飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先...飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先,根据涡轮工作原理,针对某型RAT的调速系统建立了能够反映涡轮真实响应的动力学模型;然后,将调速系统在转速平衡状态附近做线性近似处理,得到能够描述调速系统在负载扰动下稳定性的闭环控制模型,结合动力学模型的仿真结果和控制学模型的理论计算,分析了涡轮在负载冲击下的响应特性;最后,对调速系统进行稳定性评估,系统地研究了调速系统在不同工作环境中的稳定性规律。数值仿真结果表明,所建立的闭环控制模型能准确反映RAT调速系统的稳定性程度,在风速大、飞行高度低的工况中该系统稳定程度最薄弱。展开更多
冲压空气涡轮(Ram Air Turbine,RAT)是飞机的应急能源系统,在正常情况下,回收在RAT舱内,当飞机主能源系统失效时,RAT接受释放信号,通过作动筒将涡轮投放至气流中开始工作,为飞机提供应急液压能/电能,从而保证飞机的可操控性。通过虚拟...冲压空气涡轮(Ram Air Turbine,RAT)是飞机的应急能源系统,在正常情况下,回收在RAT舱内,当飞机主能源系统失效时,RAT接受释放信号,通过作动筒将涡轮投放至气流中开始工作,为飞机提供应急液压能/电能,从而保证飞机的可操控性。通过虚拟样机技术,在ADAMS环境中,建立RAT虚拟样机模型,对RAT的展开、启动、稳态性能、动态调速性能等进行了仿真分析。在ANSYS环境下对RAT的主要支撑部件进行柔性化处理,运用ADAMS/Flex模块,建立虚拟样机的刚柔耦合仿真模型,对产品展开过程中主要支撑部件进行动态强度仿真计算。展开更多
冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压...冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压泵的原理,结合柱塞液压泵调压、卸荷原理,建立了RAT液压泵的动力学方程,并在AMESim中建立RAT液压泵仿真模型。在涡轮部件和RAT液压泵模块基础上,建立液压模式RAT系统仿真模型,分析了液压模式RAT的性能,为液压模式RAT的设计和分析提供了一种方法。展开更多
冲压空气涡轮(Ram air turbine,RAT)作动筒属于飞机应急备份系统的一部分,故障检测数据少;且由于其属于机电液混合的复杂系统,故障原因隐蔽,因此难以确定导致RAT作动筒故障的原因。针对以上问题,提出了基于Modelica仿真的RAT作动筒故障...冲压空气涡轮(Ram air turbine,RAT)作动筒属于飞机应急备份系统的一部分,故障检测数据少;且由于其属于机电液混合的复杂系统,故障原因隐蔽,因此难以确定导致RAT作动筒故障的原因。针对以上问题,提出了基于Modelica仿真的RAT作动筒故障原因分析。首先,根据RAT作动筒的结构和工作原理建立其Modelica模型,并结合试验数据验证模型的准确性,在两种工况载荷下的误差分别为5.3%和6.3%;然后对模型中重要部件的主要参数进行参数扫描,针对RAT作动筒的无法解锁和展开时间不达标两类故障找到共计4个根原因,并且确定了故障发生的临界条件;最后提出了在用户对RAT作动筒进行检查的建议,通过对弹簧弹力、泄漏流量、阻尼孔和配合表面的简单检测就能判断作动筒的健康状况,为RAT系统作动筒的故障分析和健康监测在工程中的应用提供了参考。展开更多
冲压空气涡轮(Ramjet air turbine,RAT)在紧急情况下释放能够为飞机提供所需的电能和液压动力,从而保证飞机安全。RAT系统能否在规定时间内顺利释放是保证飞机安全的关键,其释放速度主要靠作动筒的阻尼孔来控制,但是目前国内在RAT作动...冲压空气涡轮(Ramjet air turbine,RAT)在紧急情况下释放能够为飞机提供所需的电能和液压动力,从而保证飞机安全。RAT系统能否在规定时间内顺利释放是保证飞机安全的关键,其释放速度主要靠作动筒的阻尼孔来控制,但是目前国内在RAT作动筒阻尼孔的设计方面缺乏研究。为此,利用仿真技术,开展了RAT系统作动筒阻尼孔的设计研究。首先根据RAT作动筒的结构和工作原理,使用AMESim建立了RAT作动筒模型,并验证了模型的正确性。AMESim是一种基于物理模型的建模仿真平台,其中包含液压元件设计库、动力传动库等,在液压系统的建模仿真方面应用十分广泛。然后通过仿真试验,研究了阻尼孔的设计对RAT释放时间的影响规律及程度。最后,针对支线飞机和小型飞机的RAT释放时间要求(0.6~0.8 s),对阻尼孔进行了最优设计,从而为RAT系统作动筒阻尼孔的设计工作提供支持。展开更多
作动机构是保证冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)系统正常启动和工作的关键,为提高RAT系统作动机构的可靠性,提出一种基于多领域统一建模语言Modelica的RAT作动机构仿真建模及设计参数优化方法.基于实际使用案例建立故障树,明确导致...作动机构是保证冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)系统正常启动和工作的关键,为提高RAT系统作动机构的可靠性,提出一种基于多领域统一建模语言Modelica的RAT作动机构仿真建模及设计参数优化方法.基于实际使用案例建立故障树,明确导致作动机构主要故障模式的组件;采用Modelica语言对RAT作动机构进行仿真建模,对比实际使用情况,验证模型正确性,模型误差约为3.78%;针对相关组件的设计参数对作动机构展开时间和末端速度的敏感性分析,得出主要影响参数;为避免液压油压力过大造成泄漏,在满足作动机构展开时间及末端展开速度约束的前提下,以确定液压油峰值压力最小时的设计参数为目标,仿真得到最优参数设计值.研究成果可为中国RAT正向设计提供参考.展开更多
文摘飞机上冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)的工作环境具有风速、飞行高度和温度上的随机性,需在诸多工况下都保持稳定运行。该研究对来流空气作用下的冲压空气涡轮调速系统进行了控制学建模,基于此模型开展多种工况下的稳定性分析。首先,根据涡轮工作原理,针对某型RAT的调速系统建立了能够反映涡轮真实响应的动力学模型;然后,将调速系统在转速平衡状态附近做线性近似处理,得到能够描述调速系统在负载扰动下稳定性的闭环控制模型,结合动力学模型的仿真结果和控制学模型的理论计算,分析了涡轮在负载冲击下的响应特性;最后,对调速系统进行稳定性评估,系统地研究了调速系统在不同工作环境中的稳定性规律。数值仿真结果表明,所建立的闭环控制模型能准确反映RAT调速系统的稳定性程度,在风速大、飞行高度低的工况中该系统稳定程度最薄弱。
文摘冲压空气涡轮(Ram Air Turbine,RAT)是飞机的应急能源系统,在正常情况下,回收在RAT舱内,当飞机主能源系统失效时,RAT接受释放信号,通过作动筒将涡轮投放至气流中开始工作,为飞机提供应急液压能/电能,从而保证飞机的可操控性。通过虚拟样机技术,在ADAMS环境中,建立RAT虚拟样机模型,对RAT的展开、启动、稳态性能、动态调速性能等进行了仿真分析。在ANSYS环境下对RAT的主要支撑部件进行柔性化处理,运用ADAMS/Flex模块,建立虚拟样机的刚柔耦合仿真模型,对产品展开过程中主要支撑部件进行动态强度仿真计算。
文摘冲压空气涡轮系统(Ram Air Turbine, RAT)是飞机应急能源系统,紧急情况下为飞机提供应急能源,用于飞机的操控。在分析涡轮调速机构原理基础上,建立了涡轮部件调速机构的动力学方程,并在AMESim中建立了涡轮部件仿真模型。分析了RAT液压泵的原理,结合柱塞液压泵调压、卸荷原理,建立了RAT液压泵的动力学方程,并在AMESim中建立RAT液压泵仿真模型。在涡轮部件和RAT液压泵模块基础上,建立液压模式RAT系统仿真模型,分析了液压模式RAT的性能,为液压模式RAT的设计和分析提供了一种方法。
文摘冲压空气涡轮(Ram air turbine,RAT)作动筒属于飞机应急备份系统的一部分,故障检测数据少;且由于其属于机电液混合的复杂系统,故障原因隐蔽,因此难以确定导致RAT作动筒故障的原因。针对以上问题,提出了基于Modelica仿真的RAT作动筒故障原因分析。首先,根据RAT作动筒的结构和工作原理建立其Modelica模型,并结合试验数据验证模型的准确性,在两种工况载荷下的误差分别为5.3%和6.3%;然后对模型中重要部件的主要参数进行参数扫描,针对RAT作动筒的无法解锁和展开时间不达标两类故障找到共计4个根原因,并且确定了故障发生的临界条件;最后提出了在用户对RAT作动筒进行检查的建议,通过对弹簧弹力、泄漏流量、阻尼孔和配合表面的简单检测就能判断作动筒的健康状况,为RAT系统作动筒的故障分析和健康监测在工程中的应用提供了参考。
文摘冲压空气涡轮(Ramjet air turbine,RAT)在紧急情况下释放能够为飞机提供所需的电能和液压动力,从而保证飞机安全。RAT系统能否在规定时间内顺利释放是保证飞机安全的关键,其释放速度主要靠作动筒的阻尼孔来控制,但是目前国内在RAT作动筒阻尼孔的设计方面缺乏研究。为此,利用仿真技术,开展了RAT系统作动筒阻尼孔的设计研究。首先根据RAT作动筒的结构和工作原理,使用AMESim建立了RAT作动筒模型,并验证了模型的正确性。AMESim是一种基于物理模型的建模仿真平台,其中包含液压元件设计库、动力传动库等,在液压系统的建模仿真方面应用十分广泛。然后通过仿真试验,研究了阻尼孔的设计对RAT释放时间的影响规律及程度。最后,针对支线飞机和小型飞机的RAT释放时间要求(0.6~0.8 s),对阻尼孔进行了最优设计,从而为RAT系统作动筒阻尼孔的设计工作提供支持。
文摘作动机构是保证冲压空气涡轮(ram air turbine,RAT)系统正常启动和工作的关键,为提高RAT系统作动机构的可靠性,提出一种基于多领域统一建模语言Modelica的RAT作动机构仿真建模及设计参数优化方法.基于实际使用案例建立故障树,明确导致作动机构主要故障模式的组件;采用Modelica语言对RAT作动机构进行仿真建模,对比实际使用情况,验证模型正确性,模型误差约为3.78%;针对相关组件的设计参数对作动机构展开时间和末端速度的敏感性分析,得出主要影响参数;为避免液压油压力过大造成泄漏,在满足作动机构展开时间及末端展开速度约束的前提下,以确定液压油峰值压力最小时的设计参数为目标,仿真得到最优参数设计值.研究成果可为中国RAT正向设计提供参考.
