摘要:增升装置设计作为大型客机设计的关键技术之一，其设计水平的提升将极大提高飞机的整体性能。虽然先进增升装置方案朝着简单形式发展，但其设计目标将结合气动、机构、结构、噪声等复杂考虑因素，以达到最优的综合性能和提高飞行的安全性、经济性和舒适性，是个高难度多学科多约束耦合的设计问题。结合气动优化、机构设计、一体化研究等多方面增升装置设计难点进行论述，并提出相应解决方案，最终完成气动/机构一体化设计。分别回顾了干净构型到巡航构型的外形设计方法；起降构型的气动评估、优化方法；增升装置位置表达方法和机构设计研究现状。最后阐述了气动/机构一体化设计方法的思想，总结了国内外在该方向所进行的研究和取得的成果。

摘要:随着民机市场对大型客机的要求不断提高，增升装置的重要性日渐凸显。增升装置可以有效地提高飞机起降阶段的升阻性能。传统增升装置主要包括前缘下垂、前缘缝翼、后缘襟翼等。增升装置外形复杂，设计难度大，设计过程中不仅需要考虑多种增升装置之间的相互影响，还要考虑如何在不破坏干净构型气动外形的基础上实现增升装置的设计，并且增升装置外形精度对气动性能的影响极大，因此需要对其气动外形参数化设计方法进行研究。一套有效的增升装置气动外形参数化设计方法可以极大提高设计效率，缩减研发成本。基于NURBS曲线的可塑性和可控性，提出一种多段翼切割曲线参数化设计方法，实现了对多种干净构型增升装置的成形设计，并验证了该方法的可行性和通用性。

摘要:大型飞机增升装置的研制不仅需要其提供足够的气动性能，也需要对噪声、舒适性等进行综合考量设计，而增升装置是提高大型飞机综合性能的重要系统，也是目前技术发展亟待研究和解决的重要问题。对于增升装置机构设计，通过设计较为简单的铰链襟翼机构来引导襟翼达到较优位置，然后选择气动性能较好的位置作为新的优化位置，求得较优机构位置。机构位置改变结合气动性能验证需要进行大量的迭代计算以及结果优化，因此以机构设计为基础，探究多目标优化计算的新方法，最终实现气动结构一体化设计目标。选用铰链式后缘襟翼为研究对象，综合考量后缘襟翼旋转与扰流板下偏联合运动对于气动性能影响，利用所研究方法，对其进行气动机构一体化设计并得出设计结果。

摘要:增升装置的设计对于大型客机来说是十分重要的，柔性可变弯的增升装置是未来大型客机的发展趋势，也是当前的研究热点。以某大型宽体客机内段翼型为研究对象，在襟翼内部的柔性变弯机构的带动下，可以使襟翼的后50%部分实现柔性变弯。在原始刚性襟翼的基础上，柔性变弯后的襟翼可使襟翼后缘增加8°的偏角。之后在三维后缘铰链襟翼机构的带动下，同时襟翼内部使用柔性变弯机构，采用“前缘下垂+后缘襟翼柔性变弯+后缘简单铰链襟翼联合扰流板下偏”，进行起飞和着陆构型的二维气动/机构一体化优化设计，优化出来的结果与原始不柔性变弯的翼型相比，起飞构型的最大升力系数的增加量为0.119，着陆构型的最大升力系数的增加量为0.162，且着陆最优构型推迟1°迎角失速。

摘要:更高、更快、减阻是飞机设计三大永恒的追求。传统的固定翼飞机在进行优化设计时需兼顾各种飞行条件，寻求一个折中的最优解，而变弯度机翼的概念能有效解决这个问题，符合上述飞机设计的三大追求。着重研究大型宽体客机后缘襟翼刚性变弯度对巡航气动效率及跨声速抖振边界的影响。首先基于下垂式铰链襟翼机构，编制了机构引导下带扰流板联合偏转的后缘襟翼运动仿真程序，以自动生成不同襟翼偏角的巡航构型。在此基础上对巡航构型进行非稳态气动计算，获得跨声速区机翼抖振边界。以该抖振边界作为约束条件，以襟翼偏角、迎角为双变量，获得Cl-K关系图，得到最优升阻比曲线。本文中襟翼偏角变化为0°~±3°，间隔1°；迎角范围为-2°~5°，间隔1°。计算结果表明，变弯度构型较不变弯度构型升阻比有所提高，抖振边界约提高10%；变弯度构型可提高不同设计点的气动效率，实现减阻省油；跨声速区机翼抖振边界的提高扩大了飞行包线，使得飞机能飞得更高、更快。

摘要:为满足现代大型飞机先进增升装置多目标综合最优的设计目标，本文结合气动、机构并行设计思想，基于VB、Qt和Catia二次开发环境搭建了增升装置气动、机构综合设计软件。其中包括翼身组合体、巡航构型、起降构型和机构设计四个设计模块，用户可从不同翼身截面数据点，通过拉伸组合成用户所设计的干净构型；利用NURBS曲线使干净构型快速切割出带增升装置的曲面外形；根据缝道参数经验值和机构约束将所切增升装置偏转并设计出合适的起飞、着陆卡位模型，并配以对应卡位设计机构。本文通过对多架、多类别大型客机进行设计并按照预期设计完成切割，完成不同固定翼机型以及翼身组合体机型的切割。经过大量的设计实例验证，软件具有广泛的通用性，能够实现对任意飞机的增升装置进行快速设计。

摘要:附面层边缘通常取在速度达到主流速度0.99倍的位置，而复杂流场中主流流动往往并不均匀，给附面层边缘的准确识别造成了困难。为解决此问题，提出了用“参考主流”代替实际主流识别附面层边缘的方法：通过零剪切力滑移壁面边界条件下数值模拟得到不受附面层干扰的参考主流，在根据附面层定义确定附面层边缘时以该参考主流中的速度代替实际的主流速度。通过斜楔压缩和弯曲压缩两个超声速压缩流场对该识别方法进行了验证，所得到的斜楔压缩出口截面上附面层厚度与采用实际主流速度判断得到的厚度相对误差仅4.1%。根据该方法的识别结果对弯曲压缩型面设计进行附面层修正后，弯曲激波高度与无黏设计值之间的误差从修正前的2.0%降低至0.3%，压缩面末端压力的相对误差从修正前的6.6%降低至2.3%。该方法避免了指定主流速度的主观性，识别结果较为准确。

摘要:气动力设计是单通道窄体客机的重大关键技术，对飞机性能影响重大。初步梳理和简要分析窄体客机的气动力设计技术，主要方法是典型机型的实例研究和相关数据统计分析和对比，内容包括机翼气动力设计、增升装置、翼梢小翼、CFD技术应用等。机翼气动力设计分析部分首先概述设计重要性和要求；之后给出典型飞机机翼气动力设计实例及主要参数统计数据，包括翼型、平面形状、飞机性能参数等；列出机翼内段-翼根区域气动设计、短舱吊挂机翼一体化设计等设计研究课题并简析。增升装置部分首先分析设计难点和问题，之后统计分析波音737和A320各代机型的增升装置设计，包括前缘后缘增升装置类型和主要参数等。翼梢小翼部分给出融合式小翼、双羽小翼减阻数据和展向升力分布改善图。最后简要介绍了波音公司、空中客车公司和我国CFD技术发展应用情况。

摘要:民用飞机吊挂应急断离剪切销需要在紧急情况下断开并使得吊挂或者发动机脱离机翼，避免飞机在紧急着陆时，吊挂结构因受到地面反弹而损坏机翼油箱，导致油箱漏油起火引发火灾。因此应急断离剪切销对于飞机紧急着陆状态下，飞机安全着陆起到了非常重要的作用。本文以不锈钢材料的应急断离剪切销为研究对象，通过试验方法对不锈钢材料的试件进行力学性能测试，根据测试结果建立了应急断离剪切销的弹塑性本构模型，依据本构模型开展了2种不同径厚比下的应急断离剪切销双剪仿真分析。分析结果表明，在双剪工况下，随着施加在剪切销上的载荷增加，应急断离剪切销上剪切应力在两侧不断增加；剪切销的内径越大，其破坏瞬间的剪切强度越大，且破坏位移越大。

摘要:通过试验研究了复合材料机身框承受轴向压缩载荷下的失效模式，并与工程理论计算、有限元分析进行对比。试验研究的框构型包含“C”型框和“Z”型框，试验结果显示，复合材料机身框与蒙皮结构在承受沿框方向的轴向压缩载荷时，首先蒙皮发生局部屈曲；随着载荷的增大，框腹板和内缘也发生局部屈曲，最终导致整个框截面的破坏。对蒙皮局部屈曲采用两加载边简支、两侧边固支的层压平板屈曲工程分析方法，分析结果表明，工程理论计算与试验数据吻合良好，并且理论值具有保守性。对于框腹板及框内缘这类薄壁结构，其边界支持作用弱于简支，导致工程理论计算结果不保守。为了获得框腹板与框内缘更准确的局部屈曲结果，必须采用几何非线性有限元建模分析。

摘要:民用飞机EWIS系统支架遍布全机，在空间狭小的区域，考虑到装配和维修的要求，需采用单侧安装工艺，若支架装配时未固定好或操作不当，会导致支架承受安装力矩载荷，使支架结构产生塑性变形和残余应力，严重的会导致支架破坏。为了分析EWIS支架在安装力矩下的应力和变形情况，采用ABAQUS对典型标准支架进行有限元分析，考虑材料的非线性特性，得到了支架在不同安装力矩下的变形和应力情况，并对塑性变形后的支架继续承载进行了分析，对比分析支架塑性变形前后承载的应力，得出了变形对承载的影响。采用非线性有限元分析方法可对支架安装力矩的作用进行模拟，并计算结构产生塑性变形后承载的应力水平，为民用飞机EWIS支架的装配过程和塑性变形后的承载分析提供参考。

摘要:民用飞机驾驶舱设计历经了数代的发展，从原始简单衍变至复杂集成，继而往简约智能化方向发展。同时驾驶舱设计理念也在不断进步，从“以功能为中心”的设计理念衍变为“以人为中心”的设计理念，但不同制造商对此理念的理解存在差异，体现在对使用者“驾驶员”角色的定位差异明显。从该设计理念出发，提出了基于驾驶舱运行场景的正向设计方法，通过充分识别运行场景并提取和转化设计需求，设计出人机匹配度高的驾驶舱。随着各种新技术的成熟应用，“以人为中心”设计理念为牵引，利用基于驾驶舱运行场景的驾驶舱正向设计方法，将引领新一代民用飞机驾驶舱设计的变革，并展望了民机驾驶舱在人机交互方式、驾驶舱布置和布局、驾驶舱视景和驾驶舱综合环境等方面的发展趋势。

摘要:为研究现代民机驾驶舱告警系统的发展历程及应用现状，通过文献综述，以人因工程学为视角，结合事故调查分析、国内外民机驾驶舱告警系统应用进展，了解民机驾驶舱告警系统功能、告警方式和告警类别，总结国内外驾驶舱告警系统概况，分析民机驾驶舱告警系统现存问题。基于驾驶舱告警的适航管理规章要求和机组在飞行任务中的认知需求，探究驾驶舱告警系统的设计需求。结合人因工程领域的研究进展，提出驾驶舱告警系统的改进方向和发展趋势,即民机告警系统设计的及时性和可靠性还存在一定改进空间，驾驶舱告警系统整体结构的设计必须要突出重点，注重自主化及个性化设计，必要时考虑驾驶舱触觉感知的融合，旨在为后续告警系统的总体设计及优化提供参考。

摘要:为满足民用航空发动机的安全性目标，发动机顶层故障事件（顶事件）的风险应被控制至可接受状态。针对顶事件的风险控制要求，细化为顶事件的预期发生概率应被控制至可接受值以下。基于顶事件的预期发生概率要求，提出了从上到下分析导致顶事件发生的潜在原因并逐级建造故障树的方法，阐述了故障树分析的开展时机及作用。然后，对顶事件发生概率的计算进行了研究，通过考虑顶事件的飞行阶段影响因素、故障树最小割集及其概率、底事件失效率及其风险时间，提出了顶事件发生概率的计算模型。同时，结合示例对顶事件发生概率的计算模型进行了应用，以验证顶事件概率计算方法的可行性。提出顶事件概率计算模型，为发动机顶层故障事件风险控制要求提供有力的技术支撑。

摘要:民用飞机维修性的好坏直接影响到市场竞争力，是民用飞机成功运营的关键因素之一。维修性预计是民用飞机研制过程中维修性设计的主要工作之一，能够评价设计是否满足维修性要求。抽样评分法作为维修性预计的方法之一，具有样本量小、预计简便、设计初始阶段即可应用的优点。电源系统为飞机的所有用电设备供电，其维修性的好坏直接影响机载设备能否正常运行，对整机的维修性设计起着关键作用。对抽样评分法展开研究，并根据民用飞机维修性设计现状，量化了维修要求的人为因素评分核对表,对抽样评分方法进行了优化。通过抽样评分法对某机型电源系统的维修性进行了预计，评价是否达到维修性设计要求。最后阐述了抽样评分法在民用飞机维修性设计过程中的重要性。

摘要:民用飞机驾驶舱扬声器是一个电声换能器件，安装在飞机驾驶舱中，可将电信号转为声信号输出，并将声学功率辐射到驾驶舱。驾驶舱扬声器不仅能够为驾驶舱内的机组人员提供与客舱乘务人员以及塔台管制人员的通话语音，还能够提供飞行导航音、选呼音和告警音的发声。因此，驾驶舱扬声器是飞机上不可或缺的机载设备，为飞机的飞行安全提供了保障。驾驶舱扬声器产生的尖锐刺耳啸叫让人难以忍受，导致飞行机组无法听到其他声音，甚至无法使用语音通信系统，严重时会影响到飞行安全。指出驾驶舱扬声器“啸叫”的危害，分析啸叫的成因，并在此基础上探讨驾驶舱扬声器“啸叫”的抑制方法，为民机驾驶舱音频系统的防啸叫设计提供一定的参考依据。

摘要:基于模型的软件开发技术（Model-Based Development, 简称MBD）具有可视化建模与仿真、自动生成符合适航要求的代码等特点，已在民用飞机机载设备研发领域被逐渐推广应用。越来越多使用MBD技术开发的机载软件的涌现，给民机机载软件适航符合性工作带来了前所未有的挑战。为解决这一问题，美国航空无线电技术委员会于2011年底发布了DO-178C作为民用航空界认可的机载软件符合性方法，并在此基础上发布了DO-331作为专门针对机载软件MBD技术的适航符合性要求的补充说明。通过对DO-178C和DO-331标准中MBD软件适用目标的研究，结合工程实践，总结归纳了一套民用飞机主制造商对MBD软件供应商的软件研发过程管控要求，用于在向适航当局表明符合性时提高适航置信度，以期对主制造商和供应商在处理MBD软件方面提供参考。

摘要:旅客氧气面罩作为旅客氧气系统的重要组成部分，是一种常见的为旅客提供应急氧气的分氧装置，随着国产大飞机项目的深入开展，依照国际通用标准研制了一款持续气流旅客氧气面罩。由于旅客氧气面罩在民用飞机上的广泛装备，要求其必须具备优良的防火性能。针对CCAR-25-R4的第25.853条款和附录F第一部分的防火性能要求，对适航条款进行分析，通过对所研制面罩主体部分的硅胶和聚氯乙烯材料进行模拟切块制样，采用CCAR-25-R4附录F第I部分（b）（5）的测试方法对所制备的试样进行水平燃烧试验。结果表明，面罩材料的水平燃烧试验燃烧速率为0，满足CCAR-25-R4附录F第I部分第（a）（1）（iv）条款所规定的水平燃烧试验燃烧速率不得超过64mm/min的要求，研制的旅客氧气面罩防火性能满足适航要求。

摘要:民用飞机方向舵结构通常位于垂尾后部，通过连接铰链与垂直安定面后缘相连，并通过作动器驱动其偏转，从而为飞机提供偏航力矩。对民用飞机方向舵鸟撞相关适航条款要求进行了分析，明确了方向舵抗鸟撞需要满足的具体要求。在完成上述工作后，对某型民机方向舵的抗鸟撞性能进行了全面的评估。首先通过工程算法，初步评估了该方向舵不同偏角下的鸟体撞击力，并以此为依据筛选出了鸟撞的严酷工况，避免了大量计算方向舵不同偏角的鸟撞情况，从而大大降低了仿真分析的工作量。通过SPH方法，使用PAM-Crash软件对方向舵结构进行了抗鸟撞分析，得到了方向舵翼面本体结构的损伤情况、连接铰链的受载情况和方向舵作动器的受载情况，并以此为依据，完成了对方向舵抗鸟撞性能的完整评估。

摘要:火灾是影响运输类飞机安全运行的重要因素。飞机的防火系统为应急系统，通过对飞机的指定防护区进行探测、监控和报警并提供有效灭火，以保证飞机和机上人员的安全。鉴于此，防火系统与民用飞机的安全运行密切相关，也是适航条款要求的内容。旨在为民用飞机研制适航审定人员提供参考，同时也为防火系统适航审定工作提供相应的技术支撑。在分析民机防火系统功能要求和设计架构的基础上，依据中国民用航空规章第25部：运输类飞机适航标准(CCAR-25-R4-2011)的相应条款要求，分析了飞机防火系统可接受的符合性方法及防火系统验证试验中可接受的判据，给出防火系统在适航审查中的技术交联与工作协调。针对防火系统所涉及的各项条款，为局方提供了适航审查工作需要关注的审定要素和评审要求。研究有助于支持民机防火系统的安全设计与适航验证。

摘要:用户微编码器件的便捷性与高效性，使其在机载设备研制中被广泛应用。由于具有高度集成性和复杂性，难以通过传统方法对开发过程中产生的设计错误进行管理和评估，其使用会对飞机的安全性造成影响，因此通常采用研制保证方法表明用户微编码器件的适航符合性。但在实际项目中，用户微编码器件实现的功能可能较为简单，采用充分的确定性测试和分析相结合的方法足以表明其功能确定性，确保其在机载设备中的使用安全性。通过对现有适航咨询通告、工业标准及实践指南等资料的分析和研究，旨在梳理出简单用户微编码器件通过充分的确定性测试和分析相结合的方法表明适航符合性需满足的相关要求和关键要素，为机载设备制造商完成简单用户微编码器件的适航验证提供支持和帮助。

摘要:随着越来越多先进复合材料应用在民用飞机上以及民用飞机上使用的电子电气设备重要度和集成度越来越高，飞机的闪电防护设计越来越重要。CCAR-23第23.867条对民用飞机机体结构闪电直接效应防护进行了规定。研究了该条款的制定和修订的背景和历程，明确了条款的实质要求。23部飞机的使用用途和设计特点使得23部飞机的闪电防护设计和符合性验证也有自己的特点，为此，重点研究了23.867条款的基本设计、审定步骤和审查关注要素等，梳理出了飞机机体结构的闪电直接效应防护设计和适航审定的基本流程，给出了可接受的符合性方法，提出了23部飞机闪电直接效应防护设计、审定各流程的主要工作、可指导或可参考的文件、重点关注要素和技术审查要点，为民用飞机的闪电直接效应防护的设计和适航审定提供了参考。

摘要:随着航空公司机队规模和运营航线的不断扩大，在发生大面积航班延误时，航空公司需要快速计算出最优的航班恢复方案。为了提高运行控制效率，探索一种优化控制的方法，根据经济效益、航班正常等不同的目标要求，计算出最优的运行方案，最终达到快速、高效地调配航班。分析了大型航空运输企业不正常航班恢复的主要场景，在此基础上筛选了制约航班恢复的关键约束条件，设计了航班恢复和校验的基本逻辑，通过应对台风处置的实际案例，验证了某大型航司和美国世博公司的航班恢复系统（RM）在实际案例应用中的效果，总结了该航班恢复系统的优点和存在的风险及短板。实践表明，该系统可缩短2 h航班运行恢复时间，平均每个受影响航班减少延误30 min，减少相应的成本2万元，提升整体航班正常率3%~5%。

摘要:快速无损伤的测量正交宏观对称的六方晶系多晶体材料织构特征，在材料学方面成了亟待解决的难题。通过建立晶粒取向分布函数、多晶材料等效弹性常数和超声波在材料近表面的传播特征三者的关系，来确定晶粒取向分布函数的五个织构系数W200,W220,W400,W420,W440，构建极图并分析材料的宏观织构特征。其中，采用的两种波型分别是：小角度临界值纵波和瑞利波，而超声波传播特征主要以研究相速度在材料主平面上随传播角度的变化为主。对圆饼状TA19钛合金锻件进行了测量分析，结果显示：单一方向的声速C扫图可以反映出TA19钛合金锻件各位置的织构差异；圆饼状TA19钛合金锻件在以圆心为中心的不同半径的圆周处有着不同的织构特征；五个织构系数分别反映出圆饼状TA19钛合金锻件不同位置处的织构差异，尤其W220，W420，W440三位织构系数差异更为明显。

摘要: