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北京航空航天大学学报 2024年

作者：王晓阳任恒英饶波航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所

为准确测量飞机油箱内的燃油体积，提出了基于流体单位质量力的飞机燃油测量算法（AFUMF）。在机体坐标系下基于三轴加速度计信号等效流体单位质量力直接确定油面单位法向量，将燃油箱内油量测量传感器测量的油面高度转换为燃油面上的... 详细信息

为准确测量飞机油箱内的燃油体积，提出了基于流体单位质量力的飞机燃油测量算法（AFUMF）。在机体坐标系下基于三轴加速度计信号等效流体单位质量力直接确定油面单位法向量，将燃油箱内油量测量传感器测量的油面高度转换为燃油面上的点坐标，得到油面距离机体原点的有向距离用于确定油面高度，建立燃油测量数据库并实现燃油测量传感器高度至燃油体积解算。基于CATIA二次开发，采用蒙特卡罗方法（Monte-Carlo）对最小二乘（LMS）拟合和AFUMF开展误差评估，结果表明在传感器存在误差的条件下，AFUMF对测量传感器误差有减小作用且仅需1根传感器有效，LMS对测量传感器误差有放大作用且需至少3根传感器有效。通过动态燃油箱台架试验对测量算法进行验证，试验结果表明在测量范围内姿态稳定条件下，燃油测量最大误差为±0.5%燃油箱容积。

关键词：飞机燃油测量燃油测量数据库建立燃油体积解算燃油测量误差评估燃油测量系统试验

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民用飞机迫降后不利姿态应急撤离实验研究

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北京航空航天大学学报 2023年第7期49卷 1553-1562页

作者：封文春张桐李伟航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所西安710089 北京航空航天大学宇航学院北京100191

为研究飞机迫降后不利姿态对应急撤离的影响,基于动态客舱应急撤离实验环境,开展了200多人次的个体及群体应急撤离实验,按照自由撤离模式和快速撤离模式,分析了不利姿态下座椅段、过道区域个体撤离速度的变化规律,建立了个体平均速度衰... 详细信息

为研究飞机迫降后不利姿态对应急撤离的影响,基于动态客舱应急撤离实验环境,开展了200多人次的个体及群体应急撤离实验,按照自由撤离模式和快速撤离模式,分析了不利姿态下座椅段、过道区域个体撤离速度的变化规律,建立了个体平均速度衰减比模型。实验表明:迫降后的不利姿态对群体撤离时间、人员密度和前向距离均有一定影响。横滚姿态下,群体撤离速度衰减比在5°时为0.948,10°时为0.859,随横滚角增大而减小;俯仰姿态下,在-5°俯角下群体中个体撤离速度均呈现出加速的效果,末位速度达到1.35 m/s,次序越靠后撤离速度衰减比越大,-10°时,群体中个体运动呈现两面性,撤离速度与次序呈反比。通过实验揭示了迫降后不利姿态应急撤离客舱内个体运动及群体撤离的变化规律,为民用飞机应急撤离仿真提供了重要参考数据。

关键词：应急撤离迫降不利姿态应急撤离实验撤离速度

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航空燃油泵流体降噪技术研究

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航空工程进展 2024年第5期15卷 172-178页

作者：阚银辉余国际胡红林航空工业金城南京机电液压工程研究中心燃油系统部南京211106 航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所西安710089

航空燃油泵在工程应用中存在流致噪声问题,影响机组运行的稳定性和人员操作的安全性。为了解决相应的问题,介绍某型燃油泵流体降噪技术。首先,对燃油泵在飞机地面系统试验时产生的噪声值进行测试,分析噪声幅值与频率;然后,对燃油泵流动... 详细信息

航空燃油泵在工程应用中存在流致噪声问题,影响机组运行的稳定性和人员操作的安全性。为了解决相应的问题,介绍某型燃油泵流体降噪技术。首先,对燃油泵在飞机地面系统试验时产生的噪声值进行测试,分析噪声幅值与频率;然后,对燃油泵流动特性进行数值模拟;最后,对燃油泵叶轮和导叶进行改进设计。结果表明:叶轮和导叶之间静动翼干涉导致压力脉动过大是引起流体噪声的主要原因,增加叶轮和导叶叶片数、采用叶片交替加载技术可以降低泵内的压力脉动;改进后,燃油泵的噪声降低了6.5 dB。

关键词：航空燃油泵压力脉动数值模拟流致噪声优化设计降噪

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基于机电总线数据解析的飞机故障诊断方法

基于机电总线数据解析的飞机故障诊断方法

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第七届中国航空科学技术大会

作者：张峻滔陈勇杨涛宇文珊中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院机电系统设计研究所

针对飞机机电系统,研究了一种基于机电总线数据解析的故障诊断方法,实现对外场飞机机电系统故障的快速定位及准确诊断,保障飞行任务的顺利执行,提升飞机出勤率。以某型飞机为例,在机电系统总线架构的基础上,通过对故障下的机载历史总线... 详细信息

针对飞机机电系统,研究了一种基于机电总线数据解析的故障诊断方法,实现对外场飞机机电系统故障的快速定位及准确诊断,保障飞行任务的顺利执行,提升飞机出勤率。以某型飞机为例,在机电系统总线架构的基础上,通过对故障下的机载历史总线数据进行解析和分析,按照故障信号的定义、流向和功能逻辑分段判读数据,最终实现对故障的定位隔离。外场的故障诊断实例证明,该故障诊断方法可靠有效,缩短排故时间的同时提高了机电系统故障定位的准确性,保证了飞机完好率,能够为外场的保障工作提供有力支撑。

关键词：机电系统机载总线数据解析故障诊断

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某型减压器安全阀持续放气故障试验研究

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航空工程进展 2022年第4期13卷 131-139页

作者：封文春李瑶朱永峰刘中华航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所西安710089 航空工业合肥江航飞机装备股份有限公司技术中心合肥230051

某型飞机氧气系统所用的集成减压器在使用过程中连续多次出现低压安全阀持续放气故障,为了分析故障原因,根据该型减压器结构和工作原理,结合对故障现象和故障树的分析,设计相关试验,提出改进措施,并进行试验验证。结果表明:减压活门的... 详细信息

某型飞机氧气系统所用的集成减压器在使用过程中连续多次出现低压安全阀持续放气故障,为了分析故障原因,根据该型减压器结构和工作原理,结合对故障现象和故障树的分析,设计相关试验,提出改进措施,并进行试验验证。结果表明:减压活门的阻尼特性与减压器的输出流量不匹配是导致故障的主要原因。在大流量情况下,减压活门一直处于振动状态,使其产生一定的磨损,致使减压器输出压力缓慢爬升而导致安全阀开启;当安全阀开启时,安全阀排气量远大于额定输出流量,减压器丧失压力调节功能,直至将瓶内气体排空。通过改变减压活门的阻尼特性,排除了该故障。

关键词：集成减压器安全阀动态特性阻尼特性释放压力

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大型飞机防火安全设计研究

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消防科学与技术 2024年第10期43卷 1401-1407页

作者：张沛任恒英陈钦佩王娟航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所陕西西安710089 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230027 应急管理部天津消防研究所天津300381 工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室天津300381 天津市消防安全技术重点实验室天津300381

火灾是大型飞机安全面临的最大挑战之一,全机防火设计和防火系统设计是飞机防火安全设计的两个关键方面。以某大型飞机防火设计实践为例,强调飞机防火设计应从源头出发,以预防设计为主,结合探测系统和灭火系统设计,实现飞机的高安全性... 详细信息

火灾是大型飞机安全面临的最大挑战之一,全机防火设计和防火系统设计是飞机防火安全设计的两个关键方面。以某大型飞机防火设计实践为例,强调飞机防火设计应从源头出发,以预防设计为主,结合探测系统和灭火系统设计,实现飞机的高安全性和高生存力。分析大型飞机火灾的特点,探讨大型飞机防火安全设计目标和设计思路,从全机防火和防火系统设计两个方面给出具体的设计对策。

关键词：大型飞机安全性火灾预防防火需求管理

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基于跨尺度融合的图像型航空火灾探测器

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光电工程 2025年第1期52卷 102-114页

作者：张沛任恒英田佳麒陈童闫伟伟张为中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院机电系统设计研究所陕西西安710089 天津大学微电子学院天津300072 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230027

针对飞行过程中,在高空气压较低,飞机货舱若发生火灾,烟雾颗粒半空悬浮,传统烟雾探测器难以检测,且在其它环境亦存在误漏报率较高,难以可视化等问题,设计了一款图像型火灾探测器,采用改进YOLOv5s算法实现烟火目标检测。首先将骨干网络... 详细信息

针对飞行过程中,在高空气压较低,飞机货舱若发生火灾,烟雾颗粒半空悬浮,传统烟雾探测器难以检测,且在其它环境亦存在误漏报率较高,难以可视化等问题,设计了一款图像型火灾探测器,采用改进YOLOv5s算法实现烟火目标检测。首先将骨干网络替换为GhostNet轻量级骨干网络,便于硬件部署;在骨干网络与融合网络的连接处嵌入了协同注意力模块,强化对有效特征的提取。接着,针对火灾目标的发展变化特性,对特征融合网络中的C3结构进行改进,搭建了VoV-GSCSP模块,同时在融合网络和检测头之间嵌入Slim-ASFF模块,共同加强不同尺度特征融合的同时,实现了整体网络的进一步轻量化。最后,将回归损失替换为Focal EIOU,解决了惩罚项失效问题,并且提高了对正样本的预测能力。图像型航空火灾探测器以国产AI芯片RK3588为核心,连接CMOS图像传感器进行数据采集,通过网络实现与机载显示系统的信息交互。测试结果表明:在模拟飞机货舱顶部四角布置设备,可实现10 s内火焰报警,20 s内烟雾报警,为确保航空器安全提供了一种可行的解决方案。

关键词： RK3588 火灾检测改进YOLOv5s 轻量化

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基于适航标准的飞机风挡加温系统控制方式研究

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航空工程进展 2020年第3期11卷 414-421页

作者：瑚洋林丽上海交通大学航空航天学院上海200240 航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所西安710089

民用飞机适航条款要求在预定运行的环境条件下风挡不应结冰或结雾,防止影响机组人员的视界。因此应确保在整个飞行过程中风挡具有足够的热量以使其外表面高于冰点,内表面不低于座舱露点温度。以适航条款为基础对风挡加温系统的设计要求... 详细信息

民用飞机适航条款要求在预定运行的环境条件下风挡不应结冰或结雾,防止影响机组人员的视界。因此应确保在整个飞行过程中风挡具有足够的热量以使其外表面高于冰点,内表面不低于座舱露点温度。以适航条款为基础对风挡加温系统的设计要求进行阐述,分析影响系统设计的主要因素,包括加温方式的选择、防冰热载荷的计算和加温控制规律的确定等;利用***软件建立风挡瞬态传热模型,计算某型飞机风挡在不同控制规律下其表面温度和加热功率的变化。结果表明:全功率加温式控制方式下风挡升温速率快,能将玻璃始终保持在一个较高温度,有利于系统的防冰除雾性能;占空比式加温控制方式可大幅降低对玻璃的热冲击,但由于其加热功率波动非常频繁,会对上游供电设备造成较大影响。

关键词：适航风挡加温瞬态传热设计要求

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铝合金聚能切割性能研究

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火工品 2019年第6期 17-20,I0002页

作者：关焕文宋文娟王巍贺爱锋陈建华航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所陕西西安710089 陕西应用物理化学研究所应用物理化学重点实验室陕西西安710061

为确保弹射救生过程的安全性,合理选择聚能切割对象的材料及几何结构,以7050铝合金座舱顶部结构试验件和切割索防护形式进行了聚能切割弹射通道清理系统原理性试验,试验中以铝合金7050为切割材料时,产生条状多余物,而采用铝合金2A12为... 详细信息

为确保弹射救生过程的安全性,合理选择聚能切割对象的材料及几何结构,以7050铝合金座舱顶部结构试验件和切割索防护形式进行了聚能切割弹射通道清理系统原理性试验,试验中以铝合金7050为切割材料时,产生条状多余物,而采用铝合金2A12为切割材料时,则没有出现。针对该问题利用有限元方法对切割对象进行了聚能切割仿真,通过对7050和2A12材料的力学性能分析和试验件结构形式分析,得出了试验中条状多余物是由于7050的悬臂梁结构导致的。对7050切割几何结构进行了优化设计和聚能切割试验,结果表明优化后的7050切割几何结构聚能切割时未出现多余物。

关键词：聚能切割弹射救生弹射通道悬臂梁铝合金

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基于Simulink的飞机非线性方程组配平实现方法

基于Simulink的飞机非线性方程组配平实现方法

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第十六届中国航空测控技术年会

作者：申晓明薛长乐周晓巧航空工业第一飞机设计研究院总体气动设计研究所航空工业第一飞机设计研究院机电系统设计研究所

为了适应非线性气动数据的计算需求,增加计算模型的通用性,减少程序编制的工作量,按照配平原理和迭代求解流程,在Simulink平台建立功能模块化的框图模型。该模型代替m文件形式的程序,实现飞机六自由度非线性方程组配平,具备良好的通用... 详细信息

为了适应非线性气动数据的计算需求,增加计算模型的通用性,减少程序编制的工作量,按照配平原理和迭代求解流程,在Simulink平台建立功能模块化的框图模型。该模型代替m文件形式的程序,实现飞机六自由度非线性方程组配平,具备良好的通用性。针对无侧滑定直平飞、侧风环境、发动机失效和定常盘旋等不同飞行状态,选择开关依据各自的飞行特点对需要求解的方程组进行设置,将其作为输入参数传递至代数约束环节,仿真运行即可完成多种条件的配平。

关键词：非线性方程组框架模型 Simulink建模代数约束

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