第二章民用航空器
第四节飞机动力装置（一）课前复习
1.飞机的起落架按能否固定可以分为哪几类？
2.起落架的基本结构是什么？
（二）新课教学
一、基本概述
1.动力装置包括：发动机、螺旋桨、辅助动力装置及其他附件。
其中被喻为飞机心脏的是“发动机”
2.发动机的分类
【飞机发动机的一般分类】
（1）活塞式发动机=> 莱特兄弟的第一架飞机。
（2）喷气式
①空气喷气式：不能脱离大气层（民用飞机）。
②火箭喷气式：可以在大气层内和太空中使用。
【飞行器发动机的一般分类】
（1）吸气式
①活塞式
②燃气涡轮
③冲压喷气
④脉动喷气
（2）火箭喷气式
①化学火箭发动机
②核火箭/电火箭
二、活塞式发动机
1.组成和分类
（1）基本结构：汽缸、活塞、连杆、曲轴、进排气门等。
（2）分类：
①按运行方式分：往复式活塞发动机和转子活塞发动机。
②按喷油方式分：汽化式和直喷式。
③按冷却方式分：液冷式和气冷式。
2.基本原理及过程
（1）基本概念
①上死点：活塞在汽缸内运动到最上方的位置。
②下死点：活塞在汽缸内运动到最下方的位置。
③冲程：活塞从上死点到下死点或从下死点到上死点一次称为一个冲程。（2）工作过程
活塞式发动机的工作过程由进气、压缩、工作和排气四个冲程组成。①进气冲程：
②压缩冲程：
③工作冲程：
④排气冲程：
（3）缺点及改进：
缺点：燃烧、能量转化不连续。
改进：多汽缸结构，如星形布局。
3.工作系统
（1）进气系统
①作用：将燃油泵来的燃油汽化，使与空气均匀混合。
②分类：汽化或燃料系统和直接喷射式燃料系统。
（2）点火系统
作用：用高压电产生电火花，点燃混合气体。
（3）润滑系统
作用：将润滑油循环不断地输送至汽缸，减小汽缸与活塞之间的摩擦。（4）冷却系统
作用：使冷却介质流过汽缸壁，带走热量，保证正常工作。
（5）启动系统
①作用：使发动机从静止状态过渡到工作状态。
②分类：气动和电动
4.螺旋桨（空气螺旋桨）
（1）活塞式发动机和螺旋桨一起才构成飞机的动力装置。
（2）结构（了解）
（3）原理：桨叶上表面流速快，下表面流速慢，产生向上的升力。
三、空气喷气式发动机
1.基本原理
气体进入发动机=> 气体被压缩=> 气体燃烧膨胀=> 燃气从特定方向排入大气（进气道）（压气机）（燃烧室）
2.分类
（1）涡轮喷气发动机
优点：重量轻、推力大、适应于高速飞行。
缺点：油耗大，经济性差。
基本组成：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管。
（2）涡轮螺旋桨发动机
优点：低速飞行时，效率高，经济高。
缺点：高速飞行，效率低。
基本组成：进气道、压气机、燃烧室、涡轮、喷管、螺旋桨、减速器。
（3）涡轮风扇发动机
优点：高速飞行时，效率高，经济高。
（4）涡轮轴发动机（了解）
四、发动机的性能
1.动力性
2.燃油经济性：用燃油消耗表示
3.轻量化
4.环境指标：指发动机排气品质和噪声水平
五、发动机在飞机上的安装
1.翼根发动机布局
2.翼吊发动机布局
3.尾吊发动机布局
4.翼吊尾吊综合布局
一航空电子系统的组成：1,各种机载信息采集设备 2，信息处理设备 3，信息管理和显示控制设备 4，相关的软件 二航电系统的发展大致可以分为四个阶段 1，分立式航空电子系统，代表机型为F-100，F-101， 2，联合式航空电子系统，代表机型为F-16C/D 3，综合航空电子系统，代表机型为F-22，F-35 综合航电系统的结构特点如下： 系统按功能区划分 采用高度模块化设计 采用高速数据总线 采用高度综合的座舱显示系统 采用大规模软件技术 采用先进的传感器并进行多传感器的信息融合 实现了系统容错和重构功能 4先进综合航空电子系统 三航空电子系统的发展方向 1智能化 电子计算机已成为现代化机载电子设备的核心, 电子计算机的发展已经并将继续不断地改变着机载电子系统的面貌。当前计算机的发展正面临着重大突破—人工智能计算机的出现。目前人工智能研究主要集中在专家系统、模式识别系统、机器人等三方面 2综合化 采用高级复杂软件增扩最佳控制技术以保证容错, 采用标准化部件, 以减少备件、简化维修、
降低全寿命费用。系统的综合能力依赖于先进的技术支援, 其中包括高速数据总线、超高速集成电路（VHSIC）和人工智能等。 3全频谱化 现代局部战争表明, 电子战已越演越烈,而电子战的实质就是对电磁频谱的激烈争夺。由于无线电频段和微波频段已拥挤不堪因此航空电子设备的工作频率正逐渐向毫米波、红外、激光、可见光等领域扩展, 从而使航空电子系统趋于全频谱化。 4隐蔽化 在导航系统中采用惯导—全球定位系统组合，惯导—天文导航组合等方案, 构成载机不辐射电磁波的“隐蔽导航系统”。采取这种组合方式。”既能保持惯导的近距导航较高的精度又可校正远距飞行中惯导的累积定位误差。 当前正在研制的全地形航空电子系统（T２A）就具有隐蔽导航功能,其核心部件为一个存贮地形三维数据的数据库, 数据库内存有航线中的所有地形的数据,如一些基本点的海拔高度参数、森林、河流、道路、障碍物的信息数据等。利用该数据库在飞行中能够获得一个不断变化的地形轮廓图。从而, 在其它设备的配合下, 实现“隐蔽导航”。 四航空电子系统的安全技术 随着航空电子系统的综合化程度的不断提高，不同级别的任务共享硬件、软件和数据资源，各个模块之间进行相互资源调度和访问，给综合化航空电子系统的安全性和可靠性带来了重大的隐患，主要表现为信息窃听、病毒攻击、非授权访问、非法篡改、故障等。一下为业界为解决安全问题所提出的部分技术研究。 个人总结：近年来的安全技术应该是基于分区管理、分层防御等技术，主要是在高度综合的航电系统中，由于是分区管理，所以安全性主要集中在不同的安全级别构件间数据传输的安全性。这应该也是我们软件安全的切入口。（完全是个人看论文之后的总结，可能错的离谱，别笑话哈）1，Trustable Computing in Next-Generation Avionic Architectures（1992）未来的智能武器中，在更加主张敏感信息的安全性、关键数据的完整性以及系统运行和其他一
辅助动力装置（APU）简介 摘要 辅助动力装置（APU）为位于飞机尾部防火舱内的一个燃气涡轮发动机，APU向发动机起动系统和空调系统提供引气，APU的交流发电机提供辅助交流电源。 关键词：燃气涡轮发动机、辅助动力装置（型号：85-129[H]） 引言 燃气涡轮机包括以下主要部件：压气机、燃烧室、涡轮、齿轮箱。原理如下：起初是由一个直流起动机来提供发动机初始转动所需的机械能，随着APU压气机部分开始旋转，压气机就把外界的空气抽入发动机。 发动机的压气机段先靠空气通过压气机叶轮使空气加速，这样从外界抽入的气体能量就增加了，然后空气通过扩散器的发散形管道，速度减小，压力增大。 在APU的燃烧段，压缩空气被导入燃烧室，燃油喷入其中点火燃烧，化学能转化为热能。燃气膨胀，进一步提高了燃气的压力。 高温高压气体通过涡轮的收敛形喷口，速度增加，直接冲击在涡轮转子的叶尖上，这样热能在涡轮段转化成机械能。在有足够的机械能提供给压气机转子时就引起了转子的旋转，开始了周而复始的运转。同时齿轮箱也运转了起来，提供必要的动力来驱动部附件，用于发动机的操纵和控制。85-129[H]型APU是一种恒速的发动机，可以加速到设计转速（100%RPM），转速是由调节器来保持的。 涡轮发动机简图
1压气机功能描述 随着叶轮开始转动，叶片间的空气向叶尖加速运动，空气从叶尖进入扩散器，扩散器叶片间的空间形成了一个分叉的管路，使空气减速增压。空气由叶轮向扩散器流动使得在轮轴或叶轮中心处产生低压，周围的空气会流向这个低压区，这样压气过程得以延续。外界空气被抽入第一级叶轮，从第一级扩散器排出，然后又通过一个级间管道导入第二级叶轮的中心。从第二级扩散器出来后，压气机排气进入涡轮部分。 压气机部分 2燃烧室功能描述 压气机的空气经过火焰筒上不同直径的孔进入燃烧室，这些孔的大小和间隔控制了进入燃烧区域的空气量。燃油经喷嘴喷入火焰筒的中心，与压缩空气混合并点火。火焰沿着火焰筒轴向向下燃烧，这些孔允许部分压缩空气进入燃烧室以降低燃气温度。经过冷却的燃气减小了对涡轮喷管和叶轮的烧蚀。 3涡轮功能描述 进入涡轮喷嘴的燃气被引导冲向涡轮叶片的叶尖，由于燃气高速流动，对叶尖的冲击产生扭矩来转动涡轮，随后燃气流向中心区，在那里改变方向并推动叶片。因此，在燃烧室中涡轮可以在燃气排出之前从中最大限度地吸取能量。在燃烧室段产生的热能进入涡轮，在那里转化为机械能，带动压气机和附件齿轮箱。 整个过程称为工作循环，它描述了能量从一种形式转化为另一种形式，又转化回原来的形式。
文章编号:1001-893X(2002)06-0023-04 未来十年综合航电系统的发展趋向Ξ 汪桂华 (中国西南电子技术研究所,四川成都610036) 摘 要:本文主要阐述未来十年国外综合航电系统的总的发展趋向,重点介绍了在开放式系统结构的研究与应用、采用C OTS技术、模块化、多传感器综合技术等方面的发展趋向。 关键词:综合航电系统;开放式系统结构;C OTS技术;模块化;多传感器综合;发展 中图分类号:V243 文献标识码:A The Developing T rend of I ntegrated Avionics System in Future T en Years WANG Gui-hua (S outhwest China Institute of E lectronic T echnology,Chengdu610036,China) Abstract:The developing trend of integrated avionics system in foreign countries in future10years is presented, with em phasis on such aspects as the research application of open system architecture,C OTS technology, m odularization and multi-sens or integration(MSI)technology. K ey w ords:Integrated avionics system;Open system architecture;C OTS technology;M odularization;Multi-sens or integration(MSI);Development 综合航空电子系统(下称综合航电系统)是现代化战斗机的一个重要组成部分,战斗机的作战性能与航空电子系统密切相关。可以说,没有高性能的航电系统,就不可能有高效能作战的战斗机。 综合航电系统在需求牵引和技术推动下已有几十年的发展历史,特别是近十来年,取得了引人注目的进展,促进了飞机作战效能的进一步提高。 然而,目前综合航电系统在使用过程中暴露出不少不足之处,亟待加以改进和完善;同时,21世纪的作战策略和方式的发展也对综合航电系统提出了更具挑战性的要求。因此,未来的十年,在解决经济上可承受性问题的同时,综合航电系统仍将向着更加综合化、信息化、技术化、模块化及智能化的方向发展,并且综合航电系统的功能、性能以及可靠性、维修性、保障性、测试性和综合效能也将出现突破性的飞跃。可以预见,航空电子综合化水平将得到不断提高,航空电子综合技术将向深度和广度发展,得到不断完善。 一、航空电子综合化技术 向深度和广度发展 航空电子系统的发展历程业已证明,综合化是航空电子发展的灵魂和核心。综合化能压缩航空电子系统的体积和重量,减轻飞行员的工作负担,提高系统可靠性,降低全寿命周期费用等。 将于本世纪初服役的美国第四代战机F-22按常规需要60多根天线,工作波段不同的多种接收机、发射机都处于各自分立状态,现在已经综合成十几根天线,下一步还要继续综合。正在执行的综合传感器系统(I S S)计划,天线孔径、射频、信号处理、数字处理等都将采用共用概念。“综合孔径传感器 Ξ收稿日期:2002-09-25
战斗机航空电子革命――F-35综合航空电子系统综述 通常认为美国F-15和F-16是典型的高低搭配的第三代战斗机，而F-22和F-35则分别是它们的后继机，因此从辈分上讲F-22和F-35 当属第四代战斗机。但从开发时间和进入服役时间看，F-35要远远晚于F-22。经过了近20年的努力，F-22最近才刚刚进入初始作战状态（IOC），而F-35 要到2010年以后才能进入现役。由于电子技术发展迅速，更新换代周期远远短于飞机本身，这就注定了在F-35战斗机上的电子系统要比F-22更先进和具有更高的性价比。 F-35 联合攻击战斗机（JSF）是一种多用途、并能服务于空军、海军和海军陆战队的多兵种作战飞机。他最具特点的进步是开发和采用了高度综合化的航空电子系统，因而，使战斗机具有全新的作战模式。 为了满足21世纪作战需要，战斗机所最需要性能特征是什么？简而言之，就是大量采集飞机内部和飞机外部的各种数据、并对其进行融合处理，形成对战场环境的正确感知，以及实现对飞机和武器系统的智能化控制。
研制F-35的目标是取代F-16、A-10、F/A-18A/B/C/D、F-14和AV-8B，以及英国的GR-7和"海鹞"等现役战斗机。美国空军计划采购1763架、海军和海军陆战队680架、英国皇家空军90架和皇家海军60架。F-35 共分三种型别：常规起降型（CTOL）、短距离起飞/垂直降落型（STOVL）和舰载型。这三种型别的航空电子设备的90%以上是通用的。 虽然JSF飞机是由多国开发，但是高水平的探测传感器和电子信息的综合处理则由美国掌控。在任务系统软件控制下的有源相控阵（AESA）将能执行电子战（EW）功能，同时，还将执行部分通信、导航和识别（CNI）的功能。JSF的红外传感器将采用通用设计的红外探测和冷却组件。所有关键电子系统，其中包括综合核心处理机（ICP）大量采用通用模块和商用货架产品（COTS）。在ICP和每个传感器、CNI系统和各显示器之间的通信采用速度为2Gigabit/s的光纤总线。 在对飞机的作战环境和态势的显示方面，F-35已经取得了突破性的发展。从雷达、光电系统、电子战系统和CNI系统以及从外部信息源（预警机和卫星等）的各种信息通过任务系统软件进行融合，最终通过直觉的大屏幕座舱显示器向飞行员显示。同时，在飞行员的头盔显示器（HMDS）上显示各种投影信息，其中包括红外图像、紧急的战况、飞行和安全信息。 共有6个分布式孔径系统（DAS）传感器用来实现围绕飞机360o的红外探测保护，为飞行员提供更高的视觉灵敏度，并能实现夜间飞机近距编队飞行。还可在夜间和烟尘覆盖情况下为飞行员在头盔显示器上显示飞机下方目标图像。飞机内部安装的光电目标定位系统（EOTS）对DAS的导弹来袭告警能力进行了增强。EOTS提供窄视场，但距离较远的目标探测能力。根据任务软件的指令，EOTS可以在雷达不开机的情况下提供目标信息。 1.更为先进的机载AESA多功能雷达 比较典型的例子是美国最新一代战斗机F-35的多功能综合射频系统（MIRFS）。它是建立在APG-81 AESA雷达的基础上的一个功能广泛的系统。它不仅能够提供雷达的各种工作方式，它还能提供有源干扰、无源接收、电子通信等能力。MIRFS 频带较一般机载AESA要宽得多，同时能够以各种不同的脉冲波形工作，保证了雷达信号的低截获概率（LPI）。同F-22的APG-77 AESA
第30卷 第10期航 空 学 报 Vol 130No 110 2009年 10月ACTA A ERONAU TICA ET ASTRONAU TICA SIN ICA Oct. 2009 收稿日期:2008208228;修订日期:2008211218 基金项目:总装备部预研基金(9140A17020307JB3201);空军工程 大学工程学院优秀博士论文创新基金(BC07003) 通讯作者:褚文奎E 2mail :chuwenkui @1261com 文章编号:100026893(2009)1021912206 综合模块化航空电子系统软件体系结构综述 褚文奎,张凤鸣,樊晓光 (空军工程大学工程学院,陕西西安 710038) Overvie w on Soft w are Architecture of Integrated Modular Avionic Systems Chu Wenkui ,Zhang Fengming ,Fan Xiaoguang (Institute of Engineering ,Air Force Engineering University ,Xi ’an 710038,China ) 摘 要:作为降低系统生命周期费用(L CC )、控制软件复杂性、提高软件复用程度的重要手段之一,软件体系结构已成为航空计算领域的一个主要研究方向。阐述了综合模块化航空电子(IMA )的理念,分析了推动 IMA 产生和发展的主要因素。总结了ARINC 653,ASAAC ,GOA 以及F 222通用综合处理机(CIP )上的软件 体系结构研究成果,并讨论了IMA 软件体系结构需要解决的若干问题及其发展趋势。在此基础上,对中国综合航电软件体系结构研究提出了一些见解。 关键词:综合模块化航空电子;软件体系结构;开放式系统;软件工程;军事工程中图分类号:V247;TP31115 文献标识码:A Abstract :As an important means to decrease system life cycle cost (L CC ),control software complexity ,and improve the extent of software reuse ,software architecture has been a mainstream research direction in the aeronautical computer field.This article expatiates the concept of integrated modular avionics (IMA ).Three major factors are analyzed which promote the development of IMA architecture.IMA software architectures presented by ARINC specifications 653,ASAAC ,GOA ,and F 222common integrated processor (CIP )are summarized.Discussion about some problems to be solved and the development trend is made for IMA soft 2ware architecture.Finally ,some views are presented about IMA software architecture research in China.K ey w ords :integrated modular avionics (IMA );software architecture ;open systems ;software engineering ;military engineering 军用航空电子系统(以下简称:航电)是现代 战机的“中枢神经”,承载了战机的绝大部分任务,比如电子战、通信导航识别(CN I )系统等,是决定战机作战效能的重要因素。 F 222的航电综合了硬件资源,重新划分了任务功能,标志着战机的航电结构正式演变为综合式。在此基础上,F 235将航电硬件综合推进到传感器一级,并用统一航电网络取代F 222中的多种数据总线,航电综合化程度进一步提高[1]。 与此同时,航电软件化的概念逐渐凸现。F 222上由软件实现的航电功能高达80%,软件代码达到170万行,但在F 235中,这一数字刷新为800多万行。这表明,软件已经成为航电开发和实现现代化的重要手段[2] 。 航电综合化和软件化引申的一个重要问题是如何合理组织航电上的软件,使之既能够减少生 命周期费用(Life Cycle Co st ,L CC )和系统复杂度,同时又能在既定的约束条件下增强航电软件的复用性和经济可负担性。此即是航电软件体系结构研究的主要内容。 1 综合模块化航空电子 111 综合模块化航空电子理念 综合模块化航空电子(Integrated Modular Avi 2onics ,IMA )(注:该结构在国内一般称为综合航 电)是目前航电结构发展的最高层次,旨在降低飞机LCC 、提高航电功能和性能以及解决软件升级、硬件老化等问题。与联合式航电“各子系统软硬件专用、功能独立”的理念不同,IMA 本质上是一个高度开放的分布式实时计算系统,致力于支持不同关键级别的航电任务程序[3]。其理念概括如下: (1)系统综合化。IMA 最大限度地推进系 统综合,形成硬件核心处理平台、射频传感器共享;高度融合各种传感器信息,结果为多个应用程
近日，我国航空报报载中航工业计算所，经过努力攻关“成功突破了某航电系统关键技术，完成了综合核心处理机软硬件平台调试工作，该样机的成功研制为加快新型号的研制打下了坚实的基础。”这则新闻表明我国第四代战斗机航空电子系统的研制取得了巨大的进展，完成了系统核心部分-综合核心处理机的样机的研制，即将进入整体系统的研制与测试阶段，我国第四代战斗机已经拥有自己“奔腾的心”。 [ 转自铁血社区http://bbs.tiexue.ne t/ ] 有人也许多会问；廖廖数语的新闻，何以见得就是我国第四代战斗机的航电系统的核心设备？笔者提请大家注意综合核心处理机这7个字，这正是第四代战斗机航电系统的关键，和特征，即通过在航空电子核心部分进行综合和模块化设计，大大提高信号和数据处理的能力，提高系统的处理速度、可靠性，降低系统的成本，许多人在阅读有关航空系统的文章可能会碰到火控计算机、任务计算机、综合核心处理机这样的名词，这些名词实际对应不同时代的航空电子系统，也就是说当我们看到某一个名词，实际上就可以对其航空电子系统的水平做个大致的推测。 早期飞机的航空电子十分简单 我们知道早期飞机的的航空电子系统除了基本的飞行登记表外，就是使用固定光环瞄准具来攻击目标，随着飞机性能的发展，出现可以与雷达交联的瞄准具，随着探测系统距离、精度的增加，这样就需要相应的火控运算手段以解算航炮、导弹等空战武器的攻击包线，这样就出现了火控计算机，但此时航空电子系统仍旧处于彼此分离阶段，火控计算机仅仅用于火控系统，其他功能很少，到了上世纪60年代随着惯导系统加入，飞机的航程及机动能力得到提高，同时由于飞机设备的增多，就出现了数据总线的概念，就是用数据总线将主要机载设备联接在一起，形成初期的航空电子综合系统，这时候火控计算机就成为系统的主控计算机，负责飞行员座舱信息、飞机整体状态的收集、信息处理、解法解算、各子系统的输出控制等功能，可以完成主要的飞行、作战信息、显示与控制等数据信息的获取与计算，系统以平视显示器来主要显示系统，因此也被称为平显/武器瞄准系统，第一种采用数据总线的战斗机是F-15，该机以火控计算机为核心，将雷达、惯导、大气数据计算机等有机的闻合成一起，有力的提高了飞机的作战能力，需要指出的是由于平显/武器瞄准系统采用了数据总线仍旧为单向低速数据总线，火控计算机运算速度也较低，因此只能容纳少数几个比较重要的系统和设备-主要集中在火控与导航系统，所以也有人称之为攻击/导航系统，随着飞机设备、武器数量和性能进一步增加，为了解决飞机众多设备之间的大量信号、数据传输，上世纪70年代美国提出了DAIS计划，其目标就是采用数字式数据总线网络，实现飞机设备的分布处理、集中控制，显示信息的综合显示，提高飞行员的获取战场信息的能力，实现信息的综合利用和共享，这便是以双向1553B数据总线为核心的联合式航空电子系统，在这种航电系统中以中央计算机为主控计算机，该计算机完成与作战任务计算，包括火控、导航、座舱控制与显示、各种电子设备的管理、协调，对于数据总线进行控制等。需要指的是早期联合式航空子系统结构相对简单，如F-16A/B的航电系统，采用单层双余度数据总线，以火控计算机为主控计算机，惯导计算机做为备份，而到了F/A-18则升级为多层多条数据总线，其主控计算机就更新为任务计算机，这种体积结构至今仍旧是各国现役战斗机的主流航空电体系结构，在这种体系中任务计算机是航空电子系统的核心子系统，其功能包括对探测系统采集来的信息进行处理、完成机载武器的管理及发射包线的计算以及信息的输出及显示任务等，80年代后期为满足多机协同作战的需要，进一步综合了通信导航识别子系统、电子战系统，以提供更多的目标信息对目标进行识别。 看起来不起眼的任务计算机，实际上是航空系统的核心
一、单选题 1.对于燃油泵，按供油增压原理可分为: A.齿轮泵和柱塞泵 B.齿轮泵和容积式泵 C.叶轮式泵和容积式泵 D.叶轮式泵和柱塞泵 D 2.柱塞泵属于： A.叶轮式，定量泵 B.叶轮式，变量泵 C.容积式泵 ,变量泵 D.容积式泵 ,定量泵 C 3.柱塞泵供油量的多少由（）决定。 A.转速和斜盘角度 B.转速和分油盘大小 C.齿数和斜盘角度 D.转速和齿数 A 4.发动机全功能（全权限）数字电子控制器的英文缩写是( )。 A.APU B.EEC C.FADEC D.FMU C 5.发动机启动过程是指： A.从接通启动电门到达到慢车转速 B.从接通启动电门到自维持转速 C.从接通启动电门到启动机脱开 D.从接通启动电门到点火断开 A 6.发动机点燃的标志是发动机的: A.滑油压力低灯灭 B.转速升高 C.进气温度升高 D.排气温度上升 D 7.发动机能够保持稳定工作的最小转速是: A 自持转速 B 慢车转速 C.巡航转速 D.最大连续转速 B
8.目前在干线客机上最广泛采用的启动机是: a 电动启动机 b 冲击启动机 c 空气涡轮启动机 d 燃气涡轮启动机 C 9.下列不是飞机用气气源的是: a APU b 发动机压气机 c 地面气源 d 客舱空调 D B 10.放气活门打开放掉（）的空气来防喘。 A、风扇后 B、压气机前面级 C、压气机中间 D、压气机后面级 C 11、在双转子发动机中，可调静子叶片是调节（）。 A、高压压气机进口导向叶片和前几级静子叶片 B、低压压气机进口导向叶片和前几级静子叶片 C、高压涡轮进口导向叶片和前几级静子叶片 D、低压涡轮进口导向叶片和前几级静子叶片 A 12 飞机空调、增压、除冰、加温用的空气来自何处: a 压气机引气 b 地面供气 c冲压空气 d 燃烧气体 A 13 燃烧室中用于冷却的气体约占其进气量的: A.1/5 B.1/4 C.1/3 D.3/4 D 14 涡喷发动机的冰部位有（）。 A.进气整流罩，前整流锥和压气机的进气导向器 B.进气整流罩和压气机静子 C.前整流锥和压气机转子 D.压气机和尾喷管 A
大飞机航电系统总线研究 夏志飞 (凌云科技集团，武汉，430040) 摘要：本文先介绍了大飞机航电系统采用的总线构型，再分层介绍了ARINC 429总线和AFDX总线的原理、特点和相关技术，在此基础上提出了相应的实现方案，为航电系统及其检测设备的研制提供了一定的参考。 关键词：航电系统；检测设备；ARINC 429；AFDX 1 引言 大飞机是我国的一个战略性工程，对未来社会、经济与国防，特别是科学技术的整体推进都将有非常重大的意义。航电系统关系到飞机的可用性、先进性、飞行安全性和可扩展性，是重要的机载系统，而总线则是航电系统综合的核心，同样也是其检测设备不可或缺的一个组成部分。 国外大飞机如A400M、波音787、空客A380的航电系统主干连接采用AFDX总线，成熟的、低数据流量的设备采用ARINC 429总线传输数据。图1.1是一种航电系统的构型，以AFDX交换机为中心，通过无线电接口单元、远程数据集中器完成AFDX总线数据与ARINC 429总线数据的转换。 图1.1 一种航电系统的构型图 2 ARINC 429总线 美国ARINC 公司为了解决航电设备信息共享、系统集成、降低维护费用等问题而制定了《MARK 33数字式信息传输系统》标准，即ARINC 429标准，我国航空工业部也推出了类似的HB-6096《SZ-01数字信息传输系统》航标[1]，该标准已得到广泛应用。 2.1 系统结构 ARINC 429总线系统由发射器和接收器组成，如图2.1，每条总线上信息只能单向传输，但可一发多收，接收器不超过20个，通过两条ARINC 429总线可以同时双向传输信息。 图2.1 ARINC 429总线传输结构图图2.2 ARINC 429总线分层模型图ARINC 429总线不涉及也无需路由等功能，参考OSI模型，通过链路层、物理层模型可清晰描述其关系。参考图2.2，链路层负责消息编码、检错等，物理层负责电器编码、传输等。 2.2 链路层 ARINC 429总线中，链路层将航电系统设备或检测所用总线监控设备的数据编码后转交物理层传输，该层中，数据字是最基本的信息单元，分为5类：二进制(BNR)码、BCD码、离散、维护和AIM数据字。
摘要 目前，减少车辆的油料消耗和废气排放量是车辆节能和环境保护的一个迫切问题。为了减少城市内交通车辆的耗油量和所排放的废气，将车辆制动等过程中转变为热能的动能加以回收利用是一个值得研究的问题。 本设计属于再生制动能量的研究范围，研究以汽车减速及制动能量回收再利用为目的的液压节能驱动系统。本系统由液压技术、传动技术、控制技术相结合实现车辆的低油耗、低排放，并有效地提高车辆的动力性能，是现有汽车节能、环保的重要途径。 本系统采用定量泵/马达，气囊式蓄能器为能量转换及贮存部件，实现制动时的动能回收和启动加速的液压能回馈。 系统中，车辆的加速与减速通过改变泵/马达的使用功能来实现，加速时，泵/马达作为马达使用，制动时，作为泵用。因此，配有该系统的车辆，即可以回收动能，还能够再利用这些能量进行加速、启动。而能量回收的关键技术是如何将制动时的能量加以保存，也就是能量回收系统的设计。在本设计中，系统采用的是液压蓄能器。 本文针对城市公交车辆研究的能量回收系统可望达到较高的节能效果，具有较高的经济效益和社会效益。 关键词：公交车；节能；泵/马达；动能；蓄能器
ABSTRACT Today it becomes very urgent problems to reduce fuel consumption and exhaust gases from road vehicles for environmental protection. In order to reduce fuel consumption and exhaust gases from road vehicle, the kinetic energy that might otherwise be lost as heat during vehicle braking might be received and used. This design belongs to the research of the third aspect, the compound drive system is used to regenerate the loss energy. The low oil consumption and low bleeder of vehicle are achieved by using of transmission, hydraulic power control. And the compound drive system works harmoniously with engine to raise the motive capability effectively. It is the important way of automobile saving energy and environmental protection. Hydraulic pump/motor and hydraulic accumulation are used to transform a store energy, therefore it can regenerate the loss energy during vehicle braking and use this energy when automobile is in acceleration state. In this system, both driving and braking torque of the vehicle are controlled by a pump/motor. The pump/motor is used as a motor during the vehicle acceleration and as a pump when the vehicle being on braking. As a result, the vehicles with this system can not recover the kinetic energy from moving object but also use the energy at braking, namely the design of energy recovery system. In this design, the energy recovery system uses a hydraulic accumulator. This system is expected to reduce fuel consumption, especially compared with vehicle without this system. It will bring extremely high economic and social benefits . Key words:City bus; Energy Saving; Hydraulic pump/motor; Hydraulic power; Accumulator
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0d6763250.html, 通用飞机航电系统研发流程浅析 作者：邵良 来源：《科技创新导报》2017年第01期 摘要：通用航空是民用航空的重要组成部分，这一产业的发展对整个国家经济的发展以 及社会的进步意义重大。通用航空的范畴较广，是除军用和商业行为以外的所有航空活动，囊括了直升机、固定翼飞机等航天器类型。目前，通用航空器具有最为广泛的类型，其在整个社会活动中应用最多。鉴于其类型的复杂和丰富，因此，其对整个航电系统和设备标准的要求较高，要全面进行航电系统和流程的研发。该文针对通用飞机中的航电系统不同于军机研发的特点，基于全球市场上对通用飞机航电系统的研究，提出航电系统研制流程的途径。提出主要的研发流程对象有：（1）民用飞机系统研制流程；（2）通用飞机特有的航电系统技术发展。 关键词：通用飞机航电系统市场需求民机系统研制流程 中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（a）-0017-02 1 概述 1.1 研究对象 通用航空是指除了军事和定期商业航线飞行以外的所有航空活动。通用航空器包括固定翼飞机、直升机和其他航空器（含无人机等）。通用航空器是目前世界上种类最多、用途最广的一类飞行器。 通用飞机由于种类多、功能复杂，对航电系统和设备的要求很高。主要是两大类，一类是低成本、安全可靠、自动化程度较高、人机界面简洁友好、易于裁剪构型的航空电子系统与设备；另一类是满足各种作业任务需要的设备与装置。 该文主要以23部通用飞机的航电系统为对象，对其航电系统的市场需求、功能、架构和其独有特点进行研究，提出航电系统研发流程。 1.2 民用飞机系统研制流程 1.2.1 双V模型流程 通用飞机航电系统开发遵从《ARP-4754A民用飞机与系统研制规则》和《ARP-4761民用机载系统和设备开展安全性评估的指导和方法》开发流程，可以大大精简开发成本和工作量。现代民机开发流程是通用飞机航电系统低成本化中最重要的因素。
航空电子系统的组成及特点 航空电子是指飞机上所有电子系统的总和。一个最基本的航空电子系统由通信、导航和显示管理等多个系统构成。航空电子设备种类众多，针对不同用途，这些设备从最简单的警用直升机上的探照灯到复杂如空中预警平台无所不包。而航空电子系统也有着只属于自己的特点，这些特点更是随着航空电子的发展而不断变化。 一、航空电子系统的组成 通信系统通信系统是航电系统中最先出现的，飞机和地面的通信能力从一开始就是至关重要的。远程通信爆发式的增长意味着飞机必须携带着一大堆的通信设备。其中一小部分提供了关乎乘客安全的空地通信系统。机载通信是由公共地址系统和飞机交互通信提供的。 导航系统从早期开始，为了飞行安全性，人们就开发出导航传感器来帮助飞行员。除了通信设备，飞机上现在又安装了一大堆无线电导航设备。 显示系统显示系统负责检查关键的传感器数据，这些数据能让飞机在严苛的环境里安全的飞行。显示软件是以飞行控制软件同样的要求开发出来的，他们对飞行员同等重要。这些显示系统以多种方式确定高度和方位，并安全方便地将这些数据提供给机组人员。 飞行控制系统自动驾驶系统在大部分时间里减少了飞行员的工作负荷和可能出现的失误。第一个简单的自动驾驶仪用于控制高度及方向，它可以有限地操控一些东西，如发动机推力和机翼舵面。直到最近，这些老系统仍自然而然地利用电子机械。 防撞系统为了增强空中交通管制，大型运输机和略小些的使用空中防撞系统，它可以检测出附近的其他飞机，并提供防止空中相撞的指令。为了防止和地面相撞，飞机上也会安装近地警告系统。 气象雷达气象系统如气象雷达和闪电探测器对于夜间飞行或者指令指挥飞行非常重要，因为此时飞行员无法看到前方的气象条件。暴雨或闪电都意味着强烈的对流和湍流，而气象系统则可以使飞行员绕过这些区域。 光电系统光电系统覆盖的设备范围很广，其中包括前视红外系统和被动式红外设备。这些设备都可以给机组提供红外图像。这些图像可以获得更好的目标分辨率，从而用于一切搜救活动。 电子预警电子支援以及防御支援常用于搜集威胁物或潜在威胁物的信息。它们最终用于发射武器直接攻击敌机，有时也用以确认威胁物的状态，甚至是辨识它们。 航空电子系统包括了飞机上所有的电子设备，以上列举的不过是一小部分而已。其中还包括飞机管理系统、战术任务系统、军用通信系统、雷达、声纳、机载网络、空中救护等等。 二、航空电子系统的特点 1、功能区分在功能划分上，新一代系统已明显从纵向划分过渡到横向划分，提出了功能区分的概念。功能区分是整个系统中功能特性相近、任务关联密切的部分，在同一功能区中可以实现资源共享，容易互为余度而实现动态的重构及容错。 2、深广发展新一代系统的第二个特点是综合化进一步向深、广方向发展。 3、LRM登场新一代系统的第三个特点是以外场可更换模块（LRM）代替了外场可更换单元（LRU）为基础构成综合航空电子系统。LRM是形成新一代系统其它特点的基础，例如动态重构、二级维修概念都是在LRM基础上进行的。LRM是系统安装结构上和功能上相对独立的单元，故障定位可以达到LRM一级，通过更换LRM而排除故障。LRM、智能化的机内自检、二级维修体制是构成新一代系统维修概念的要素，使维修成本大大降低。 4、资源共享新一代系统的第四个特点是在LRM一级上实现硬件资源共享和硬件余度。通过
飞机发动机辅助动力装置启动原理 航空燃气涡轮发动机的结构和循环过程，决定了它不能象汽车发动机那样自主的点火起动。因为，在静止的发动机中直接喷油点火，因为压气机没有旋转，前面空气没有压力，就不能使燃气向后流动，也就无法使涡轮转动起来，这样会烧毁燃烧室和涡轮导向叶片。 所以，燃气涡轮发动机的起动特点就是：先要气流流动，再点火燃烧，也即是发动机必须要先旋转，再起动。这就是矛盾，发动机还没起动，还没点火，却要它先转动。 根据这个起动特点，就必须在点火燃烧前先由其他能源来带动发动机旋转。 在以前的小功率发动机上，带动发动机到达一定转速所需的功率小，就采用了起动电机来带动发动机旋转，如用于国产运-7，运-8飞机的涡桨5、涡桨6发动机。 但是随着大推力发动机的出现，用电动机已无法提供如此大的能量来带动发动机，达到点火燃烧时的转速了，因此需要更大的能源来带动发动机，这时，采用APU，产生压缩空气，用气源代替电源来起动发动机成为了现在所有高涵道比发动机的起动方式。 二、压缩空气的来源 毫无疑问，压气机是压缩空气最好的来源。采用涡轮带动压气机就可以连续不断的提供飞机所需要的压缩气源。而由于这个燃气涡轮装置提供的气源只要能满足发动机起动的需要就可以了，所以功率，体积相比发动机要小得多，这就使这套燃气涡轮装置可以采用电动机来起动，然后再由这套燃气涡轮装置产生压缩空气来起动发动机，这样就解决了发动机起动时需要大的能量的问题。这套燃气涡轮装置被称作APU（Auxiliary Power Unit 辅助动力装置）。 三、起动过程 发动机的起动过程是一个能量逐级放大的过程。先由蓄电池提供电源给APU起动电机，带动APU转子旋转；APU达到起动转速后喷油燃烧，把燃料提供的化学能转变为涡轮的机械能，并通过压气机把机械能转换为空气的压力能。由于燃料的加入，APU产生的压缩空气的能量已远远大于蓄电池的能量了最后，发动机上的空气涡轮起动机把APU空气的压力转化为带动发动机核心机转子旋转的机械能，在达到发动机起动转速时喷油点火，最终靠燃料的化学能使发动机进入稳定工作状态。 所以，在整个起动过程中，带动发动机核心机旋转的大能量，从很低的蓄电池能量，通过燃料的加入，一步步升了起来，就象三峡大坝的梯级船闸。 这就是APU的好处：飞机本身只需要携带一个能量很低的，充足了电的蓄电池，通过APU，就能够自主的完成发动机的起动，而不再依赖于地面设备来起动发动机。 四、APU的特点 APU和发动机一样，都是燃气涡轮装置，但它们的目的不同，这是个很大的区别， 发动机用于产生推力而APU不需要产生推力，它主要用来提供气源，还有电源。气源除用于发动机起动，还为飞机的空调系统供应连续不断的空气。 这个特点使APU不同于发动机。它要求APU在设计时，使涡轮产生的机械能主要通过压气机转换为空气的压力能，还有一部分机械能通过齿轮传递给发电机以产生电能，而不是向后喷出产生推力。 所以，能量分配的不同，是APU和发动机的主要区别 五、APU的工作 和发动机不同的是，APU的工作状态很简单，在起动过程完成之后，就进入了稳定工作状态，即转速维持不变。而发动机的却需要依据飞行情况不断的改变转速和推力。 APU的工作状态决定了APU的工作特点：
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910195086.0 (22)申请日 2019.03.14 (71)申请人 四川海特亚美航空技术有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区科园南 路1号 (72)发明人 蒋勇 高剑 杨斌 陈浩 (74)专利代理机构 成都君合集专利代理事务所 (普通合伙) 51228 代理人 张鸣洁 (51)Int.Cl. G05B 23/02(2006.01) (54)发明名称 航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故 障指示保持电路 (57)摘要 本发明公开了航空发动机辅助动力装置控 制器的掉电故障指示保持电路，与航空发动机辅 助动力装置控制器连接，所述航空发动机辅助动 力装置控制器包括设置有微处理器的控制器、数 据采集传感器、指示灯和电磁阀组件；包括与微 处理器连接的双向分时复用缓冲驱动收发器、分 别与双向分时复用缓冲驱动收发器连接的缓冲 器和驱动触发器、与驱动触发器连接的掉电故障 指示器；所述缓冲器与数据采集传感器连接；所 述驱动触发器还分别与指示灯和电磁阀组件连 接。本发明的有益效果是：本发明相比现有技术 便于飞行员了解掉电前的工作状态，随时采取相 应对策， 保障飞行安全。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 109885031 A 2019.06.14 C N 109885031 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109885031 A 1.航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，与航空发动机辅助动力装置控制系统连接，所述航空发动机辅助动力装置控制器控制系统包括设置有微处理器（IC1）的控制器、数据采集传感器、指示灯和电磁阀组件；其特征在于：包括与微处理器（IC1）连接的双向分时复用缓冲驱动收发器（IC2）、分别与双向分时复用缓冲驱动收发器（IC2）连接的缓冲器（IC3）和驱动触发器、与驱动触发器连接的掉电故障指示器（IC6）；所述缓冲器（IC3）与数据采集传感器连接；所述驱动触发器还分别与指示灯、电磁阀组件的输出端连接。 2.根据权利要求1所述的航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，其特征在于：所述驱动触发器包括结构相同的第一驱动触发器（IC4）和第二驱动触发器（IC5），所述第一驱动触发器（IC4）与掉电故障指示器（IC6）；所述第二驱动触发器（IC5）分别与指示灯、电磁阀组件的输出端连接。 3.根据权利要求2所述的航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，其特征在于：所述微处理器（IC1）的引脚P0.7-引脚P0.0与双向分时复用缓冲驱动收发器（IC2）的引脚A7-引脚A0连接。 4.根据权利要求3所述的航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，其特征在于：所述双向分时复用缓冲驱动收发器（IC2）的引脚B0-引脚B7分别与缓冲器（IC3）的引脚1Y1-引脚2Y4、第一驱动触发器（IC4）的引脚D1-引脚D8、第二驱动触发器（IC5）的引脚D1-D8分别连接。 5.根据权利要求4所述的航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，其特征在于：所述掉电故障指示器（IC6）包括结构相同且分别与第一驱动触发器（IC4）连接的故障指示器4、故障指示器3、故障指示器2、故障指示器1连接。 6.根据权利要求5所述的航空发动机辅助动力装置控制器的掉电故障指示保持电路，其特征在于：所述第一驱动触发器（IC4）的引脚Q1与故障指示器4的引脚1连接；所述第一驱动触发器（IC4）的引脚Q2与故障指示器3的引脚1连接，所述第一驱动触发器（IC4）的引脚Q3与故障指示器2的引脚1连接，所述第一驱动触发器（IC4）的引脚Q1与故障指示器1的引脚1连接；所述第一驱动触发器（IC4）的引脚Q5分别与故障指示器4的引脚3、故障指示器3的引脚3、故障指示器2的引脚3、故障指示器1的引脚3连接。 2