飞行器体系贡献度与综合设计工业和信息化部重点实验室

发布日期:2021年05月12日      点击:次     审核:航空学院

“飞行器体系贡献度与综合设计工信部重点实验室”是我国从事飞机体系贡献度前沿理论与方法研究的省部级重点实验室,实验室于2020年由工业和信息化部批准立项和建设。

体系化作战/运行的特殊环境和要求,对航空装备研发模式、飞行器设计理论方法以及相关领域高层次人才培养都带来了全新的挑战。“飞行器体系贡献度与综合设计工信部重点实验室”的建设,目的是满足体系化作战/运行条件下航空装备自主研发能力建设、体系作战/运行条件下飞行器设计理论和方法创新、我国航空领域高层次人才培养等方面的急迫需求,构建以基础理论方法和关键技术攻关为核心,集科学研究与人才培养于一体的飞行器体系贡献度前沿性、开放性和综合性研究平台。

实验室主任:

宋笔锋 教授/博导

实验室副主任:

尚柏林 教授,张安 教授/博导

实验室定位和使命:

以军民用飞行器体系贡献度评估与综合设计为主线,聚焦体系综合层级,以及体系与装备平台、机载系统的跨层级聚合融合,开展基于体系贡献度的飞行器设计基础理论及关键技术研究,推动体系作战与运行条件下飞行器设计领域相关科学研究和人才培养,促进体系层级飞行器综合设计方法的发展,为军民用航空装备重大型号研制发展,在设计源头提供基础理论方法、核心关键技术和高层次人才支撑。

研究方向和任务:

“飞行器体系贡献度与综合设计工信部重点实验室”按照“作战/运行体系”、“飞机平台”和“机载系统”三个问题层级,开展军用飞机作战体系贡献度设计理论与方法、民用飞机运行体系贡献度设计理论与方法、关重系统任务可靠性设计与评估及健康管理与预测、机载武器系统体系杀伤效能仿真评估技术等方向的研究。

主要仪器设备情况:

1.软件系统平台:

(1)飞行器/武器系统一体化综合设计与体系对抗仿真系统

该仿真平台包括DWK数字武器开发平台、STAGE Scenario和VSTasker作战仿真工具等。具有飞行器空战飞行仿真与控制、红蓝双方指挥控制体系对抗仿真及作战效能评估等功能。

(2)飞机生存力分析与权衡系统

该仿真平台能够确定对抗环境下高生存力措施效益的飞机生存力分析与权衡系统。系统由威胁定义、探测与命中敏感性分析、毁伤易损性分析、生存力计算、生存力措施数据库、费效分析与方案决策权衡等模块组成,用于确定作战飞机与威胁遭遇全链路的一对一、多对多生存力,并辅助分析方案设计阶段高生存力措施的效益与代价。

3)结构机构可靠性分析与设计软件

软件覆盖所有常见概率分布、非概率分布(模糊、区间等),全面支持多种可靠性试验数据形态,理论方法丰富包含有26种可靠性分析方法及3类可靠性设计方法,能够实现局部及全局灵敏度分析。软件平台的可靠性建模、可靠性分析与可靠性设计三大主体模块构建了智能化、辅助化、引导式的可靠性分析与设计流程。软件具有流程截面一流、功能方法强大、数据资源可信、工程适应强的优点。

2.硬件系统平台:

(1)多通道协调液压载荷加载系统

MTS 16通道协调液压载荷加载系统可分别进行静力试验、疲劳试验和加载控制,且具有模拟实测谱试验功能;具有波形发生器功能,能够生成正弦、方波、斜波、10%斜波、指数波等,并将标准波形作为载荷谱下发执行;多通道试验具备控制通道任意组合和协调加载控制能力,具备载荷加载、位移加载及其它(如温度加载)等闭环控制;系统包括液压加载系统、电液伺服控制系统、数据采集与处理系统和电子计算机系统,还有与之配套重力墙、承力地轨等。工作压力:≤35MPa;

  • 试验精度:静态≤0.5%FS,动态≤2%FS;

  • 2.5kN/10kN/100kN/250kN作动筒各4套。

(2)温-湿-振三参数综合环境模拟箱

三综合试验是指综合温度、湿度、振动三个环境应力的试验。本系统可用于考核产品在温湿度和振动三综合的环境下运输、使用的适应性。与单一因素作用相比,更能真实地反映产品在运输和实际使用过程中对温湿度及振动复合环境变化的适应性,暴露产品的缺陷,是新产品研制、样机试验、产品合格鉴定试验全过程必不可少的重要试验手段。

模拟环境类型:高温、低温、高湿、随机振动

额定激振力:100 kN

频率:5~2000 Hz

最大加速度:1000 m/s2

温度范围:-70℃~180℃

湿度范围:20%~95%

容积:3.4m3(1.5m×1.5m×1.5m)

(3)动态信号采集分析系统

DH8303N动态信号测试分析系统,是为结构的动态特性能专门设计,每通道独立的32位A/D转换器。采用19吋标准机箱结构,利用千兆以太网交换机扩展,单台计算机可以实现无限多通道的振动信号并行同步测试和分析。广泛应用于航空航天、汽车工业、机械工程、轨道交通等行业各种结构的性能测试和分析。

模数转换器;

32位逐次逼近型A/D;

电压量程:±5mV~±10V多档切换;

电压示值误差:不大于0.05%F.S;

示值稳定性:不大于0.01%/天(20℃±1℃的环境下,预热一小时后测量);

非线性:不大于0.01%F.S;

噪声:不大于3μVrms(输入短路,在最大增益和最大带宽时折算至输入端);

零点漂移:小于1με/天(输入短路,预热1.5小时后,恒温,在最大增益时折算至输入端);

应变量程:±100000με、±10000με、±1000με;

应变示值误差:不大于0.1%±3με;

半桥(四线制供桥)、全桥(四线制供桥)、三线制1/4桥(120Ω);

连续采样速率:最高256kHz/通道,分档切换;

频响范围:DC~100kHz(+0.5dB~-3dB)(50kHz平坦);

同步方式:多台仪器采用同步时钟盒同步。

地址:陕西省西安市碑林区友谊西路127号

邮编:710072

联系:西北工业大学航空楼A319办公室

TEL:029-88493671,88460479  FAX:029-88493671

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