和试飞验证。结果表明:仿真热场结果与实际工况下的温度场分布一致,电机出口油温达到260 ℃时绝缘衬套软化,导致电机腔体内发生漏油,当发电机绝缘衬套软化温度提高至350 ℃,可有效避免发电机烧损。
    2020,11(4):517-523 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.04.009
    [摘要] (1818) [HTML] (0) [PDF 833.51 K] (10356)
    摘要:
    无人机系统的战术性能及优势将使其在未来高技术战争和民用航空中发挥越来越重要的作用。然 而,由于有人机与无人机飞行事故的特点不同,使得有人机的安全性分析与管理措施不完全适用于无人机系 统。首先,对无人机系统的飞行事故进行统计分析,得出无人机系统事故的特点;然后,合理借鉴有人机的安全 性分析,定义无人机系统的安全性,提出无人机系统事故的严酷度等级划分及相应的危险可接受度;最后,从设 计、机组训练及使用操作三方面进行危险源分析。本文提出的无人机系统不安全事件发生可能性等级划分和 危险源定性分析,可为后续无人机安全管理框架的构建奠定基础。
    [摘要] (4749) [HTML] (0) [PDF 1.89 M] (10193)
    摘要:
    近年来,随着无人机技术的不断发展与完善,无人机不仅在军事领域发挥着重要作用,在民用领域也得到了广泛应用。然而,随着使用难度的不断降低,无人机在给人们生产生活带来巨大便利的同时,其“黑飞"与滥用也给国家、社会和人民造成了安全危害。因此,对低空无人机进行反制与防护的需求在军、民领域均十分强烈。围绕无人机在不同领域的应用状况,介绍了低空无人机非合作飞行带来的安全问题,对威胁种类及来源进行了讨论;在此基础上,着重对国内外反无人机技术的发展现状进行了深入分析,对现有反无人机技术体系的组成及相关系统的优缺点进行了综述。此外,结合低空反无人机系统研发的智能化、一体化、自主化问题,分析并讨论了低空反无人机中探测与防护关键技术的未来发展趋势。
    [摘要] (2099) [HTML] (1986) [PDF 3.67 M] (8694)
    摘要:
    垂直起降固定翼无人机具有对起降场地要求低、机动性好、巡航速度高、航时长等优势,是目前航空领域研究热点。本文阐述了国内外现有垂直起降固定翼无人机研究现状和基本特征,详细分析了不同类型垂直起降固定翼无人机的技术特点,提出更高的飞行速度、更长的续航时间、更强的任务载荷能力将是未来垂直起降固定翼无人机技术的主要发展方向和必然趋势。尽管倾转旋翼式和尾座式仍是当今垂直起降固定翼无人机主流构型,但基于分布式电推进的高速垂直起降固定翼无人机技术将成为未来航空领域新热点,给出进一步加强对垂直起降固定翼无人机新构型、新原理的探索性研究的建议。
    2020,11(3):302-307 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.03.002
    [摘要] (1898) [HTML] (0) [PDF 1.65 M] (7737)
    摘要:
    空中加油技术在一定程度上体现了一国空军实力,该技术一直受到广泛关注。本文综述了硬式空中 加油机的发展情况,提出了硬式空中加油机的划代概念。结合五代空中加油机的特点和性能,给出硬式空中加油机的主要技术特征,指出硬式空中加油技术的发展趋势,总结出硬式加油装置研究的总体布局设计技术、结构和机构设计技术、控制系统设计技术等关键技术,为未来装备变革提供技术支撑。
    [摘要] (3432) [HTML] (0) [PDF 1.88 M] (7503)
    摘要:
    小型涡轮喷气和涡轮风扇发动机可为高亚音速、中远程导弹提供理想的巡航动力,是各军事强国竞争的焦点。弹用涡轮发动机具有成本低、寿命短、尺寸小、转速高、增压比低、容积热强度大、起动和点火方式多样等特点,已被广泛应用于巡航、反舰和空地等多种战略与战术导弹。从国内外主要产品及其技术参数、性能与结构基本特点、应用现状、发展趋势等方面,对20世纪70年代以来100~700daN推力范围内弹用涡轮发动机的发展情况进行梳理和分析。指出更低成本、更少油耗和更优结构将是未来导弹推进系统继续追求的目标;螺桨风扇发动机高速性好、耗油率低,脉冲爆震涡轮发动机循环效率高、结构简单,是未来先进弹用涡轮发动机重要的发展方向。
    2021,12(3):161-170 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.03.20
    [摘要] (1381) [HTML] (0) [PDF 8.07 M] (7150)
    摘要:
    柱状气囊的折叠与充气展开过程复杂,采用实验手段研究其展开过程存在诸多不便。针对柱状气囊提出两种不同的折叠方式并分别建立相对应的数值分析模型,利用非线性动力学软件 LS-DYNA 研究柱状气囊折叠后充气展开的动态应用特性,对影响气囊展开过程中蒙皮应力、体积和内压曲线变化的因素进行分析,分别讨论不同折叠方式和外界环境参数对柱状气囊动态特性的影响。结果表明:两种折叠方式在收纳空间与材料强度上各有优势;此外,环境参数中的外界压强对气囊展开后的稳定状态有较大影响,而温度对气囊展开的影响相对不明显。
    2019,10(3):309-318 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2019.03.003
    [摘要] (2405) [HTML] (0) [PDF 1.21 M] (6829)
    摘要:
    :增材制造(3D打印)近年来被国内外广泛研究和应用,但是目前尚无关于增材制造的系统、清晰和准 确的分类。根据文献调研和现场调研,将增材制造技术分别按照制造材料种类、形态、热源、工艺组合等方法来 进行划分,即增材制造技术可分为四大类16个小类,并且分别介绍各类增材制造技术原理、特点及其研究应用 现状。最后指出目前增材制造材料单一与效率低等不足及向多元化、高效化、稳定化和包容化等发展的趋势。
    2021,12(6):161-166 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.06.20
    [摘要] (1527) [HTML] (0) [PDF 533.70 K] (6453)
    摘要:
    DO-178C 作为机载软件适航可接受的符合性标准,明确要求机载软件综合过程中必须包含软件质量保证(SQA)过程。以机载软件的软件生命周期定义、过程和数据为基础,从目标、活动和符合性评审三个方面分析基于DO-178C 的软件质量保证过程的实施;结合软件项目质量管理技术和工具,从规划软件质量管理、管理软件质量和控制软件质量三个过程研究基于DO-178C 的软件质量管理方法并给出工程实践建议。结果表明:本文将软件质量保证与质量管理紧密结合,形成了适航要求的相关证据,提供了符合需求的民用机载软件,有效保证了机载软件的质量和持续改进措施。
    2021,12(4):12-24 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.04.02
    [摘要] (2033) [HTML] (0) [PDF 1.57 M] (6296)
    摘要:
    传统的空域理论方法面临交通密度快速增长、空域管制对象复杂多类异构等一系列问题,研究空域数字化建模,发展出新的空中交通四维时空框架,在此基础上开展全新的空域与空中交通流量协同管理是当前的迫切需要。本文聚焦包括平面格网模型以及空域空间格网模型的空域网格化方法的总结,并对空域网格化方法的空管应用研究进行综述,在此基础上,对空域网格化及数字化研究重点及发展趋势进行综合分析。本文研究能够为空域网格化及数字化理论与应用的可持续发展提供科学指引。
    [摘要] (3447) [HTML] (0) [PDF 1.77 M] (6210)
    摘要:
    多旋翼无人机结构设计是无人机研制的重要环节,结构优化设计方法是保证无人机安全飞行、提高无人机性能的关键。根据重载四旋翼无人机性能要求,设计一款最大有效载荷10kg、可折叠、质量轻、强度高的四旋翼无人机。建立无人机结构有限元模型,基于实际工况对机臂及中心板进行静力及屈曲分析;对机臂及中心板的铺层方案进行优化,校核结构强度、刚度和稳定性;并搭建无人机静力测试平台,完成重载四旋翼无人机结构静力加载试验。结果表明:相对结构初始铺层方案,机臂减重43%,中心板减重35%,全机结构累计减重560g;试验测点的应变值与分析值相对误差小于15%,验证了无人机有限元模型和优化设计方案的可靠性。
    2023,14(2):24-34 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2023.02.03
    [摘要] (2046) [HTML] (1830) [PDF 1.07 M] (5875)
    摘要:
    随着无人机技术的发展,无人机在低空的应用场景越来越多,复杂的低空环境对无人机路径规划算法提出了新的要求。本文总结了近年来常用的无人机路径规划算法,包括图搜索算法,线性规划算法,智能优化算法(遗传算法、粒子群算法、蚁群算法),强化学习算法;对这些算法的原理、适用场景及其优缺点进行了归纳分析;并基于无人机发展现状对无人机路径规划算法进行了展望。
    2021,12(1):129-135 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2021.01.017
    [摘要] (2073) [HTML] (0) [PDF 1.19 M] (5862)
    摘要:
    民用飞机内部航空电子通信技术由无线通信部分替代有线通信,可进一步降低飞机自重,增强飞机安全性,提升民用飞机运营经济性,将成为下一代民用飞机发展的重要技术。目前,该技术尚处于研究起步阶段,为了促进该技术的发展,本文在研究国内外相关文献的基础上,对当前的研究进行概括和总结,明确民用飞机无线航空电子内部通信( WAIC )网络的定义,概括了 WAIC 网络在国内外的研究现状,分析了 WAIC 网络的特点,介绍了 WAIC 网络架构、时间同步、网络管理及网络安全等关键技术,提出了基于软件无线电平台技术开展4.2~4.4GHz 无线通信节点硬件设计的技术路径,为后续研究奠定基础。
    [摘要] (2821) [HTML] (0) [PDF 562.11 K] (5726)
    摘要:
    以人工智能为核心的新一轮技术革命及产业变革正在影响着社会的各个领域,世界各航空航天大国 均在人工智能与空气动力学的结合方面开展了许多有益的尝试与探索。本文回顾了人工智能技术的发展历程 及现状,重点讨论了大数据时代背景下人工智能在风洞试验、数值计算和飞行试验等空气动力学研究的三大手 段上的应用,详细分析了人工智能在辅助海量气动数据分析与知识发现上发挥的作用,探讨了人工智能在气动 建模与先进飞行器设计中蕴藏的应用价值,并指出了人工智能与空气动力学相结合所带来的挑战。
    2022,13(3):74-85 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2022.03.09
    [摘要] (1274) [HTML] (1072) [PDF 2.69 M] (5605)
    摘要:
    近距格斗在未来的空战格斗中仍不可避免,大迎角下精准且快速的机头指向能力是空优战斗机必须具备的基本特征,对提升飞机本身的生存能力和夺取制空权具有重要意义。本文根据国内外战斗机的大迎角特点,对大迎角气动特性、风洞试验方法、气动力建模方法、非线性飞行动力学特性分析方法、大迎角控制律设计、飞行试验等方法进行了综合论述,对未来大迎角飞行问题的研究方向进行了展望。
    2022,13(6):17-28 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2022.06.02
    [摘要] (1569) [HTML] (1139) [PDF 4.25 M] (5478)
    摘要:
    机匣作为航空发动机的关键部件,其包容性能是保障飞行安全的必要条件。针对机匣包容性问题,首先,简要介绍涉及包容性的机匣类别和结构形式;其次,从理论研究、仿真分析及试验测试等方面概述机匣的冲击响应、损伤机理和包容性能等,简述机匣包容性试验方法及试验研究进展,按机匣材料类别对包容性数值仿真研究分类介绍;最后,总结机匣包容性研究状况并从机匣工作条件、受载情况和优化设计角度对机匣包容性研究进行展望。
    2022,13(3):64-73 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2022.03.08
    [摘要] (1331) [HTML] (1360) [PDF 1.74 M] (5292)
    摘要:
    军用飞机故障预测与健康管理(PHM)系统设计与工程应用存在设计标准缺失、复杂度高、准确率低等问题。通过对PHM 系统数据、结构、功能维度的设计需求分析,提出三维多相迭代设计准则;基于三维多相设计准则对PHM 系统设计流程进行梳理;提出基于软硬件协同加速的健康管理实时化、基于知识图谱的知识逻辑可视化、基于MBSE 的PHM 系统模型化的三化一体设计架构,并通过多领域模型联合仿真进行验证。结果表明:该设计架构实现了5.63 倍的加速计算效果与82.7% 的计算功耗缩减,提升了PHM 系统知识与设计需求 管理的可追溯性。
    2020,11(3):308-315 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.03.003
    [摘要] (2061) [HTML] (0) [PDF 1.36 M] (5042)
    摘要:
    随着航空发动机使用环境要求不断提升,现有热障涂层技术在热物理性能和热稳定方面难以满足现 代航空发动机的发展需求。本文介绍了热障涂层制备工艺,热障涂层材料的设计和选择,以及热障涂层的失效 机理;归纳了热障涂层新型材料在材料热物理性能及材料稳定性方面的研究进展。指出了后续航空发动机新 型热障涂层的发展趋势,为后续研究提供了方向。
    2020,11(2):159-166 ,DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2020.02.002
    [摘要] (2142) [HTML] (0) [PDF 1.20 M] (4787)
    摘要:
    自无人机诞生并应用于实战以来,无人机技术得到了迅猛发展。随着各领域高科技技术的进步,战场 环境日趋复杂,作战任务向高危对抗战场拓展,高空长航时飞翼无人机成为各国研究的热点。本文论述了高空 长航时飞翼无人机对涡扇发动机的要求,结合航空发动机基本原理分析了关键设计参数对涡扇发动机性能的 影响,总结了高空长航时飞翼无人机用涡扇发动机面临的关键问题及研究进展。本文的研究对于高空长航时 飞翼无人机用涡扇发动机的选型及适应性改进设计具有一定的参考价值。
    2014,5(1):109-115
    [摘要] (4677) [HTML] (0) [PDF 2.89 M] (4612)
    摘要:
    针对目前高热力循环参数和高引气量的自由涡轮涡轴发动机,建立了考虑压气机引气位置可变和涡轮中冷却气参与做功的涡轴发动机性能计算模型。当压气机引气位置变化时,采用流量平衡和功率平衡同时修正法计算发动机性能;涡轮冷却计算模型则考虑了第一级导向器叶片冷却气的做功。与传统涡轴发动机性能计算模型的计算结果对比表明,本文的计算模型能够合理反映引气量和引气位置对发动机特性的影响,更接近发动机的真实物理过程,可为发动机空气系统设计提供输入。

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