民用飞机极限飞行状态稳定性分析与可控边界判定

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gz200009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
民用飞机的飞行性能评估和飞行安全保障一直是民用航空领域研究的热点和难点。飞机在极限飞行状态下气动的不确定性和复杂性容易造成飞机的失控,引发飞行事故。为了有效评判和提升民用飞机在极限飞行状态下的稳定性和安全性,避免失控造成的飞行事故,本文对民用飞机在极限飞行状态下的稳定性与可控飞行边界进行了研究。主要研究内容如下:首先,基于风洞试验数据和XML格式建模技术,针对极限飞行状态,建立了通用性和扩展性较强的非线性六自由度飞行仿真模型。其次,根据静气动力系数、静气动力矩系数和动导数的风洞试验数据,阐述了飞机的本体气动特性。根据纵向和横航向静稳定性导数分析了飞机的静稳定性。在此基础上,对模型进行配平和线性化,对配平特性和模态特性进行了分析。之后在民用飞机传统飞行包线的基础上,分析了极限飞行状态下的可控飞行边界的判定方法,计算了飞机绕速度矢量轴滚转运动的可达平衡集,分析了飞机在二维状态平面内的平衡特性和稳定性。最后基于特征结构配置方法设计了纵向和横航向飞行控制律并进行仿真,验证了控制律的鲁棒性,有效改善了飞机的飞行品质,提高了飞行安全性。
其他文献
层合结构指将不同属性的材料通过胶接层合为一个整体的结构,例如金属-有机层合结构具有轻质高强的优点,热防护+承载结构层合结构具有隔热功能,在航空航天领域得到了广泛应用。此类结构一旦结构破坏会造成严重后果,采用无损检测手段对层合结构中胶层质量进行评估具有重要意义。本文对两种典型层合结构:金属-有机材料层合结构与热防护+承载层合结构中的脱粘损伤进行了识别。首先,探索了导波在层合结构中的传播特性。对于金属
学位
声学黑洞作为一种用于减振的新型波操纵技术,因其具有易于实现、宽频波聚集和能量耗散等特点而受到越来越多的关注。然而,传统的嵌入式声学黑洞结构不可避免地降低了整体结构的刚度和强度,这妨碍了它们作为关键结构部件的使用。本文结合声学黑洞概念与动力吸振器原理,研究了二维附加式声学黑洞作为辅助部件的振动抑制性能,并提出了新型附加式声学黑洞结构改进设计方案,实现了良好的宽频减振效果。本文的主要研究内容和创新成果
学位
形状记忆聚合物是在外场触发下能自主回复设定形状的智能材料。相比于形状记忆合金、形状记忆陶瓷,形状记忆聚合物加工容易、变形大、质轻、成本低,且可以通过与高导电功能材料相结合,进一步提高其性能,其复合材料在医疗器械、航空航天、柔性可折叠结构等方面有着广泛应用。本文研究了环氧基形状记忆聚合物的制备和性能优化方法,通过与碳纳米管薄膜、碳纤维、纳米银覆层纤维等材料的复合,制备了一系列电驱动形状记忆聚合物复合
学位
随着现代航空航天技术快速发展,飞行器在现代社会生活中扮演着日益重要的角色,而实现针对飞行器典型结构损伤的快速准确辨识对于提升飞行品质与实现视情维修具有重要意义。因此,新兴的结构健康监测技术正成为航空航天领域研究的重要方向。目前,以光纤布拉格光栅传感器测量结构振动应变响应信号,并以此信号进行损伤监测已成为结构健康监测领域的热门方向之一。为此,本文提出研究基于光纤布拉格光栅传感器的复合材料结构损伤辨识
学位
航空结构会在服役期间中不可避免地遭受不同形式的外部冲击,这些冲击很可能造成结构损伤,并降低结构的安全性,因此冲击监测具有非常重要的意义。目前,在结构冲击监测技术领域,如何提高监测范围并给出冲击位置和严重程度在内的定量化监测结果,是将该技术推向实际应用并为航空结构维护维修提供有效支持的关键问题之一。为此,本文主要研究了基于稀疏压电-导波阵列的航空结构冲击成像方法,并用于实现航空复合材料结构大面积定量
学位
2019年,受中美贸易摩擦升级、全球经济增速放缓、亚洲贸易和投资走弱、地区经济发展面临的风险不断上升等因素影响,中亚各国经济增速持续下降,但仍然超过世界和独联体地区平均增速,成为世界经济发展的一大亮点。从全球范围看,中亚国家经济社会环境仍需改善。中亚各国纷纷调整农业生产结构和政策,产业结构多元化趋势明显,但贸易投资发展差异较大。展望未来,中亚国家经济发展将越来越与世界经济同步,进入低增长时代。随着
期刊
科技发展水平不断提高,社会对创新型人才需求量随之升高,并且求职人员数量日益增加,使得当前就业前景比较迷茫,在某种程度上国家加大对高职院校学生创新创业教育的关注度。随着教育体系深入改革,之前传统教育模式将无法满足现代化社会发展要求,要想符合双创背景下社会对创新创业人才的基本要求,高职院校应对现有教学模式进行改革。基于此,本文就从创新创业教育发展为探究重点,进一步分析当前高职院校在创新教育中存在的问题
期刊
深水环境下航行体通气超空泡减阻和水下发射技术在实际应用中有着极其重要的军用和民用价值,但是目前国内外对深水环境的研究少之又少,其技术难点在于通气超空泡与水下点火产生的燃气泡会相互影响,同时气液界面存在相互作用,此问题涉及可压缩气液两相流动。在气液流动中,两相的特性是不同的,并且每种流体流动结构都是复杂的、可变的和随机的,所以完整地阐述流动过程和两相复合流动的演变过程十分重要,而可压缩两相流问题的模
学位
作为主动控制技术的一种,振荡射流器凭借着固有的流量不稳定机制可以将稳定射流转换为振荡射流,并且执行器中没有任何运动部件,消除了机电、压电或其他复杂的驱动机构,导致这些设备具有更高的能源效率和更长的使用寿命。根据这些优点,振荡射流器已经成为目前流动控制研究的热门课题。在本文中主要通过数值模拟的方法确定了振荡射流器内部的流动特性,分析了内部几何参数的变化对振荡频率的影响,对振荡射流器进行优化,并将其应
学位
架桥车包括底盘车、桥梁和架设机构,能快速搭建应急桥梁,保障车辆及人员安全通过沟渠及河流等障碍,具有机动性好、防护能力强、架桥速度快等优点。桥梁架设过程的共振会使结构动力响应加剧,增加架设难度;另外,在架设和通载过程中的振动使构件产生疲劳和损伤,影响桥梁的安全使用和疲劳寿命。因此,进行结构动力响应分析和振动控制是十分必要的。本文以某型架桥车为研究对象,通过有限元和刚体动力学仿真的方法,获得结构在不同
学位