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基于稀疏贝叶斯优化的翼型设计可解释性研究
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作者 林健 吕宏强 +3 位作者 黄增辉 刘子敬 虞建 刘学军 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,I0001,共13页
贝叶斯优化框架具有优化效率高、效果好等特点,适合解决高维黑盒优化问题,适用于飞机翼型设计领域。然而其优化过程不透明,难以直观理解机器优化结果和翼型典型物理特征之间的联系,如何解释贝叶斯优化进程仍然是一个挑战。针对这一问题... 贝叶斯优化框架具有优化效率高、效果好等特点,适合解决高维黑盒优化问题,适用于飞机翼型设计领域。然而其优化过程不透明,难以直观理解机器优化结果和翼型典型物理特征之间的联系,如何解释贝叶斯优化进程仍然是一个挑战。针对这一问题,本文提出了一种基于稀疏贝叶斯优化框架的翼型优化可解释性方法,使用具有物理意义的典型几何特征参与优化进程,在贝叶斯优化过程中对翼型特征进行稀疏,同时获得可解释性信息。在以RAE2822为基准翼型的超临界翼型优化算例上验证该方法。实验结果表明,该方法在优化气动性能的同时尽可能地减少了翼型设计维度,使其在保证气动性能良好的情况下具备了一定的可解释性,能直观地了解翼型各参数对优化目标的影响程度,辅助翼型设计人员进行决策和判断。 展开更多
关键词 贝叶斯优化 可解释性 翼型物理特征 翼型设计 维度稀疏
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民用飞机卫星通信系统的设计与验证方法
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作者 杨凡 袁树德 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期76-80,共5页
民用飞机卫星通信(SATCOM)系统是利用无线电传输媒介,通过人造地球卫星上的转发器或交换器与路由设备中继,实现飞机与地面或其他飞机之间信息传输的通信方式。在传统甚高频地面基站无法覆盖的航路上,卫星通信系统成为了最好的通信解决... 民用飞机卫星通信(SATCOM)系统是利用无线电传输媒介,通过人造地球卫星上的转发器或交换器与路由设备中继,实现飞机与地面或其他飞机之间信息传输的通信方式。在传统甚高频地面基站无法覆盖的航路上,卫星通信系统成为了最好的通信解决方案。如何设计一套简洁可靠的卫星通信系统,一直是适航和项目研制的难点。分析了卫星通信功能的重要性,从系统级需求出发,介绍了卫星通信系统设计方案,然后重点描述了机上设计要求和需求验证过程,对型号设计有指导意义。 展开更多
关键词 民用飞机 卫星通信 驾驶舱 需求 验证
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民用飞机飞控系统离散信号混合监控方法研究
3
作者 朱平 申海荣 李棋 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期72-75,共4页
在民用飞机飞控系统中,对于一些关键信号,除了采用总线信号外,还采用了可靠性较高的离散信号,正确的信号监控可以有效提高系统安全性。传统飞控系统对离散信号的监控较为简单,导致在某些特定场景下会出现系统误告警的情况,如在落地连续... 在民用飞机飞控系统中,对于一些关键信号,除了采用总线信号外,还采用了可靠性较高的离散信号,正确的信号监控可以有效提高系统安全性。传统飞控系统对离散信号的监控较为简单,导致在某些特定场景下会出现系统误告警的情况,如在落地连续过程中会触发轮载离散信号监控器,从而触发飞控不派遣告警信息。因此对传统信号监控逻辑进行了优化,将信号分为高频和低频,分别进行监控器设计。设计了一种在低频下以比较监控为主,在高频下以基于累加/累减计数器监控为主的飞控系统离散信号混合监控方法,并且在累加/累减计数器速率的设定中,选择快速累加计数和缓慢累减计数,同时快速累加的速率小于零星杂散事件变化速率,以实现振荡故障检测功能和针对零星杂散事件的鲁棒性,应用结果表明该方法可以解决传统监控在特定场景下导致系统误告警的情况。 展开更多
关键词 飞控系统 离散信号 信号监控 累加/累减计数器
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民用飞机供应商适航能力评价体系研究
4
作者 彭雄 李琳 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期157-164,共8页
当前,主流民用飞机制造商通常采用“主制造商-供应商”模式,寻求国际化的全球合作,推动了民用航空工业的蓬勃发展。在众多民用飞机供应商中选择潜在合作伙伴,并确保供应商的研制活动及其提供的飞机产品全面地符合型号项目研制的总体要求... 当前,主流民用飞机制造商通常采用“主制造商-供应商”模式,寻求国际化的全球合作,推动了民用航空工业的蓬勃发展。在众多民用飞机供应商中选择潜在合作伙伴,并确保供应商的研制活动及其提供的飞机产品全面地符合型号项目研制的总体要求,供应商的适航能力显得尤为关键。通过对型号合格审定阶段的过程解读,阐述供应商适航能力评价的要素和内容,构建民用飞机供应商适航能力的评价体系,为潜在供应商甄别选择与供应商持续管理提供适航层面的参考。 展开更多
关键词 民用飞机 供应商 适航能力评价
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运输类飞机乘员保护要求及符合性验证研究
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作者 杨永攀 李杰 +1 位作者 范婧婕 刘千一 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期145-150,共6页
随着民航运输业的快速发展,客舱安全问题日益成为公众关注的焦点。CCAR第25.562和25.785条对动态冲击下的乘员保护提出了要求。此外,新发布的TSO-C127c《旋翼航空器、运输类飞机和小飞机座椅系统》增加了乘员颈部伤害要求。通过对CCAR25... 随着民航运输业的快速发展,客舱安全问题日益成为公众关注的焦点。CCAR第25.562和25.785条对动态冲击下的乘员保护提出了要求。此外,新发布的TSO-C127c《旋翼航空器、运输类飞机和小飞机座椅系统》增加了乘员颈部伤害要求。通过对CCAR25.562、CCAR25.785和TSO-C127c的研究,梳理运输类飞机乘员保护要求,明确符合性验证方法和审定判据,为飞机及座椅的设计和符合性验证提供参考。 展开更多
关键词 客舱安全 座椅 乘员保护 适航要求 符合性验证方法
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民用飞机货舱烟雾探测系统功能验证试验方法研究
6
作者 王爽 顾俊鸣 赵静波 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期104-109,共6页
民用飞机在取得型号合格证和投入商业运营之前,主制造商必须通过适航符合性试验等方式向中国民用航空局(CAAC)表明所制造的飞机满足中国民用航空规章第25部《运输类飞机适航标准》(CCAR-25-R4)相关条款的要求。针对货舱烟雾探测系统,需... 民用飞机在取得型号合格证和投入商业运营之前,主制造商必须通过适航符合性试验等方式向中国民用航空局(CAAC)表明所制造的飞机满足中国民用航空规章第25部《运输类飞机适航标准》(CCAR-25-R4)相关条款的要求。针对货舱烟雾探测系统,需满足CCAR 25.858条款“1 min内告警”的功能要求。然而对于如何进行试验验证,相关条款和咨询通告(AC)中并没有给出完整的试验方法。通过解读AC和开展工程实践,从烟雾发生器选取原则、系统安装布置要求和烟雾发生器安装及设置3个方面明确了试验方法的关键,形成了完整的试验方法。最后通过适航符合性试验验证了试验方法的可行性,得出当前构型条件下通风对试验影响较大的重要结论,可以指导后续型号的研制工作。 展开更多
关键词 民用飞机 货舱烟雾探测系统 烟雾发生器 适航符合性试验 试验方法
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民用飞机吊挂维修性设计和研究
7
作者 腾杨刚 陈裕 +1 位作者 陈浩 张海洋 《民用飞机设计与研究》 2024年第3期49-55,共7页
民用飞机吊挂是连接发动机和机翼并传递载荷的重要部件,为防火、燃油、液压、气源等系统提供布置空间,是民用飞机的重要组成部分,其是否具有良好的维修性直接关系到飞机的经济性、安全性、市场竞争力等。基于维修性通用要求、适航规章... 民用飞机吊挂是连接发动机和机翼并传递载荷的重要部件,为防火、燃油、液压、气源等系统提供布置空间,是民用飞机的重要组成部分,其是否具有良好的维修性直接关系到飞机的经济性、安全性、市场竞争力等。基于维修性通用要求、适航规章、现有机型运行经验、航空公司要求等开展民用飞机吊挂维修性设计;使用串、并行维修技术,完成短舱、吊挂及其内部设备和管线路维修流程设计。最后,确定防火、燃油、液压等系统维修性验证准则,使用虚拟维修人、虚拟维修工具、设备和管线路模型、吊挂数字样机等完成吊挂全部系统的虚拟维修验证。 展开更多
关键词 民用飞机 吊挂 维修性设计 维修性验证 虚拟维修
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飞机钛合金结构裂纹扩展监测仿真研究
8
作者 刘凌峰 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期63-71,共9页
飞机安全性是航司运营过程中重点关注的问题。钛合金结构作为飞机上的关键结构部件,其健康状态对飞机的安全性有着重要的影响。飞机在飞行过程中,受振动、气动载荷等环境的作用,钛合金结构件会不可避免地出现裂纹损伤,若不能及时发现并... 飞机安全性是航司运营过程中重点关注的问题。钛合金结构作为飞机上的关键结构部件,其健康状态对飞机的安全性有着重要的影响。飞机在飞行过程中,受振动、气动载荷等环境的作用,钛合金结构件会不可避免地出现裂纹损伤,若不能及时发现并维护保障,裂纹将不断扩展,最终造成灾难性飞行事故。基于弹性波的结构健康监测方法对小损伤的识别非常灵敏,且监测范围较广。针对飞机钛合金结构部件,采用基于弹性波的仿真方法,从信号的时域特征、弹性波的传播波场、损伤造成的散射信号、散射信号的传播波场和损伤因子5个方面分析了弹性波在钛合金结构中的传播特性,并对其裂纹损伤及其扩展特性开展研究。针对5 mm/10 mm/15 mm/20 mm裂纹进行仿真分析,对比结果表明,采用弹性波的方法可以对5 mm及以上的裂纹进行较好地监测,为后续飞机结构的维护保障提供基础。 展开更多
关键词 民用飞机 钛合金结构 弹性波 裂纹 仿真
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民用飞机油门台推力杆滑移分析研究
9
作者 张煦 朱天宇 苗玉波 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期30-34,共5页
为定量表明民用飞机电传式油门台推力杆在操纵载荷或振动环境下的滑移水平,从而表明对适航条款CCAR25.1141(d)的符合性,提出了一种MOC2方法,该方法具体为在油门控制组件的设备鉴定试验中对推力杆滑移数据进行监测采集和分析。以工作冲... 为定量表明民用飞机电传式油门台推力杆在操纵载荷或振动环境下的滑移水平,从而表明对适航条款CCAR25.1141(d)的符合性,提出了一种MOC2方法,该方法具体为在油门控制组件的设备鉴定试验中对推力杆滑移数据进行监测采集和分析。以工作冲击设备鉴定试验和静力载荷设备鉴定试验为例,对试验方法、数据记录和分析进行了详细介绍,同时说明了该符合性方法在某型民用飞机油门控制组件实际适航取证过程中的应用。实际应用表明,所提出的方法可以定量地体现油门台推力杆在振动载荷或操纵载荷的作用下是否会出现非预期的滑动,从而达到表明设备对CCAR25.1141(d)的符合性的目的。 展开更多
关键词 油门控制组件 滑移 符合性方法 鉴定试验
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安全性分析在民用飞机货舱烟雾探测系统设计中的应用
10
作者 李一德 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期119-123,共5页
民用飞机货舱烟雾探测系统为飞机安全保障系统,主要功能是通过传感器或烟雾探测器等设备对飞机货舱区域可能出现的烟雾或火情状况进行探测,向飞行机组提供告警。安全性分析可用于评估民用飞机烟雾探测系统架构设计的完整性和正确性,确... 民用飞机货舱烟雾探测系统为飞机安全保障系统,主要功能是通过传感器或烟雾探测器等设备对飞机货舱区域可能出现的烟雾或火情状况进行探测,向飞行机组提供告警。安全性分析可用于评估民用飞机烟雾探测系统架构设计的完整性和正确性,确保系统在研制过程中能够达到所期望的安全性水平,确定系统的安全性设计是否符合中国民用航空规章第25部(CCAR-25-R4)第1309条的要求。根据SAE ARP4761中提出的安全性分析方法,通过系统功能危险性评估对货舱烟雾探测系统失效状态进行影响分析。通过初步系统安全性评估确定系统应采用双通道冗余设计的架构。通过故障树分析和故障模式与影响分析确保失效状态发生的概率满足系统设计需求,为后续民用飞机主防火系统安全性设计提供参考。 展开更多
关键词 民用飞机 货舱 安全性 烟雾探测
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民用飞机舱室压力控制影响因素研究
11
作者 苗玉波 及运达 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期24-29,共6页
民用飞机的排气活门通过调节活门开度大小,控制流出舱室的流量进而达到控制舱室压力的目的,为研究影响民用飞机舱室压力正常控制的因素,为压调系统的设计提供参考,利用Simulink软件搭建数字电动式座舱压力控制系统模型,在模型中分别改... 民用飞机的排气活门通过调节活门开度大小,控制流出舱室的流量进而达到控制舱室压力的目的,为研究影响民用飞机舱室压力正常控制的因素,为压调系统的设计提供参考,利用Simulink软件搭建数字电动式座舱压力控制系统模型,在模型中分别改变了增压舱容积、排气活门最大作动速度和活门口径,给出系统的座舱高度、座舱压力变化率、排气活门作动速度和角度的变化趋势。仿真结果表明:排气活门最大作动速度对座舱压力正常控制影响较小;当飞机飞行高度基本保持不变时,增压舱容积、活门口径对压调系统的正常控制影响较小;当飞机飞行状态发生改变时,增压舱容积、活门口径对压调系统的正常控制影响较大。 展开更多
关键词 飞机座舱 压力控制 仿真 排气活门
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民用飞机吊挂应急断离设计与验证
12
作者 万雨和 郭占鹏 陈晓琨 《民用飞机设计与研究》 2025年第1期42-48,共7页
对于翼吊飞机,吊挂位于发动机短舱和外翼之间,用于悬挂发动机、提供系统安装空间和减少气动阻力。根据可生存的坠撞统计数据,在发生坠撞情况后,油箱起火造成的死亡人数比坠撞本身造成的死亡人数多。在发生坠撞情况时,其发动机短舱可能... 对于翼吊飞机,吊挂位于发动机短舱和外翼之间,用于悬挂发动机、提供系统安装空间和减少气动阻力。根据可生存的坠撞统计数据,在发生坠撞情况后,油箱起火造成的死亡人数比坠撞本身造成的死亡人数多。在发生坠撞情况时,其发动机短舱可能发生触地,若不及时抛离发动机,可能发生机翼油箱撕裂造成漏油起火的情况。故适航条款规定在发生超载着陆时,发动机吊挂安装必须设计成超载断离,以保护机翼油箱完整性,避免因油箱漏油引起火灾。依据相关的适航条款要求,对吊挂应急断离装置进行验证研究,提出了完整分析和试验验证方法,并通过应急断离试验验证某型飞机吊挂应急断离销满足适航要求,为民用飞机吊挂应急断离的设计和符合性验证提供参考。 展开更多
关键词 吊挂 应急断离 适航 试验验证
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基于蚁群算法的民用飞机设备架智能布置设计研究
13
作者 腾杨刚 张海洋 +1 位作者 葛桂林 侯严庭 《民用飞机设计与研究》 2024年第2期51-57,共7页
传统的基于流程的民用飞机设备架总体设计工作,需要设计师借助结构和系统数字样机经过反复协调迭代形成设备架布置方案,严重依赖于设计师的工程经验,方案迭代速度慢且方案的优劣评价较难量化,这对飞机研制周期和整机经济性都有较大的影... 传统的基于流程的民用飞机设备架总体设计工作,需要设计师借助结构和系统数字样机经过反复协调迭代形成设备架布置方案,严重依赖于设计师的工程经验,方案迭代速度慢且方案的优劣评价较难量化,这对飞机研制周期和整机经济性都有较大的影响。本文对蚁群算法状态转移规则、搜索路径优化、信息素更新等开展研究,完成设备架智能位置规划算法设计;并基于React组件化优势,完成设备架智能布置可视化开发;最后将设备架智能布置算法和前端UI结合,完成民用飞机设备架智能布置系统V1版本的研究设计,设计师可在操作页面一键运行算法,设备架布置方案计算完成后自动在页面展示,也可根据设计需要将计算结果导入CATIA开展数字样机设计。 展开更多
关键词 民用飞机 设备架 智能布置 蚁群算法 组件化
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民用飞机液压系统仿真设计与研究
14
作者 李生兰 《民用飞机设计与研究》 2024年第3期95-99,共5页
民用飞机液压系统是飞机的主要能源系统之一,在飞机起飞和着陆过程中也发挥着重要的作用,液压系统的温度过高或过低都会对飞机的安全产生影响。针对民机液压系统在起飞爬升、巡航以及着陆过程中温度的变化过程,基于AMESim软件平台建立... 民用飞机液压系统是飞机的主要能源系统之一,在飞机起飞和着陆过程中也发挥着重要的作用,液压系统的温度过高或过低都会对飞机的安全产生影响。针对民机液压系统在起飞爬升、巡航以及着陆过程中温度的变化过程,基于AMESim软件平台建立了民用飞机液压系统热特性模型,仿真分析了特殊天气条件下液压系统各关键点的温度。仿真结果表明:在高温天气工况下,随着时间的推移,液压系统各关键点的温度都会急剧升高,最高温度是壳体回油出口温度,为80.4℃,泵入口的温度明显低于泵出口以及壳体回油温度;在低温天气工况下,液压系统在壳体回油处的温度达到了最高,约为30℃左右,泵入口的温度及各用户的温度明显低于壳体回油温度,这一特性也为后续液压系统的温度包线设计提供了必要的支撑。 展开更多
关键词 液压系统 仿真分析 高低温
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民用飞机机身表面静压孔气动布局设计研究 被引量:10
15
作者 孙一峰 杨士普 +1 位作者 方阳 陈迎春 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期673-677,共5页
静压孔气动布局方案设计的首要工作是寻找合适的布置区域,使得静压孔的位置误差尽量降低并规律可控,以利于后期静压源误差修正曲线的试飞获取。首先分析得到静压孔的位置误差实际上主要受飞行马赫数和飞行迎角影响;然后利用商用CFD软件... 静压孔气动布局方案设计的首要工作是寻找合适的布置区域,使得静压孔的位置误差尽量降低并规律可控,以利于后期静压源误差修正曲线的试飞获取。首先分析得到静压孔的位置误差实际上主要受飞行马赫数和飞行迎角影响;然后利用商用CFD软件计算了某现代民机在不同飞行马赫数和迎角下的机身表面静压分布,对计算结果的统计处理显示机身表面规律性的存在静压恢复系数对迎角变化的不敏感区。根据结果,提出了该不敏感区宜于作为机身表面静压孔安装位置选取的参考基线,随后的风洞试验验证了基于上述原则选取的静压孔初步安装位置。全文提出并发展的基于静压场数值计算及结果统计后处理的方法为表面静压孔的气动布局定位提供了一种定量直观的新思路。 展开更多
关键词 民用飞机 表面静压孔 静压 计算流体力学 风洞试验
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民用飞机应急断离典型结构设计及试验研究 被引量:5
16
作者 李泽江 陈海欢 刘汉旭 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期83-89,共7页
应急断离结构主要用于飞机的重要连接部位,如发动机吊挂接头、起落架接头及襟翼连接接头等,其结构设计及适航验证是民用飞机机体结构设计的关键技术。为表明民用飞机适航性,通过对民用飞机适航条款(CCAR-25)及应急着陆情况的分析,研究... 应急断离结构主要用于飞机的重要连接部位,如发动机吊挂接头、起落架接头及襟翼连接接头等,其结构设计及适航验证是民用飞机机体结构设计的关键技术。为表明民用飞机适航性,通过对民用飞机适航条款(CCAR-25)及应急着陆情况的分析,研究给出了民用飞机应急断离典型结构的设计方法及适航验证流程,并基于此对应急断离典型结构进行设计和试验验证。结果表明:所采用的民用飞机应急断离设计方法及试验方案满足适航要求,可运用于民用飞机应急断离典型结构设计及民用飞机适航验证;断离时间及断离失效判据与理论预测结果吻合较好,可为典型结构断离设计提供理论依据。 展开更多
关键词 民用飞机 应急着陆 应急断离典型结构 适航符合性验证 断离时间
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基于模型的民用飞机集成设计研究 被引量:3
17
作者 乔文峰 李正强 +1 位作者 黄帅 姚志超 《航空制造技术》 2015年第4期72-77,共6页
在研究基于模型的飞机集成研发方法发展历程的基础上,结合民机开发集成的主流设计方法与新技术,研究了基于模型驱动系统工程的设计技术。深入分析基于模型驱动系统工程的相关基础理论和实际应用,进而推动集成研发技术的进一步发展,对于... 在研究基于模型的飞机集成研发方法发展历程的基础上,结合民机开发集成的主流设计方法与新技术,研究了基于模型驱动系统工程的设计技术。深入分析基于模型驱动系统工程的相关基础理论和实际应用,进而推动集成研发技术的进一步发展,对于逐步实现飞机集成研发过程的完整性和系统性具有重要意义。 展开更多
关键词 集成设计 民用飞机 基于模型 系统工程 研发技术 模型驱动 基础理论 设计方法
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民用飞机高频通信系统阻抗匹配技术研究 被引量:1
18
作者 赵健 《民用飞机设计与研究》 2024年第2期75-80,共6页
高频通信系统,又称为短波通信系统,其工作频段为2.000 0~29.999 9 MHz。在通信方式和数据处理等软件设计中,高频通信系统同其他通信子系统一样走在科技发展的前沿,但诸如硬件设计尤其是天线设计和阻抗匹配的研究却很少,应用到民用飞机... 高频通信系统,又称为短波通信系统,其工作频段为2.000 0~29.999 9 MHz。在通信方式和数据处理等软件设计中,高频通信系统同其他通信子系统一样走在科技发展的前沿,但诸如硬件设计尤其是天线设计和阻抗匹配的研究却很少,应用到民用飞机上的短波通信技术的研究更是少见。但为了实现向负载的最大传输功率以及改善噪声系数,阻抗变化又是十分必要的。首先介绍了高频通信系统的设备组成,然后重点介绍了系统的阻抗匹配流程以及天线调谐器内部电路组成,并简要介绍了阻抗匹配的工作原理和设计思路,旨在对高频通信系统的指标提升提供参考。 展开更多
关键词 高频通信 阻抗匹配 史密斯圆图 天线调谐器
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民用飞机吊挂应急断离设计研究 被引量:18
19
作者 范耀宇 郭海沙 马世伟 《民用飞机设计与研究》 2010年第4期28-29,41,共3页
应急断离设计是民用飞机吊挂设计的关键技术之一,从收集到的相关机型应急着陆事故论述吊挂应急断离设计的结构设计要求,分析波音公司和麦道公司的典型机型吊挂设计方案,提出了我国大型民用飞机吊挂应急断离设计方案的建议。
关键词 吊挂 应急着陆 断离 机翼油箱
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民用飞机发动机吊挂应急断离设计研究 被引量:1
20
作者 陈海欢 李泽江 陈少凯 《航空工程进展》 CSCD 2023年第1期114-120,共7页
发动机吊挂应急断离是民用飞机设计的关键核心技术之一,国外相关技术难以获取,国内以理论研究和提出主要思路为主,与工程实现存在差距。基于此,从适航标准入手,研究吊挂、保险销和机翼三者的应急断离设计载荷大小的关系,通过场景分析,... 发动机吊挂应急断离是民用飞机设计的关键核心技术之一,国外相关技术难以获取,国内以理论研究和提出主要思路为主,与工程实现存在差距。基于此,从适航标准入手,研究吊挂、保险销和机翼三者的应急断离设计载荷大小的关系,通过场景分析,研究界面结构强度计算的载荷确定方法。结果表明:吊挂应急断离设计仅需单独考虑发动机主载荷向上或主载荷向后工况,合理给定吊挂、保险销和机翼结构三者的应急断离设计载荷大小关系可有效降低结构重量;机翼/吊挂界面载荷方向则必须结合结构细节做具体的应急断离场景分析。 展开更多
关键词 吊挂 应急断离 保险销 载荷 场景分析 适航
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