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飞行小知识:简述高空缺氧和飞机快速释压

飞行小知识:简述高空缺氧和飞机快速释压
飞行小知识:简述高空缺氧和飞机快速释压

摘要:前不久,一个机组在飞行过程中,违反飞行程序和要求,把飞机上机组氧气系统消耗殆尽。很多不了解的朋友一定会问,为什么这么严肃的处理这起事件?下面,我就高空飞行机组缺氧的原理,和飞机快速释压机组的处置,简单...

前不久,一个机组在飞行过程中,违反飞行程序和要求,把飞机上机组氧气系统消耗殆尽,飞机落地后机组和签派放行违章放行飞机,让这架机组氧气系统失效的飞机继续起飞,飞往目的地,民航局和相关管理部门事后对这次不安全事件和涉事机组做了严肃处理,定性为严重事故症候。很多不了解的朋友一定会问,为什么这么严肃的处理这起事件?下面,我就高空飞行机组缺氧的原理,和飞机快速释压机组的处置,简单的和大家共同学习下。

事例1:

2005年,8月,一架失去联系的737飞机飞进希腊领空,空军的飞机紧急起飞拦截,空军飞行员吃惊得发现,飞机的风挡已经结冰,飞行员歪倒在座椅上,后来,这架载有121人的塞浦路斯波音737客机撞上了雅典附近的埃维亚半岛上的一座山。没有生还者,希腊社会治安部的一名高级警务官员称,载有塞浦路斯客机可能是由于机舱气压骤减酿成灾难。

这架飞机就是因为飞机的座舱快速(慢速)释压,而飞行员没有及时保护自己而造成灾难。事例2:

南航737的一名飞管部飞行员在美国FAA实验中心做了一次机组缺氧失去意识的测试,飞行员在增压舱模拟飞机慢速释压,此飞行员身体素质很好,而且有意识的克服自己的情绪去做这次测试,当“飞机”座舱高度达到25000英尺时,他已经完全失去意识,昏睡过去,而失能的时间只有三分钟。他对笔者说,因为飞机是缓慢释压,每个人对缺氧的感受是不一样的,或者头痛,耳鸣,他就像喝了二两酒,在兴奋中迅速失去意识,因为自己是有准备的,而在空中快速的释压,人为紧张,也许失能的时间只有这个时间的一半。也就是说,飞机在25000英尺高度的释压,机组的清醒时间可能只有一分多钟。而实际上,我们的平时的巡航高度,是远远高于这个高度的。

熟悉检查单的飞行员都知道,快速释压和紧急下降的检查单是我们所有需要记忆的检查单中最长的,就是因为快速释压是飞机中几乎最严重的紧急故障,需要我们在飞行中认真对待,今天我们就这个课题结合自己飞行训练的一点体会,和大家一起学习讨论下。

一:飞行员应该了解的高空生理学、缺氧现象和快速释压方面的相关知识。

作者作为模拟机教员向一些正在复训的有经验的行员询问他们中有多少人经过生理学训练课程训练时,得到的答案往往是否定的,在飞行过程中。我们长时间地呆在我们整洁舒适的驾驶舱里,我们很少想到万一我们小心维持的舒适环境失效时外面的温度如何以及给我们的反应时间有多长。

喷气飞机被设计成可以在高空有效率地工作。任何时候当我们在高于我们适应的高度上活动时,危险就存在。不管你如何评估自己的能力,你的身体都会感受到所处环境的存在,同时也会受到气体浓度和环境压力的影响。

中国民航《公共航空运输承运人运行合格审定规则》(121部)中第121.419条d项规定:“在7600米(25000英尺)以上高度的飞行中服务的机组成员,应当接受下列内容的教育:(1)呼吸原理;(2)生理组织缺氧;(3)高空不供氧情况下的有知觉持续时间;(4)气体膨胀;(5)气泡的形成;(6)减压的物理现象和事件。”南航的《训练大纲》也规定飞行人员应急生存训练的内容应包括高空生理学的知识。

接下来的讨论适用于所有的飞行员——

1.大气的组成

从生理学的角度来看大气可以被认为是不变的常数。虽然我们常常说在高空空气变稀薄了,维持生命所必需的氧气也少了,但实际上大气的成分随着高度的变化而保持不变。氧气在空气中的比例虽然恒定保持在21%,但一定体积空气里氧气分子的个数随高度的增加、压力

的下降而减少。大气成分中剩下的79%主要是氮气(79%)、二氧化碳(0.3%)、惰性气体(1%)和水气。

2.大气的物理特性

我们先了解下一些枯燥的概念。由于在较高的高度上测量点上方的分子数目较少,所以你可以看到随着高度的增加压力是减小的(见图一)。最明显的密度变化发生在海平面到5000英尺之间;因此,即使在一架增压的飞机中也必须考虑到压力和密度的变化问题。

国际标准大气(ISA)是指在海平面15°C(59°F)的干燥空气的平均压力为29.92英寸汞柱(760毫米汞柱)的大气。这个标准也用相同温度下14.7psi或1013.2百帕来表示。

图一:压力随高度变化图

地球的表面依靠太阳辐射来取暖。太阳辐射随后再反射回大气中,这些直接和反射的太阳辐射对直接加热大气作用很小。大气主要是靠温暖的地球来直接加热的,因此大气的温度是随着高度的增加而降低的——直到到达高约35000英尺的对流层顶为止。在到达对流层顶之后大气温度相对保持恒定。干燥大气的温度垂直递减率是每1000英尺减少3.56°F(1.98°C)。大气作为数种气体的混合体服从气体方面几个的物理定律。对这些定律的理解能够帮助理解高度的影响和人体内气体的作用。

下面我们先学习几个定律:

道尔顿定律告诉我们任何气体的混合体(压力和容积不变)的总压力等于混合体中单个气体压力(也称局部压力)之和。同样,每一种气体的局部压力与该气体占混合体的百分比对应成比例。因为氧气在大气中的比例恒定保持21%,道尔顿定律让我们能够计算出在任何高度上大气中氧气的局部压力。

我们后面就会看到人体如何受大气中气体压力的影响。周围空气中可提供的氧气的局部压力很关键——它决定了人体缺氧情况何时发作以及发作强度。

亨利定律表明溶解在一种溶液里的气体数量与作用在溶液上该种气体的局部压力大小成正比。一瓶碳酸饮料可以为我们演示这个定律。当我们打开瓶盖时,饮料里的二氧化碳(CO2)会慢慢地扩散到大气中去,直至饮料中的CO2压力与周围空气中的CO2压力相等为止。然后这瓶饮料就会变得很“没劲”。

波尔定律表明当温度恒定时气体的体积与其所受压力成反比。气体在其所受压力减小时体积会增大。这条定律适用于所有气体,即使是人体体内的气体也一样。把海平面一定体积的气体在放到18000英尺时其体积会膨胀为原来的约两倍,放到50000英尺时会膨胀为原来的近9倍。

格雷厄姆定律告诉我们高压区的气体会向低压区施加一个力。如果气体之间存在一个透膜或半透膜,那么气体会透过膜由高压区向低压区扩散。这种扩散将会一直持续到膜两边的气体压力相等为止。格雷厄姆定律适用于所有气体并且一个混合体中的每一种气体都会独立运动。这样,两种或更多种气体透过同一个膜做不同方向的扩散就成为可能。实际上,这就是氧气如何在细胞和组织中传输的原理。

好了,物理课就上到这里。那么这一切又是如何影响我们的身体的呢?当我们谈到高度对人类身体的影响以及高空病时,我们总会想到“高”空并将其定位为高度层(FlightLevel)的某处。实际上并不一定如此,长时间处于任何高于你日常生活的高度,你的身体都会有反应。就如同住在沿海的人上了西藏高原一般感到不适。

3.人体是如何使用氧气的

让我们从我们的身体在正常情况下如何获得、运输和使用氧气入手,来开始关于高度如何影响人体的讨论吧。这时,那些气体定律的重要性就会变得更加明显。我们都清楚氧气在进行燃烧和氧化时是必需的。基于同样的原因,氧气在人体里也是必需的——用以维持为生命提供能量的养料的氧化作用。

图二:人体内呼吸作用的工作图

血液里的氧气只有极少数是以血浆里的溶解形式运输的。绝大多数的氧气——接近98%——是由红血球里的血色素分子运输的。血色素结合和运送氧气的能力取决于周围环境中的氧气压力。较高的氧气压力使血色素能够携带较多的氧气;较低的氧气压力则会使血色素放弃氧气的趋势增加。正是这种(随压力条件)变化的结合特性,使血液能够从肺部获得氧气并运送到正在进行新陈代谢的组织那里。血色素的这种特性也导致了众所周知的“氧气分离曲线”(见图二)。我们已经知道了氧气压力随高度增加而近似线性地减小,但血色素的携氧能力却遵从着大不相同的变化曲线。在略高于20000英尺的高度上血色素的携氧能力急剧减弱。

图三:氧气分离曲线

在海平面高度上,空气以760毫米汞柱(mmHg)的压力进入肺部,其中氧气的局部压力大概是160mmHg(即760mmHg的21%)。但流经肺部的血液并不直接与来自大气的空气相接触。血液接触到的是肺泡空气——肺泡中含有的气体混合体——其中氧气仅占14%(这是因为其中加入了你吸入的水气以及从组织流回的血液所释放出的二氧化碳)。肺泡空气中氧气的局部压力为760mmHg的14%即106.4mmHg。肺泡空气中的二氧化碳占5.5%(与之相比,大气中则只占不到1%),其局部压力为41.8mmHg。

从组织流回的血液中血色素所携带的氧气,其压力约为40mmHg,格雷厄姆定律决定了氧气会从高压部分的肺泡空气向血液里扩散,而二氧化碳则从血液向肺泡部分扩散。相反的过程发生在富含氧气的血液到达平均氧气压力为20mmHg的组织的时候。如此低的氧气压力(20mmHg)会使血色素将氧气释放到组织里,与此同时二氧化碳从组织扩散到血液中(组织里二氧化碳的平均压力为50mmHg,而且,这还取决于组织的活动强度)。所有这些关于高空的讨论是不是已经让你感到有些喘不过气来了?

正常情况下对健康的个体来讲,海平面的大气压力足够使离开肺部的血液的氧气浓度接近完全饱和(97%)。在10000英尺的高空这种饱和度降到了接近90%——仍然足够支持普通的生命功能(以医生的角度来看,93%的氧气饱和度是维持正常功能的底线)。在西藏高原(海拔约14500英尺,气压438mmHg)氧气饱和度下降到80%。许多人如果在这种环境下呆一段时间就会患上高山病或者高空病:眩晕、恶心、虚弱、呼吸过度、不协调、思维迟缓、视线变暗以及心跳加速。在25000英尺的高空,氧气饱和度仅为55%,人呆在这里将会失去意识。(请注意在25000英尺高度上肺泡空气中氧气的局部压力为281.8mmHg的14%即39.5mmHg——略低于正常从组织流回的静脉血里的氧气压力,那么高于25000英尺你认为氧气会向那个方向扩散呢?

现在,一些国外的飞行员开始携带一种叫做“脉冲血氧计”的小仪器(见图三),将它夹在手指上,通过向指尖的动脉血管发射一束轻微的电波,可以测到血液中的氧气饱和度并以数字形式显示出来。把它当作一个“缺氧计”可以让你随时准确地知道自己的缺氧情况。

图四脉冲血氧计

4.缺氧的种类

不管引起缺氧的原因如何,缺氧对飞行技能的影响以及其发作的症状都是相同的。但看看不同的起因还是有好处的,这样当其中一个或几个因素存在的时候,我们可以警惕缺氧情况的发生。

供给不足型缺氧(Hypoxichypoxia):

飞行员们常常称之为“高度缺氧”(altitudehypoxia)。这是一种由于缺乏可供呼吸的氧气或者吸入空气中氧气的局部压力过低引起的缺氧现象。是当我们在不增压飞行中或在座舱高度

高于5000英尺的增压飞行时,遇到的典型缺氧现象。虽然严格来讲,我们即使在只高于我们适应的环境几百英尺的高度上活动也会有某种程度的缺氧,但是缺氧现象在高高度不增压飞行中更为明显些。事实上,如果没有其它因素的作用,供给不足型缺氧在5000英尺以下并不明显。

这种缺氧的发生是因为肺部吸入的氧气压力和血液及组织中的氧气压力之间的差值越来越小,而血色素和氧气的结合能力正是受这个差值影响。这个差值越大,血色素携氧能力越强。随着这个压力差值越来越小,血色素携带和运输氧气就变得越来越困难。

贫血型缺氧(AnemicHypoxia)比如说飞行过程中的吸烟:

贫血型缺氧是指任何时候即使吸入的空气中有足够的氧气但血液的携氧能力却降低了的缺氧现象。有多种情况可以使这种缺氧现象发生。

能够导致健康的、有活力的红血球数目减少的情况(贫血或红血球减少、失血、血细胞变异、疾病等等)都将削弱血液向组织供氧的能力。还记得以前的广告老是警告说“为贫瘠的血液加铁”吗?铁是血红素细胞中的功能部分,正是铁使血红素成为生命中不可缺少的要素。另外相对于可供红血球数目的减少,任何干扰血红素运送氧气能力的物质或者任何能取代融入血红素中的氧气的物质也将影响到可以提供给细胞的氧气。

对于血红素运输氧气最常见的破坏者就是一氧化碳。一氧化碳与血红素结合的能力要比氧气容易200-300倍,而且一旦结合极难去除。吸烟者会发现与他们的血红素结合的一氧化碳会令他们缺氧症状发作的起始高度降低。这就是我在很多场合强烈建议驾驶舱禁烟的原因。吸烟会使飞行员无意识缺氧。

药物和酒精影响:

在2000-3000英尺。这种影响并不局限于吸烟者,任何暴露于吸烟环境的人都会不同程度地受到影响。化学药品,如磺胺类药剂和亚硝酸盐药剂(存在于食品的防腐剂中),也可以对血红素携带和运输氧气的能力产生负面影响。

组织霉素型缺氧(Histotoxichypoxia)这是细胞呼吸作用的一种中断。也许有足够的可吸入氧气可以让血液和血红素完全饱和,但是等待和需要氧气的细胞却因为细胞毒素的存在而无法使用氧气。能引起这类影响的最常见的细胞级毒素就是酒精。虽然其它毒素如氰化物和某些麻醉品也可以引起细胞呼吸作用的中断,但酒精是最常见的。

现在,我们都明白酒精对于飞行的危害性。然而,许多飞行员却依然可能受到酒精的伤害而且不知道问题(或问题的原因)的所在。还记得前面提到的“为贫瘠的血液加铁”吗?要警惕一些“滋补品”和“益寿制品”被当作药品使用了。请仔细阅读你想要服用的任何经过直销途径得到的药品或者滋补品。尽管许多制造商都已去除或减少了液体药品中的酒精成分,但你可能会对其中仍然存在一定百分比的酒精感到意外。在一种很普遍的“为贫瘠的血液加铁”的维生素补充品中,含有12%的酒精!这也是我们在飞行前严禁饮酒的的一个重要原因。

图五:三种缺氧形式

5.不同高度上缺氧的影响

缺氧是一种隐性的和累积式的情况,而且飞行员几乎无法察觉。你应该始终明白在没有足够的备份氧气的情况下,你将在对自己能力一直保持绝对信心的同时逐步丧失能力。

伴随着氧气饱和度的降低,生命功能会遭受明显的破坏。从93%的氧气饱和度(被认为是维持正常生命功能的底线)开始,视觉方面的问题会开始出现。氧气饱和度的降低会使得意识快速地变得模糊起来。

正如前面提到的,请牢记虽然氧气的局部压力随高度增加而近似线性地减小,但血色素的携氧能力却遵从着大不相同的且更致命的变化曲线。让我们来看看随着高度的增加,一个普通的健康个体会产生的一些典型缺氧症状吧。

5000英尺这个高度被大多数人认为是一个“低”高度。人眼睛的视网膜比起身体其它器官来对氧气的需求更为苛刻——即使相对于消耗氧气总供给量30%的大脑来说。在这样“低”的高度上眼睛会感到功能上的退化,其中最明显的是对于夜视的能力。

在这个高度上夜间飞行,仪表和航图更容易被看错,地貌和地面灯光也更容易被误判。有人做过实验,带着学员在座舱高度为8000英尺的环境中经过长途飞行后,在飞越莫哈韦沙漠(MojaveDesert,在美国加利福尼亚西南——译者注)时,我的学员们总能体会到一种令他们瞠目结舌的震撼。在让他们注视黑暗沙漠表面上可辨别的地标后,让他们吸几分钟100%的纯氧。在吸氧后所有的学员都毫无例外地被从黑暗中“跳”出来的那些地标震惊了。大部分学员在体会这一幕之前都对此有所耳闻,但没有一个对这种神奇的效果做好了充分的准备。这种程度的缺氧是极其不易察觉的,因为在这种环境下多数飞行员感觉他们正处在巅峰的状态。我们需要额外的警惕以防漏掉航图上的重要定位点或看错仪表。

10000英尺夜晚的视力此时减弱了15-25个百分点。氧气饱和度已经降到90%,你的大脑正接受着最低限度的氧气供给。这个高度绝对是你可以信赖自己全部功能的最高高度,虽然你的判断力事实上已经受到了损害。亢奋的精神状态阻碍着你对自己的能力进行正确的自我评估。在这个高度上呆上4个小时或更长时间,身体的缺氧反应例如刺痛和头痛可能都不会很明显,而这时你的判断能力实际早已不存在了。高于10000英尺时氧气饱和度和人的能力都会急剧地降低。

14000英尺血液的氧气饱和度现在降至85%。在这个高度上你将更加失能。视线将变暗,你将感受到判断力、记忆和思考方面严重的衰退。可是判断力的受损将使你对自己的能力仍然感觉良好。如果在这个受损阶段缺氧现象没有被确认并纠正的话,那在这之后也不太可能再被确认了。你处在极度的危险之中。

16000英尺比前一个高度只高了2000英尺,但你将表现得好象是喝了一大瓶酒一样。你血液的氧气饱和度降至79%而你将严重失能。你将变得兴奋、好斗、分不清方向或者三者兼有。你也将变得失去理智、不可信赖和危险。如果你是一个人,你生还的机会正快速地逝去。18000英尺在这个高度上,你会失去所有有用的生命功能,虽然你可能仍然自我感觉不错!血液的氧气饱和度降至73%,你的大脑会很痛苦。大概30分钟后你就会死去。

20000英尺如果这时你还未崩溃,那也为期不远了。血液的氧气饱和度降至71%。这个高度上人的意识只能维持5-15分钟,超过这个时间就会导致死亡。

25000英尺别玩火!血液的氧气饱和度现在降到了足以致命的水平。人的意识只能维持3-6分钟,死亡紧随其后。高于这个高度,碰上一次快速释压可能会引起许多压力方面的疾病。请记住,这个高度仅仅相当于许多现代飞机验证高度的一半!

6.是什么决定着你的缺氧反应?

要准确地说出缺氧反应何时开始影响你是不可能的。个体对缺氧的反应不仅因人而异,而且同一个人因为身体的化学情况、健康状况和饮食的不同,在不同时间对缺氧的反应也不相同。有一些决定因素可以在飞行员的掌握之中;而另一些则决定于飞行环境本身。

绝对高度:

这是个简单的因素。缺氧的强烈程度决定于你所处环境的绝对高度。绝对高度指不增压飞行的飞行高度,或者是增压飞行的座舱高度。随着环境高度的增加以及大气中氧气的局部压力的减小,缺氧的危险增加了。绝对高度这个因素通常在一定程度上可由飞行员控制,可是山脉和天气可以带来预计不到的高度爬升。这个因素对于增压飞机来说影响不大。

也许来自高原的飞行员比来自沿海的飞行员对高度有着更大的忍受力,能在更高的高度才出现缺氧反应,因为他们已经对高度有一定的适应能力了。

爬升率:

你爬升得越快,缺氧的症状就会越快发生。攀登珠穆朗玛峰的登山者都熟知这一点。在他们

的攀登过程中,他们花上几个星期在中间不同的高度进行适应性休整。一次爆发性的座舱释压导致的座舱高度快速升高可以使你保持清醒的时间比正常预计的减少1/3到1/2。快速爬升可以导致缺氧症状的快速累积并使飞行员在意识到之前完全失能。

暴露的持续时间:

在8000英尺呆上几个小时(实际上我们在航路飞行到120000米的时候,座舱的高度就几乎是这个高度)可以导致与在更高高度上呆短一些的时间相同的缺氧症状。缺氧的症状是累积的,也是与时间有关的,但是并没有可靠的方法来预测它们之间准确的关系和影响。唯一可以肯定的是,在越高的高度上只需越短的时间就可导致缺氧。

身体的活动强度:

任何的身体活动都会明显导致身体的需氧量增加。肌肉会抢夺大脑的边际可供氧气,缺氧反应会提早到来。虽然飞行员并不需要有太多的身体活动,但是在颠簸下飞行或者自动驾驶失效所带来的额外体力消耗能够明显地减少本已是最低限度的大脑和视网膜供氧。这个因素通常不在飞行员的控制之列。这也是事例2里测试的时间往往要比实际的时间长的原因。

温度:

驾驶舱的温度对于个体对缺氧现象的承受力有着很大影响。任何一种极端情况——晚上呆在加热装置失效的寒冷的驾驶舱里或者正午时分呆在没有空调的增压飞机的“温室”里——都将导致身体消耗多余的能量,用以维持可接受的体温。这种消耗的能量就是另一种形式的身体活动的增加,并会降低飞行员对缺氧现象的承受力。

自我施加的因素:

不同的飞行员对于缺氧的感受大不相同,而且同一个飞行员每天的情况也不相同。这个因素(自我施加的因素)是最主要的,因为以下的因素许多是可以由飞行员直接控制的。飞行员有责任尽量避免这些因素。你对缺氧的承受力会因为下面的因素而降低。而且我们无法准确评估这些因素的组合效果。

疲劳:

疲劳既是一种恶化的因素也是缺氧的一种反应。精神上或者身体的疲劳都会降低飞行员对缺氧以及伴随的能力和感觉方面的虚耗的承受能力,因为疲劳已经将飞行员的能力降到了可能是不可接受的水平,缺氧又会加重疲劳。这种循环不断地向着加重疲劳和降低能力的方向继续。同样,飞行员可能并不认为是缺氧的影响加深了疲劳,从而没有采取恰当的纠正措施。酒精:

即使是在血液中的酒精水平降为0之后,这个细胞级的毒素仍然是个危险因素。当然,正如我们前面注意到的,血液或细胞中任何的酒精成分都会妨碍它们携带和利用氧气。血液中一盎司的酒精可以增加2000英尺的身体感知高度(body’sperceivedaltitude)。酒精带来的后继影响就是使人虚弱。如前所述,由于酒精破坏正常睡眠引起的疲劳将会降低我们对缺氧的承受力。另外,酒精的镇静作用会在血液里的酒精被排除之后依然存在。这将减弱飞行员的判断力并延迟对故障的判明。

一氧化碳:

再次说明,请务必记住一氧化碳与红血球里的血红素结合要比氧气容易200-300倍,一旦结合,要想从红血球上除掉这个毒素几乎是不可能的——事实上一氧化碳会一直留在红血球上直至这个红血球死去并被活着的红血球吞噬掉为止。当然了,血液中的一氧化碳主要来自吸烟——不管你是吸烟还是被动地吸二手烟。

也许没有其它的自我施加的因素能象血液中的一氧化碳水平那样致命但又可以控制。飞行前24小时内吸一包烟会使8%-10%的可供血红素被一氧化碳结合,这将使身体感知高度升高5000英尺!这样,你在海平面的高度上就可以感受到缺氧的影响了。在8000英尺的座舱高度里巡航就像在13000英尺作无增压飞行。大家都知道大多数事故发生在着陆阶段这一事

实,可是飞行事故有多少是由缺氧引起的却很少被统计——尤其对现代喷气飞机来说。二:快速释压

在作者的飞行生涯中曾经预见过一次因为风挡破裂而紧急下降的事件。

那次我还是做为机长飞行,从北京回乌鲁木齐,刚进呼和区域,突然发现机长的1号风挡有电火花,正当我们在找检查单的时候,突然听到一声巨响,因为受热不均,左一号风挡呈蜘蛛网状爆裂,我当时的心跳达到180下,人处于一种紧张的状态,当管制员询问我要下多少高度的时候,我回答是10000尺。飞机开始下降,我们互相提醒,控制飞机下降的速度,人也慢慢冷静下来,我们发现飞机增压还可以控制,就没有戴上氧气面罩,后来管制员把我们交接到北京,飞机安全落地。事后我们总结,有两点自己做得不好,第一,在这样的飞机已经有释压的迹象(虽然座舱警告喇叭没有响),还是应该戴上氧气面罩,第二,飞机在下降的过程总一直没有和乘务员沟通,没有询问客舱的状况。

实际上我们那种情况还不是我们今天讨论的,爆发式座舱释压,即快速释压。

1.两种快速释压

那些当我们在FL394巡航时给我们错误安全感的铝皮和树脂玻璃——能够让我们犯错误。多数飞行员都不会去仔细想这个问题,但出错的可能性确实存在。大家还记得夏威夷航空公司的737在空中被撕下一块蒙皮的事情吧,遇到的那种飞机结构出现问题的情况肯定会导致突然的和爆发式的释压,但是更有可能发生的情况是舱门密封失效或者座舱玻璃破裂。

正如我们经常看美国的大片中---的一样,真实的释压将会首先伴随有巨大的声响,因为座舱里的高压空气会“奔涌而出”直到飞机内外压力一致为止。这可能会由巨大的“砰”的一声开始——,尘土和碎片将会卷起并向破裂处冲去。细小的物件会被吸出舱外,并且由于座舱里的温暖空气比外界的寒冷空气含有更多的水气,座舱里会产生雾。随着座舱温度和压力的不断降低,水气会浓缩形成一个潮湿、寒冷的雾。温度会发生明显变化——在FL400外界温度为-67°F。客舱内会一片混乱。这些只是对于飞机内空气的影响——对人的影响又会如何呢?

人类的肺部通常需要约0.2秒的时间来释放它们中间的空气。任何短于这个时间发生的释压都会引起肺部的快速释压以及肺部的撕裂或者严重损伤。对付这类释压唯一可选择的紧急程序就是立即戴上氧气面罩并尽快下降到较低的高度上。

还有一种快速释压是指发生时间长于1.5秒但小于10秒的释压情况。这种释压能在大型飞机上遇到并且更为常见些。这种释压没有很高的肺部损伤危险,但是噪音、混乱和雾都不同程度地存在。尽快戴上氧气面罩和下降仍是必要的,但还有其它的紧急措施可用来对付这种释压并减少释压造成的破坏。

这个时间在10000英尺是无限长,到了40000英尺以上就只有9到12秒。由于被震惊的缘故加上紧张的身体对氧气消耗得更快,爆发式或者快速的释压会使这个时间减半。

2.释压是如何影响人体的?

当然了,释压最严重的后果是由缺氧以及或多或少的意识丧失带来的。座舱快速释压导致的最显著的即时反应将是肺部的空气突然溢出。有些飞行员告诉我他们可以屏住呼吸来阻止这种情况的发生。可是这是没用的。首先,事件发生带来的惊讶会超控任何你可能想到的防犯措施。其次,压差的快速变化让你完全不可能屏住呼吸。(想想看,我们谈到的可是有7.8psi 的压差。让我们对这样一个压差作个分析。7.8psi的压差意味着每平方英尺上1267磅的压力。而一架普通喷气客机的机翼上、下表面压差还不到1/3psi——就足以托起一架飞机了。)波尔定律告诉我们任何气体的体积都和其承受的压力成反比。换句话说,压力降低,气体就会膨胀。任何滞留在人体内的气体都将随着身体周围压力的降低而膨胀。这将引起身体不同部位的不适或者疼痛。

塞耳朵:

每个坐过飞机的人都会对滞留的气体如何影响我们的耳朵有所体验。通常来说,塞耳朵是下降时产生的一种现象,而在快速释压时耳朵同样也会感到不适和疼痛。正常情况下,连接中耳和鼻腔的咽鼓管扮演着平衡外耳和中耳压力的角色。外耳和中耳由耳膜隔开,任何外耳和中耳之间的压差都会使耳膜凸起。而耳膜的弹性减弱将会影响到我们的听力。

通常在伤风感冒的时候,咽鼓管的肿胀将会妨碍外耳和中耳之间压力的正常平衡。由于咽鼓管的鼻腔端在某种程度上实际是使空气流出中耳的单向活门,所以与爬升或者快速释压的时候相比,在下降时塞耳朵这个问题更容易发生。但是尤其是这些管道里粘膜的严重肿胀又会使塞耳朵在其它情况下发生。由于空气密度的最大变化发生在海平面到5000英尺之间,所以压力的快速变化引起的这些问题在这些高度上要比在高高度更严重些。

鼻窦的堵塞:

鼻窦的堵塞要比咽鼓管的堵塞更为严重,因为鼻窦和鼻腔的连接管道要比咽鼓管细小得多。快速释压时,窦管的快速释压或者其本身的炎症都会带来剧烈的、近乎无法忍受的疼痛。有人形容这种疼痛就好像是将钉子插进头部一样。唯一可以舒缓这种疼痛的方法只有是下降到一个环境压力较高的高度上,以减小窦腔和周围环境之间的压差。

牙齿的问题:

虽然由快速释压引起的牙齿的问题不象塞耳朵和鼻窦堵塞那么普遍,但是它确实能够发生。在爬升以及快速释压时,任何牙龈或者牙根周围的脓肿或发炎都会导致剧烈的疼痛。只需下降到一个环境压力较高的高度上就能减轻这种疼痛。

如果有补得不好的牙齿,那么在快速爬升或快速释压的情况下就会出问题。在填充物底下较高的气压会引起极大的疼痛,并且在少数情况下能够导致牙齿的爆裂。

肠道的问题:

快速释压带来的肠道问题可能仅仅是不适而已,也可能是让人完全失能的。在肠道里通常只有一夸脱的自由气体,这部分气体是由吞咽带入的或者由消化作用和发酵产生的。饮食的不同会增加或减少这部分气体的多少。这部分气体同样遵守波尔定律,将会随环境气压的减少而膨胀。海平面一夸脱的气体到了43000英尺会膨胀到9夸脱。这部分急剧膨胀的气体可能会引起肠道剧烈的绞痛。到底会产生怎样的后果取决于人体的疲劳程度、心情的好坏以及综合的生理状态。膨胀的气体将会从肠胃管道的任意一端排出。

溢出气体的混乱:

气栓症是潜水员经常碰到的一种常见病。但是这只是许多溢出气体混乱造成的疾病之一。医学上有许多与溶入人体内气体的释放相关的病症,我们也可称之为减压病(decompressionsickness或者DCS)。

体内含有大量氮气,它们溶入在血液和其它身体组织中。这些氮气在海平面气压、或者接近海平面气压的环境下溶入人体,亨利定律告诉我们任何高于这个的气压都将会使氮气从人体中分离出来。

溢出气体从多个方面影响着人体,可没有一样是好的:

1.循环系统循环系统中的气泡聚集可能是溢出气体混乱最为严重的情况。这些气泡——或者叫做气泡栓塞——首先堵住最细小的毛细血管。随着气泡变得越来越大,大的血管也将被堵塞住。如果心脏、肺部或者大脑部位的血管被堵塞的话,将会使人失能甚至致命。对于身体组织的破坏程度将取决于堵塞的范围和持续时间。

2.胸腔和肺部胸腔和肺部管道里的气泡能导致为我们所知的窒息症状。这种症状首先的表现是胸腔中部的一种灼痛,继而发展成一种刺痛,而且作深呼吸将会加重这种症状。一种几乎无法控制的咳嗽随着时间的延续将会让人感到窒息并且面色苍白。嘴唇、耳垂和手指甲会发青并感到刺痛。在这个阶段,如果没有立即下降到一个较高气压的高度上的话,人就有可能死亡。

3.肌肉和骨骼在关节处——尤其是肩部、肘部和膝部的大关节处——的血液里形成的气泡将会导致不同程度的疼痛。当潜水员从深处过快地上浮时感受到的是同一种疼痛。这种我们称作气栓病的病症将会不断地恶化,直到溶入血液的气体压力与外界气体压力达到平衡为止。同样的,唯一的解决之道就是下降到环境压力较高的高度上。再次处于低压环境下将导致此前感到的疼痛复发。

4.神经系统溢出气体的混乱可能会在不同程度上影响着神经系统,有可能是一般的由于皮肤神经管道周围形成的氮气气泡导致的刺痛、发痒或者忽冷忽热,也可能是有生命危险的脑部气栓。外部神经受影响很少会引起永久性的伤害,其症状与缺氧的症状几乎一样。中央神经系统(大脑和脊柱)受影响将导致严重得多的后果。氦气气泡在中央神经系统区域产生,其早期症状通常是视觉受到干扰比如出现闪烁,以及头疼和错觉。更加严重并有潜在生命危险的症状包括局部或全身麻痹、丧失听力或语言能力以及丧失意识。这些症状的出现表明需要尽快下降到较低高度和及时的医疗救助,以防止导致终身残疾或者死亡。

而唯一解决的办法就是尽快下到安全的高度上。

三:如何在飞机释压后,进行紧急下降

前面我们说过那个失事的737,空军飞机报告说在那架飞机上发现了一些被霜所覆盖的窗户。这只能是由释压前较高湿度的客舱空气形成的。

我们知道机组在释压发生时几乎立刻就失能了,因为他们没有采取正确的行动来纠正当时的不正常情况。我们不知道这是为什么。他们没有及时戴上氧气面罩吗?或者是面罩没有如他们预想地提供氧气吗?再比如飞机在高空发生“泄压”故障,若“紧急下降”不及时,许多人就可能会因为缺氧而窒息死亡(当飞行高度40000英尺发生“泄压”,飞机上的人员将在15秒内全部失去知觉,接着就是窒息而亡)。

正常人在释压状态下可能造成失能的时间与飞机当时所出的高度不同而有所不同:

FL2502分钟

FL3001分钟

FL40015秒

事例2能清楚的证明以上的时间。

《中国民用航空空中交通管理规则》(CCAR-93TM-R2)(第九章复杂气象条件及特殊情况下的空中交通管制第五节座舱失压)

第二百八十三条接到航空器驾驶员报告航空器因增压系统失效紧急下降时,管制员应当采取如下措施:

(一)根据航空器当时的位置,迅速通知其他航空器避让,并立即通报有关管制单位;(二)允许航空器在不低于安全高度的情况下,下降到4000米以下高度飞行;

(三)航空器下降到较低高度层飞行后,了解其续航时间;

(四)按照航空器驾驶员的决定,及时提供航空器继续飞行或者就近机场着陆所需的飞行情报。

飞行员在执行紧急下降这个程序的时候,应该是深思熟虑,有条不紊的,除了按照我们检查单的要求作出记忆项目完成检查单外,我还想提出点建议。

飞行员会从座舱高度的上升显示等途径及时发现座舱失压,这时应当:

1、先戴上氧气面罩,尽快建立机组通讯,判断座舱失压程度;是否是已经无法控制。我们在前面说了那么多,就是告诉大家戴上氧气是多么的重要,飞机是否是真正的释压,只要是怀疑增压有故障,都应该戴上氧气面罩。

2、及时了解航空器所在高度;飞机在航路上,是否有其他飞机在自己下降的航迹上。

3、时间允许时向管制员报告并请求紧急下降许可;我们现在南航要求都是在得到管制员下降许可后,才开始下降的。而这段时间,飞行机组应该可以把飞机的速度调小,偏航,为等

会的快速下降作准备。

4、时间告紧时向右偏航30度紧急下降的同时向管制员报告该失压情况;在可能的情况下,最好是偏出航路20公里,再开始下降。在下降过程中,如果怀疑飞机结构受损,最好避免大的机动负荷。我们今年南航在模拟机上增加了飞机风挡损坏的检查单,就要求飞机在下降的过程中,限制飞机的速度,使用颠簸速度下降。

5、有必要在当时通讯频率上发遇险电文(MAYDAYMAYDAYMAYDAY)并使用二次雷达遇险编码(A7700);因为在交通繁忙的地方,有时候机组是插不上话的,所以在这样的紧急情况下,要使用MAYDAYMAYDAYMAYDAY,而且要把应答机调成7700。

6、建议使用自动驾驶仪和自动油门。而且飞机在下降过程中,更应该有时间和精力去照顾前方的天气,是否使用防冰,曾经有过飞机因为空调故障飞机误入雷雨,颠簸,飞机的坡度瞬间达到100度,险些造成飞行事故。

7、到达安全的高度后检查机上是否有人受伤;要及时他有效的和后面的乘务员联系沟通,机长还应该进行机长广播。

8、向管制员报告遇险状态解除并将机上情况及下一步意图告知管制员。如果备降或者继续飞行,要检查燃油,因为你的飞行高度将受限制。

但有争论的是:对于类似座舱失压时的紧急下降,管制员和飞行员的处置总体原则是这样的,但是具体操作起来还是有很多问题,我也曾经和其他管制员探讨过类似的问题,有人认为在这种情况下还是应该保证规定的安全间隔,因为规定中没有规定可使用的间隔以及责任问题,也有人认为这时候应该以保证生命安全和防止飞机相撞为最高原则处置,因为在高空飞机释压是一种非常危急的事件,飞机上不光有飞行员还有旅客和机组,飞机要求是尽快地下降高度。但还是要小心,飞机如果危险接近,或者碰撞,那将是灾难性的。

四:如何在模拟机上训练飞机快速释压和紧急下降科目

所有飞行员在复训中每年至少会有一次快速释压和紧急下降的训练,但令我经常感到吃惊的是许多人面对这种紧急情况漫不经心的态度。训练中做到的利落有序和事故真实发生时的情况不具有任何可比之处。

前面我们说过,飞机发生快速释压和紧急下降,这个故障对飞行员和飞机来说都是很严重的故障,而在真实飞行中,要飞行员在执行紧急下降这个程序的时候,深思熟虑,有条不紊,就需要我们在模拟机上认真训练,尽量模仿真实条件下飞行员的真实反应。

首先应该让模拟机教员对整个科目从理论上得到提高。

我们在前面说了很多关于人在高空条件下各种反应,我们模拟机教员也应该了解,在适当的时机,给学员作上课补习。

在训练中应该严格要求,尽量真实。

因为各种原因,我们在训练中在完成这个科目的时候不原意戴氧气面罩,但实际上,这个科目如果不戴氧气面罩,就失去训练的意义。

要求教员在训练中要担当管制员其他飞机驾驶员的各种角色

在训练过程中,要求教员尽量要求学员进入角色,要求学员在处理这个科目的时候,要偏出航线20公里再下降,在下降过程中可以模仿其他飞机产生冲突,而且在下降过程中要求学员监控天气。而远程航线飞行,应该模拟飞机在RVSM区域下的紧急下降和在太平洋区域的紧急下降,而这些程序应该是熟记的。

前面我们说过的那架飞机,也许永远也不会知道到底是什么原因导致了这架飞机的失事。也应该明白,飞行机组氧气下的失效,飞机在高空突然释压,机组机会没有时间处置就失能了,这对飞行安全将是灾难性的,所以管理部门,严肃除了这件事情。

但是我们的确能够知道如何去防止这类惨剧的再次发生。我们能从中学到什么呢?高空飞行并非儿戏。经常进行紧急程序的训练是有益的。设备的熟悉和使用训练也是非常有价值的。

天高任鸟飞,愿大家平平安安,越飞越高。

飞行器总体设计试题

一、填空题(25分,每空1分) 1. 飞机设计可分为3个阶段,分别是 (1) 、 (2) 、 (3) 。 2. 最重要的三个飞机总体设计参数是 (4) 、 (5) 、 (6) 。 3. 飞机空机重量可分为3部分,分别是 (7) 、 (8) 、 (9) ,飞机空机重量系数随起飞重量的增加而 (10) 。 4. 在飞机重心的第一次近似计算中,如果飞机重心不在规定的范围内,则须对飞机重心进行调整。调整飞机重心最常用的2种方法是 (11) 、 (12) 。 5. 超音速进气道的压缩方式有3种,分别是: (13) 、 (14) 和 (15) 。 6. 喷气式飞机在 (16) 状态下达到最远航程,此时其翼载荷为 (17) ;螺旋桨飞机在 (18) 状态下达到最远航程,此时其翼载荷为 (19) (假设飞机的极曲线为)。 7. 要缩短飞机起飞/着陆滑跑距离,可以采用 (20) 翼载荷 的方法。 8. 亚音速飞机的最大升阻比取决于 (21) 。 9. 进气道总压恢复系数是 (22) 与 (23) 之比。 10. 从飞机设计的角度来看,对发动机的主要设计要求可归结为2个方面,即要求发动机的 (24) 大和 (25) 大。 二、选择题(20分,每题1分,正确的选择“+”,错误的选择“-”) 1. 减小翼载荷对飞机的巡航性能有利。 2 0y x x C A C C ?+=

(+) (-) 2. 将喷气式发动机安装到飞机上,需要考虑装机修正和推进装置阻力。(+) (-) 3. 进气道的功用是将流入进气道的空气减速增压。(+) (-) 4. 机身结构重量大致与机身浸湿面积成正比。(+) (-) 5. 现代战斗机上常使用高涵道比的涡扇发动机。(+) (-) 6. 飞机起飞重量一定时,增加飞机的航程和航时会降低飞机的机动性。(+) (-) 7. 飞机的寿命周期成本包括研制成本和使用维护成本两部分。(+) (-) 8. 如技术水平一定,则飞机设计要求都要以一定的重量代价来实现。(+) (-) 9. 飞机的载油量是根据飞机所执行任务的任务剖面要求确定的。(+) (-) 10. 超音速飞行时,涡轮风扇发动机的耗油率小于涡轮喷气发动机。(+) (-) 11. 前三点式起落架几何参数选择时,应考虑的主要因素之一是防止飞机翻倒和防止飞机倒立。(+) (-) 12. 飞机起落架的重量一般占该机起飞重量的15%左右。(+) (-) 13. 雷达隐身飞机要求减小镜面反射和角反射器反射。(+) (-) 14. 按面积律设计的飞机能减小跨音速波阻。(+) (-) 15. 满足设计要求的起飞重量最小的飞机是设计先进的。(+) (-) 16. 设计要求不变时,结构重量增加1千克使飞机起飞重量也增加1千克。(+) (-)

飞机故障诊断

1、民航客机事故? ①设计和维修方案不合理; ②人为差错导致飞行事故; ③环境因素造成飞机故障。 2、维修性:产品维修的难易程度。 3、故障:指产品丧失了规定的功能,或产品的一个或几个性能指标超过了规定的范围 4、规定的功能:指国家有关法规、质量标准,以及合同规定的对产品适用、安全和其他特性的要求。 5、故障类型的划分:①按功能的影响划分为功能故障和潜在故障;②按故障的后果划分为安全性后果故障、使用性后果故障、非使用 性后果故障和隐患性后果故障;③按故障产生的原因及故障特征分为早期故障、偶然故障和耗损故障。 6、故障模式:是故障发生时的具体表现形式。 7、故障机理:在应力和时间的条件下,导致故障发生的物理、化学、生物或机械等过程。 8、故障机理是故障的内因,故障特征是故障的现象,环境应力条件是故障的外因。 9、有关机械、电气机械等零部件故障的机理通常归为以下六大类:蠕变或应力断裂、腐蚀、磨损、冲击断裂、疲劳和热,这种分类方 法简称“SCWIFT”分类。 10、应力-强度模型是指当施加在元件、材料上的应力超过其耐受能力时,故障便发生。 11、常用的故障模型有应力-强度模型,反应论模型、最弱环模型和累积损伤模型。 12、故障物理这门学科的目的是在于研究产品在正常或特殊应力下,故障发生和发展过程以及故障的原因,提出减少故障措施,从

而改进产品的可靠性。 13、采用故障物理分析方法的步骤:①详细记录在研制、试验和使用中所出现的故障、缺陷和不良现象;②对故障过程进行调查、 分析,详细观测故障现象;③做出故障外因和故障机理假设,建立故障过程模型;④通过对故障过程分析,验证假设;⑤提出改进措施。 14、故障树分析法:检查FTA法,是一种将系统故障形成的原因由总体至部分按树枝状逐级细化的分析方法,目的是判明基本故障, 确定故障的原因,影响和发生概率。 15、故障树:一张由事件符号和逻辑门符号组成的逻辑图。 16、故障树分析法的优点:①直观、形象;②灵活性强;③具有通用性。 17、故障树分析法的缺点:①理论性强,逻辑性严密,因此要求分析人员对所研究的对象必须有彻底的了解,并有比较丰富的设计 和运行经验;②建树工作量大,易导致错漏,若故障树中遗漏了一些重要事件,则可能导致完全错误的结果。 18、故障树中使用的符号可分为事件符号和逻辑门符号,常见的故障事件符号有顶事件、中间事件、底事件、省略事件和转移事件。 逻辑门符号分为常用逻辑门符号和特殊逻辑门符号,常用逻辑门符号有逻辑与门、逻辑或门和逻辑非门;特殊逻辑门符号有逻辑禁门、异或门、表决门和顺序与门。 19、建造故障时的方法有两种,人工演绎法和计算机辅助法。 20、建造故障树的步骤:①建树准备(收集相关资料);②选择顶事件;③建造故障树;④审查与简化故障树。 21、顶事件选取应当遵循的原则:①顶事件必须有确切的定义,不能含混不清,模棱两可;②顶事件必须是能分解的,以便分析顶 事件和底事件之间的关系;③顶事件能被监测和控制,以便对其进行测量、定量分析,并采取措施防止其发生;④顶事件最好有代

B747型飞机夹具样板设计方法研究

B747型飞机夹具样板设计方法研究 摘要:文章主要论述了B747型飞机夹具样板设计的两种方式,即传统的依据PCM图的设计方式与应用数字化三维数据集的设计方式。对于这两种设计方法的设计过程进行了详细的阐述,并对这两种设计方法的优点与缺陷进行了对比与分析。 关键词:夹具样板;三维数据集;PCM图 中图分类号:V267 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)15-0001-02 1 夹具样板的基本特征和主要用途 1.1 基本特征 凡用于制造安装和检验标准样件或装配工艺装备、检验夹具的样板统称为夹具样板。按工装设计部门所提供的夹具样板图及其技术要求制造。 1.2 主要用途 ①制造安装标准样件; ②安装装配夹具,检验夹具和装配型架等。 2 B747型飞机夹具样板的设计 B747型飞机夹具样板的设计依据一般分为两种,即PCM 图和三维数据集。在实际设计过程中,要根据不同情况采用

不同的设计依据。 2.1 依据PCM图的设计方法 由于B747型飞机的机型较老,项目持续时间较长,因 此该机型与其他新机型相比缺少数字化设计制造依据,例如三维数模、电子图纸等。但是该机型拥有大量外方提供的PCM图,均为以1:1比例绘制而成的胶版,这些PCM图可作为设计制造的依据,这也是B747型飞机最大的特点之一。在设计B747型飞机夹具样板时首先要考虑的,同时也是最 常用的设计依据就是PCM图。 首先,根据工装设计部门提供的夹具样板图找出该块夹具样板所涉及到的零件图号、站位(如:框、长桁)以及标记线(如:WL、LBL)和孔位(如:K孔、工具孔)等元素,如图1所示,然后根据零件图号查找该图号的图纸,此时可根据夹具样板图中提供的站位和长桁的信息在图纸上查找 相应位置的视图或剖视图,查到后检查在所需的视图或剖视图中是否包含了夹具样板图中涉及到的所有元素,如所需零件边缘、标记线、孔位等,若内容齐全则可按照该PCM图制造此夹具样板。 有些夹具样板中还含有一些尺寸标注,如图1中的“200”,这种情况表示该夹具样板除按照PCM图制造外还要按标注 的尺寸制造,上图中标记零件外缘的一侧为样板的工作边,按尺寸加工的一侧为非工作边。

飞行器总体设计报告1要点

大型固定翼客机分析报告 2014-4-28 学院:计算机科学与工程学院 201322060608 学号:马丽姓名:201322060629 号:学姓潘宗奎名: 目录

总结----马丽、潘宗奎............................................................ I 1 大型固定翼客机总体设计.................................................... - 1 - 1.1 客机参 数 ............................................................ - 1 - 1.2 飞机的总体布 局 ...................................................... - 1 - 1.2.1 飞机构型....................................................... - 1 - 1.2.2 三面图......................................................... - 2 - 1.2.3 客舱布置....................................................... - 2 - 2 客机的重量设计............................................................ - 4 - 3 大型固定翼客机的外形设计.................................................. - 6 - 3.1 翼 型 ................................................................ - 6 - 3.2 机翼平面形状的设 计 .................................................. - 7 - 3.3尾翼................................................................. - 8 - 4 重量分析................................................................. - 11 - 5 气动特性分析............................................................. - 13 - 6 性能分析................................................................. - 22 - 6.1 商载—航程 图 ....................................................... - 22 - 6.2 起飞距 离 ........................................................... - 23 - 6.3 进场速 度 ........................................................... - 24 - 6.4 着落距 离 ........................................................... - 24 -

综合实践活动快乐理财公开课教案优质获奖

小学综合实践活动课程五年级下册《快乐理财》教学设计 《快乐理财》第一课时 活动1:理财知识小调查 活动目标: 1、了解消费和理财的知识,学习理财的方法,模拟银行存款。 2、培养学生对知识的综合运用能力和创新能力,以及合作学习、科学探究的意识。 3、在研究理财问题的过程中,树立节约思想,体验合作、创新的愉悦。 活动重难点: 活动重点: 了解消费和理财的知识,学习理财的方法。 活动难点: 运用学到的理财知识,选择适合自己的存款方式,模拟银行存款。 活动准备: 教师准备:多媒体课件,银行存单(折、卡),提前布置零花钱管理与使用情况的调查活动,教室内模拟布置银行柜台环境。 学生准备:储蓄罐,收集理财知识,课前进行零花钱管理与使用情况的采访、调查,跟随家长熟悉银行环境,填写记录表格。 活动过程: (一)创设情境,导入新课(5分钟) 1. 学习指导语:过年,对于我们在座的每一位同学来说,是最盼望、最高兴的日子,因为每到春节,大家可以收到一笔不小数目的压岁钱。春节期间,兰兰和明明也得到了200元的压岁钱。我们来看一看两人分别是怎样使用的: (1)课件出示两组图片。 兰兰:买了几本课外书,剩余的钱明明:用大部分钱买了一双鞋,还经常在 让妈妈帮她存进了银行。上学路上买零食,不到一个月就花完了。 (2)学生交流对两人压岁钱使用方式的看法。 2.课堂小调查:今年过年你收到多少压岁钱?你是如何处理的? 课堂预设:(1)我收到的压岁钱比较多,留下小部分自己支配,其余的都交给了爸爸妈妈。 (2)我收到的压岁钱比较少,都让自己慢慢花掉了。 (3)爸爸妈妈每年都把我的压岁钱存到银行,留到上大学再用。

飞机故障诊断#教学文案

民航飞机故障诊断概述 民航飞机故障诊断的特点 1、故障诊断必须满足适航性的要求 民用航空,包括民用航空器的设计、制造、使用和维修均处十有关国际组织和I各国法规的严格控制之下。对飞机进行故障诊断的适航性要求主要体现在飞机。 2、故障征兆和I故障原因间不一定有明确的对应关系 飞机系统由30多个子系统组成,子系统之间相互关联。并目‘子系统又包含了多个分系统。在子系统内,层次之间的信息联系又是不确定的。例如A32。系列飞机的无线电导航系统、大气数据惯性基准系统(ADIRS、飞行管理、制导计算机系统(FMGCS、电子飞行仪表系统(EFIS)等都与飞行控制系统存在着数据通信。Ifn飞行控制系统内部的分系统之间又存在相互交联信号。由此可见,故障具有纵向传播和横向传播特性。较高层次系统的故障来源十底层次系统故障,同一层次上的不同系统之间在结构和功能上存在许多联系和祸合。 3、故障诊断涉及的结构层次有所提高 随着飞机模块化、集成化程度的提高,故障诊断的结构层次也相应提高。尤其是航线维护,当故障源查到某一部件层,就要求整体更换此部件来排除故障。即航线维护就是诊断到部件级,非兀件级。 4、诊断时间要求紧 航线维护是在航前、航后、短停期间进行。为了减少因航班延误带来的损失,要求航线维护在规定时间内完成。尤其是短停,时间要求紧。 5、航线可更换件维修的难点集中在诊断逻辑部分 飞机系统故障诊断的步骤主要为:首先要检测到故障特征信号并完成故障征兆的提取:这一步可由飞机的自检设备完成并显示征兆信息。在大多数情况下无须维修人员参与。其次根据故障征兆确定故障原因,此处是故障诊断的难点,尤其是对十疑难故障,BITE难以做到对故障的准确定位。 民航飞机故障诊断的知识来源 维修手册、维修大纲、可靠性分析报告}so]和专家经验是民航飞机故障诊断的主要知识来源。 1、维修手册 维修手册中包含了民航飞机的系统结构图、系统原理图、故障诊断步骤等信息,维修人员在使用时按自己的理解形成推理规则。维修手册内容主要包括传统的故障隔离和排除的全过程。由十维修手册是标准文件,未体现出飞机使用后的个体特征和环境差异,同时从维修手册中获取的规则往往比实际情况复杂。 2、维修大纲 维修大纲是民航飞机故障诊断依据的计划性文件,主要包含了部件的计划维修信息,包括故障发生的维修间隔、维修等级、计划维修项目、零部件的重要度等信息。通过维修大纲可以估计故障出现的时间,用这一时间与实际的工作时间比较,可以指导故障诊断。维修手册与维修大纲都是设计人员制订的。 3、可靠性报告 可靠性报告是由飞机制造商和航空公司定时发布的,是故障统计历史信息的

北航-飞行器总体设计期末整理

1.飞机设计的三个主要阶段是什么?各有些什么主要任务? ?概念设计:飞机的布局与构型,主要参数,发动机、装载的布置,三面图,初步估算性能、方案评估、参数选择与权衡研究、方案优化 ?初步设计:冻结布局,完善飞机的几何外形设计,完整的三面图和理论外形(三维CAD模型),详细绘出飞机的总体布置图(机载设备、分系统、载荷和结构承力系统),较精确的计算(重量重心、气动、性能和操稳等),模型吹风试验 ?详细设计:飞机结构的设计和各系统的设计,绘出能够指导生产的图纸,详细的重量计算和强度计算报告,大量的实验,准备原型机的生产 2.飞机总体设计的重要性和特点主要体现在哪些方面? ?重要性:①总体设计阶段所占时间相对较短,但需要作出大量的关键决策②设计前期的失误,将造成后期工作的巨大浪费③投入的人员和花费相对较少,但却决定了一架飞机大约80%的全寿命周期成本?特点(简要阐述) ①科学性与创造性:飞机设计要应用航空科学技术相关的众多领域(如空气动力学、材料学、自动控制、动力技术、隐身技术)的成果;为满足某一设计要求,可以由多种可行的设计方案。 ②反复循环迭代的过程 ③高度的综合性:需要综合考虑设计要求的各个方面,进行不同学科专业间的权衡与协调 3.B oeing的团队协作戒律 ①每个成员都为团队的进展与成功负责 ②参加所有的团队会议并且准时达到 ③按计划分配任务 ④倾听并尊重其他成员的观点 ⑤对想法进行批评,而不是对人⑥利用并且期待建设性的反馈意见 ⑦建设性地解决争端 ⑧永远致力于争取双赢的局面(win-win situations) ⑨集中注意力—避免导致分裂的行为 ⑩在你不明白的时候提问 4.高效的团队和低效的团队 1. 氛围-非正式、放松的和舒适的 2. 所有的成员都参加讨论 3. 团队的目标能被充分的理解/接受 4. 成员们能倾听彼此的意见 5. 存在不同意见,但团队允许它的存在 6. 绝大多数的决定能取得某种共识 7. 批评是经常、坦诚的和建设性的,不是针对个人的 8. 成员们能自由地表达感受和想法 9. 行动:分配明确,得到接受 10. 领导者并不独裁 11. 集团对行动进行评估并解决问题1. 氛围-互不关心/无聊或紧张/对抗 2. 少数团队成员居于支配地位 3. 旁观者难以理解团队的目标 4. 团队成员不互相倾听,讨论时各执一词 5. 分歧没有被有效地加以处理 6. 在真正需要关注的事情解决之前就贸然行动 7. 行动:不清晰-该做什么?谁来做? 8. 领导者明显表现出太软弱或太强硬 9. 提出批评的时候令人尴尬,甚至导致对抗 10. 个人感受都隐藏起来了 11. 集团对团队的成绩和进展不进行检查 5.飞机的设计要求有哪些基本内容? ①飞机的用途和任务 ②任务剖面 ③飞行性能 ④有效载荷⑤功能系统 ⑥隐身性能要求 ⑦使用维护要求 ⑦机体结构方面的要求 ⑦研制周期和费用 ⑦经济性指标 11环保性指标 6.飞机的主要总体设计参数有哪些? ①设计起飞重量W0 (kg)②动力装置海平面静推力T (kg)③机翼面积S (m2) 组合参数④推重比T/W0⑤翼载荷W0 /S (kg/m2) 7.毯式图的 步骤 ①保持推重比不变,改变翼载(x轴变量),获得总重曲线(y轴变量) ②推重比更改为另一个值后确定不变,改变翼载(x轴变量),获得总重(y轴变量)。同时需将y轴向左移动一任意距离。

飞机总体设计课程设计报告

国内使用的喷气式公务机设计 班级: 0111107 学号: 011110728 姓名:于茂林

一、公务机设计要求 类型 国内使用的喷气式公务机。 有效载重 旅客6-12名,行李20kg/人。 飞行性能: 巡航速度: 0.6 - 0.8 M 最大航程: 3500-4500km 起飞场长:小于1400-1600m 着陆场长:小于1200-1500m 进场速度:小于230km/h 据世界知名的公务机杂志B&CA发布的《2011 Purchase Planning Handbook》,可以将公务机按照价格、航程、客舱容积等数据分为超轻型、轻型、中型、大型、超大型。 根据设计要求,可以确定我们设计的公务机属于轻型公务机:价格在700-1800万美元、航程在3148-5741公里、客舱容积在8.5-19.8立方米的公务机。与其他公务机相比,轻型公务机主要靠较低的价格、低廉的运营成本、在较短航程内的高效率来取得竞争优势。 由此,从中选出一些较主流机型作为参考 二、确定飞机总体布局 1、参考机型 庞巴迪航空:里尔45xr、里尔60xr 巴西航空:飞鸿300、 塞斯纳航空:奖状cj3 机型座位数巡航速度M 起飞场长m 着陆场长m 航程km 最大起飞重量kg 里尔45XR 9 0.79 1536 811 3647 9752 里尔60XR 9 0.79 1661 1042 4454 10659 飞鸿300 9 0.77 1100 890 3346 8207 奖状CJ3 9 0.72 969 741 3121 6300

2、可能的方案选择: 正常式 前三点起落架 T型平尾 / 高置平尾 + 单垂尾 尾吊双发涡轮喷气发动机 / 翼吊双发喷气发动机 / 尾吊双发喷气发动机 小后掠角梯形翼+下单翼 / 小后掠角T型翼+中单翼 / 直机翼+上单翼 3、最终定型及改进 1)正常式、T型平尾、单垂尾 ①避免机翼下洗气流和螺旋浆滑流的影响:1、减小尾翼振动;2、减小尾翼结构疲劳;3、避免发动机功率突然增加或减小引起的驾驶杆力变化 ②“失速”警告(安全因素) ③外形美观(市场因素) ④由于飞机较小,平尾不需要太大,对垂尾的结构重量影响不大 2)小后掠角梯形翼(带翼梢小翼)、下单翼 ①本次公务机设计续航速度0.6-0.8M,处于跨音速范围,故采用小展弦比后掠翼,后掠角大约30左右,能有效地提高临界M数,延缓激波的产生,避免过早出现波阻。 ②翼梢小翼的功能是抵御飞机高速巡航飞行时翼尖空气涡流对飞机形成的阻力作用,提高机翼的高速巡航效率,同时达到节油的效果。 ③采用下单翼,起落架短、易收放、结构重量轻;发动机和襟翼易于检查和维修;从安全考虑,强迫着陆时,机翼可起缓冲作用;更重要的是,因为公务机下部无货物仓,减轻机翼结构重量。 3)尾吊双发涡轮喷气发动机,稍微偏上 ①主要考虑对飞机的驾驶比较容易,座舱内噪音较小,符合易操纵性和舒适性的要求。 ②机翼升力系数大 ③单发停车时,由于发动机离机身近,配平操纵较容易; ④起落架较短,可以减轻起落架重量。 ⑤由于机翼与客舱地板平齐有点偏高,为了使发动机的进气不受影响,故将发动机安排的稍稍偏上。 4)前三点起落架,主起落架安装在机翼上 ①适用于着陆速度较大的飞机,在着陆过程中操纵驾驶比较容易。 ②具有起飞着陆时滑跑的稳定性。 ③飞行员座舱视界的要求较容易满足。 ④可使用较强烈的刹车,缩短滑跑距离。

飞机设计软件

正确使用软件能加快设计进度,提高设计质量。以下列出了几个可用于飞机设计教学的软件。这些教学软件大多可在南京航空航天大学飞机系获得,或通过网上下载。 初步确定客机主要参数的界限线绘制程序 为了有助于设计人员在初始设计阶段能快速地确定客机主要参数,开发了界限线图绘制计算机程序。该程序功能是:按照给定的性能要求,绘制出满足这些要求约束下的推重比和翼载的界限,形成界限线图;并标注出可行域。该程序有助于设计人员快速确定客机的推重比和翼载。界限线图绘制程序。 翼型气动特性分析与设计软件 ?Airfoil 该程序是余雄庆在原多段翼型分析程序M C AR FA基础上开发的,适用于亚声速翼型气动特性的分析。MC A RF A是根据位流理论与附面层理论相结合的方法,用Fortran语言编写的。Airfoil简化了原MC A F E输入文件的格式,并用M at l a b对计算结果进行后处理,可直观显示翼型外形和压力分布。可下载Airfoil的EX E文件、用于演示计算结果的Ma t la b 文件及使用说明书(英文)。 ?Pablo ( P otential flow around A irfoil with B oundary L ayer coupled O ne-way )该软件是由瑞典皇家理工学院Rizzi教授和他的学生Christian Wauquiez 开发的。他们应用面元法(Panel Method)和附面层理论,用Ma t la b语言编写了这个翼型分析软件。P a b lo具有良好的用户界面,使用方便,适用于亚声速翼型气动特性的分析。可免费下载P a b lo软件M at l ab 的源代码。 ?Airfoil Optimizer

飞机装配定位方法及其应用案例解析

一、飞机装配定位方法及其应用案例 飞机装配过程一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件,然后逐渐地装配成比较复杂的锻件和部件,最后将部件对接成整架飞机。 机翼和机身具有不同的功能,故结构不同,所以要设计成两个单独的部件,发动机装在机身内,为便于更换,维护和修理,将机身分为前机身和后机身,鸵面相对于固定翼作相对运动,故划分为单独部件,某些零件设计有可卸件,以便维护,检查及装填用。 在装配过程中首要问题是要按图纸及设计要求确定零件,组合件之间的相对位置,即进行装配定位。。定位方法是完成在装配过程中定位零件、组合件的手段,包括基准件定位法、画线定位法、装配孔定位法和装配型架定位法四种常用的定位方法: 1、用基准零件定位 待装配的零件、组合件以基准零件、组合件或者先装的零件、组合件来确定装配位置。这种装配定位方法简便易行,装配开放,协调性好,在一般机械产品中大量使用。基准零件一般是先定位或安装好的零件,零件要有足够的刚度及较高的准确度,在装配时一般没有修配或补充加工等工作。在飞机制造中,液压、气动附件以及具有如(图1-1)所示,连接框和长行用的角片可以预先装在长行上,然后按角片确定框的纵向位置,或者在骨架装配时按框和长珩定位角片。这种基准件定位法要求基准件位置准确、刚性强,多用于小零件和小组合件的定位,方法简单、方便。

2、用画线定位 即待装配的零件按画在零件上的线条确定装配位置,如(图1-2)所示,角材位置按腹板上划线定位。这种定位方法准确度较低,一般用于刚性较大,无协调要求和位置准确度要求不高的零件定位;还有此方法工作效率不高,容易产生差错,所以在飞机研制阶段为了减少工艺装配数量,采用这种方法定位零件,在成批生产中作为一种辅助的定位方法 3、用装配孔定位 即是把相互连接的零件、组合件分别按一定的协调手段,具体过程如下:装配以前,在各个零件的部分铆钉位置上(一般是每隔400mm左右钻一个装配孔,孔径比铆钉孔径小)预先按各自的钻孔样板分别钻出装配孔,装配时个零件之间的相对位置按这些装配孔设置。如图1-3所示。其中,孔称为装配孔。 装配孔的数量取决于零件的尺寸和刚度,一般不少于两个。在尺寸大、刚性弱的零件上取的装配孔数量应适当增加。这种定位方法在铆接装配中应用比较广泛。它适用于平面型和单曲面壁板型组合件装配。按装配孔定位的特点:(1)定位迅速、方便; (2)减少或简化装配型架;

小学生压岁钱理财小报

小学生压岁钱理财小报 小学生压岁钱理财小报是以学习压岁钱理财为内容的手抄报。在学校,手抄报是第二课堂的一种很好的活动形式,和黑板报一样,手抄报也是一种很好的宣传工具,不仅省力,还可以增加小朋友的压岁钱知识。 小学生压岁钱理财小报 小学生压岁钱理财小报的作用,是让孩子了解压岁钱的由来,明白压岁钱是代表着长辈对晚辈的美好祝福,代表着长辈送给孩子的护身符。而不是不劳而获、理所当然的“致富”好机会。让孩子认识钱币,初步形成金钱的概念;懂得钱的来源,明白只有付出劳动,才能有所得;知道钱可以用于不同的目的。 而孩子在制作小学生压岁钱理财小报时,家长应该在一旁引导孩子了解压岁钱有哪些用途?从而更好的制定理财计划。常见的压岁钱用途有以下几种: 储蓄:必要的金融理财知识对孩子的未来人生有很大的帮助,接触货币可以让孩子有最基本的金钱观念。

理财金融产品:不仅可以妥善保管压岁钱,还是一种可以增值的理财方式。 买保险:利用压岁钱给孩子买份保险,从而为孩子的健康、升学、就业以及养老提供一定的保障。 单独设立银行账户:家长用孩子的名字开个独立的银行账户,将压岁钱存入,并让孩子自行支配,从小学会理财是生活的一个组成部分。 交学费、午餐费等:即可减轻家庭负担,也能培养孩子的自立精神和家庭责任感。 订购报刊、买学资料:帮助孩子开阔眼界、增长知识,养成爱读书的好习惯。书报还可以与小伙伴交换阅读,增进情谊和知识。 献爱心、捐希望工程:为贫困落后地区的小朋友奉献爱心,帮助失学的孩子上学。从而培养孩子乐于助人的精神。 而这些理财计划中,利用压岁钱给孩子买份保险是最适合孩子理财的方式。为孩子买保险不要求多,要根据家庭的实际情况和孩子的年龄阶段购买,5岁前的儿童由于患病率较高,应该首先关注重疾险以及住院、医疗等附加保险。5岁后可逐渐倾向教育年金保障保险等产品。每年保费的支出让孩子自己规划,养成良好的理财习惯。

飞行器总体设计教学大纲

《飞行器总体设计》教学大纲 学时数:64学时讲授 授课对象:飞行器设计工程专业大学本科 前期课程:理论力学、材料力学、结构力学、自动控制原理、空气动力学与 飞行性能计算 一、课程地位:本课程是飞行器设计工程专业必修的专业主干课,是一门综 合性、实践性很强的课程。它要求学生在学习本课程中总体设计知识的同时,紧 密结合前期课程中的基础理论,学习和掌握飞机总体设计的一般思路、原理和方法。促进学生把理论和知识、技能转化为飞机总体设计能力的结合点,是培养学 生分析工程实际问题和工程设计能力的重要环节。 二、课程任务:教授现代飞机总体的现代设计原理、综合设计思想理念和设 计技术;培养学生在综合运用广泛理论的基础上对工程实际问题的分析能力、分 析评价方法和设计能力,以及接受和适应深层次设计技术发展的能力;锻炼、培 养学生辩证逻辑思维、创造性思维和系统工程思维。 课程要求:在设计原理、概念、方法等基础方面强调系统全面、深刻精炼、 科学逻辑的有机结合,要使学生能真正掌握和运用;强调理论与实际的有机结合; 强调理论知识综合运用能力的培养,加强主动式教学,启发学生主观能动性,利 用现代技术的高信息含量使学生更多了解国内外飞机总体设计技术和前沿学科 的发展;最终使学生基本掌握现代飞机总体设计的先进设计思想、设计理论和设 计技术,着力于工程设计能力的培养。 三、课程内容: 第一章绪言(2) 1、理解“飞机总体设计”的基本含义,本课程的特点,以及学习本课程的 目的与任务。 2、初步建立如飞机设计阶段、特点等基本概念。 第二章设计的依据与参数选择(8) 1、了解飞机的设计要求 2、了解飞机的设计规范 3、熟悉飞机的总体技术指标 4、掌握飞机总体设计的参数选择

飞行器设计与工程专业毕业实习报告范文

飞行器设计与工程专业 毕 业 实 习 报 姓名:杜宗飞 学号:2011090118 专业:飞行器设计与工程 班级:飞行器设计与工程01班指导教师:赵建明 实习时间:XXXX-X-X—XXXX-X-X 20XX年1月9日

目录 目录 (2) 前言 (3) 一、实习目的及任务 (3) 1.1实习目的 (3) 1.2实习任务要求 (4) 二、实习单位及岗位简介 (4) 2.1实习单位简介 (4) 2.2实习岗位简介(概况) (5) 三、实习内容(过程) (5) 3.1举行计算科学与技术专业岗位上岗培训。 (5) 3.2适应飞行器设计与工程专业岗位工作。 (5) 3.3学习岗位所需的知识。 (6) 四、实习心得体会 (6) 4.1人生角色的转变 (6) 4.2虚心请教,不断学习。 (7) 4.3摆着心态,快乐工作 (7) 五、实习总结 (8) 5.1打好基础是关键 (8) 5.2实习中积累经验 (8) 5.3专业知识掌握的不够全面。 (8) 5.4专业实践阅历远不够丰富。 (8) 本文共计5000字,是一篇各专业通用的毕业实习报告范文,属于作者原创,绝非简单复制粘贴。欢迎同学们下载,助你毕业一臂之力。

前言 随着社会的快速发展,用人单位对大学生的要求越来越高,对于即将毕业的飞行器设计与工程专业在校生而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入到社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,毕业实习是必不可少的阶段。毕业实习能够使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在飞行器设计与工程专业课堂上根本就学不到的知识,受益匪浅,也打开了视野,增长了见识,使我认识到将所学的知识具体应用到工作中去,为以后进一步走向社会打下坚实的基础,只有在实习期间尽快调整好自己的学习方式,适应社会,才能被这个社会所接纳,进而生存发展。 刚进入实习单位的时候我有些担心,在大学学习飞行器设计与工程专业知识与实习岗位所需的知识有些脱节,但在经历了几天的适应过程之后,我慢慢调整观念,正确认识了实习单位和个人的岗位以及发展方向。我相信只要我们立足于现实,改变和调整看问题的角度,锐意进取,在成才的道路上不断攀登,有朝一日,那些成才的机遇就会纷至沓来,促使我们成为飞行器设计与工程专业公认的人才。我坚信“实践是检验真理的唯一标准”,只有把从书本上学到的飞行器设计与工程专业理论知识应用于实践中,才能真正掌握这门知识。因此,我作为一名飞行器设计与工程专业的学生,有幸参加了为期近三个月的毕业实习。 一、实习目的及任务 经过了大学四年飞行器设计与工程专业的理论进修,使我们飞行器设计与工程专业的基础知识有了根本掌握。我们即将离开大学校园,作为大学毕业生,心中想得更多的是如何去做好自己专业发展、如何更好的去完成以后工作中每一个任务。本次实习的目的及任务要求: 1.1实习目的 ①为了将自己所学飞行器设计与工程专业知识运用在社会实践中,在实践中巩固自己的理论知识,将学习的理论知识运用于实践当中,反过来检验书本上理论的正确性,锻炼自己的动手能力,培养实际工作能力和分析能力,以达到学以致用的目的。通过飞行器设计与工程的专业实习,深化已经学过的理论知识,提高综合运用所学过的知识,并且培养自己发现问题、解决问题的能力 ②通过飞行器设计与工程专业岗位实习,更广泛的直接接触社会,了解社会需要,加深

飞机操控系统故障诊断方法研究

飞机操控系统故障诊断方法研究 发表时间:2016-01-12T10:05:19.350Z 来源:《基层建设》2015年18期供稿作者:郭莎[导读] 中航飞机研发中心本课题针对无人机在飞行过程中,操控系统易出现故障的缺点,提出了强跟踪卡尔曼滤波器的故障诊断方法,同时还结合专家系统及神经网络进行分析。中航飞机研发中心陕西汉中 723000 摘要:本课题针对无人机在飞行过程中,操控系统易出现故障的缺点,提出了强跟踪卡尔曼滤波器的故障诊断方法,同时还结合专家系统及神经网络进行分析。该方法不需要获取大量训练样本,无需占用过多的计算机资源,就能实现快速准确的诊断,克服了在线诊断能力差的缺点,该方法对无人机安全飞行意义重大。关键词:飞机操控系统;故障诊断方法;专家系统;神经网络;STF 引言 飞机对可靠性和安全性有严格的要求,必须对控制系统的潜在故障进行检测和诊断,及时发现输入、输出传感器、部附件和子系统的故障。故障诊断需要从系统结构上去检测和隔离故障。对控制系统故障检测技术的研究近年来发展很快,基于状态估计的故障诊断方法是利用状态观测器或 K a l m a n 滤波器,构造系统的状态空间观测器或滤波器,由系统的状态空间观测器或滤波器重构系统的状态或输出。把系统实测的状态或输出与利用这种数学关系得到的状态或输出进行比较,根据两者之间的差别进行故障诊断。 一、故障诊断技术的概况 1、故障诊断的涵义 飞机故障主要分为两种,一种是硬故障,一种是软故障。操作系统的故障属于软故障,故障诊断主要是对故障进行分析与判断,进而对其进行评价与决策。故障诊断需要花费大量的时间,才能诊断出故障的位置与大小,故障诊断主要的内容包括故障建模、故障检测、故障分析与故障决策。 2、故障诊断的技术 随着飞机设备的增多,其技术含量也在不断增加,为了保证飞机的安全,故障诊断技术得到了快速的发展,故障诊断的方法主要有三种,分别为模型解析法、信号处理法与知识法等。现阶段,故障诊断技术已经趋于成熟,其中线形系统技术的理论研究较多,但在具体的应用过程中仍需加强。 二、基于 STF 的飞控传感器故障诊断技术 通过强跟踪卡尔曼滤波器故障仿真实验研究发现,对垂直陀螺的注入故障时,故障观测器可以快速跟踪检测到故障的发生,以及对其他变量的跟踪和状态观测,但是对幅值估计并不是很精确。因此,本文主要是基于 STF 对飞控系统传感器故障诊断算法进行研究处理。 1、概述 强跟踪卡尔曼滤波器加上小波滤波去噪对飞控传感器进行故障诊断技术研究。其主要步骤:首先,依照飞控系统传感器的数学模型,将待测飞控系统的故障参数增加为状态变量,得到新的飞控系统传感器的数学模型,做好各个参数的匹配工作;其次,使用强跟踪卡尔曼滤波器对飞控系统传感器变量进行预测,算出飞控系统传感器的测量信息。最后,将强跟踪卡尔曼滤波所推理出的量测信息进行小波阈值去噪对飞控传感器的故障估计值进行去噪以便得到更精确的估计故障幅值。 2、基于强跟踪卡尔曼滤波的飞控传感器故障诊断 强跟踪卡尔曼卡尔曼滤波器是扩展卡尔曼滤波器的发展,为使扩展卡尔曼滤波器具有强跟踪的特点,须在线确定时变增益阵 K (k+1),使其满足正交性原理。此正交原理实质上是在状态估计残差最小方差性能指标的基础上有附加了一条输出残差序列,处处保持相互正交的性能指标。当由于模型不确定性的影响,造成滤波器的状态估计值偏离系统状态时,必然会在输出残差序列幅值上表现出来,这时只要在线适当调整增益阵K(k+1),使得残差序列仍相互保持正交,则可强迫滤波器仍保持对实际系统状态的跟踪。为了让扩展卡尔曼滤波器具有强跟踪滤波器的优良性能一种方法是采用变化的渐消因子对过去的数据进行渐消,实时调整状态预报误差的协方差阵以及相应的增益阵。由此构成了带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器,即强跟踪卡尔曼滤波器。 3、强跟踪卡尔曼滤波器方法,可以有效地应用于一类非线性系统的在线传感器故障诊断。其基本思想:用扩展卡尔曼滤波器基础上算出残差,得到的残差值加强平方和运算实现故障检测;通过 STF 就能实现时变参数与系统状态的估计值;最后根据贝叶斯算法检验估计值,得到我们想要的诊断结果。 强跟踪滤波器的对飞控系统传感器故障诊断有如下的优点:: ①对于飞控系统的状态变量和故障参数有非常强的鲁棒性; ②飞控系统在建模时的测量噪声与系统噪声和系统的初值对我们观测变量和故障参数影响不是很大; ③如果飞控系统传感器故障发生了硬故障和软故障,故障参数的跟踪能力状态一直良好; ④适合于飞控系统传感器的在线估计状态变量和故障参数,它的计算量不大。 三、结合专家系统和神经网络 1、专家系统1.1概述 专家系统是利用一组计算机程序,通过知识推理从而协助人类进行故障的分类、诊断与决策等,并且根据专家的知识与经验结合自身的知识与经验,进而实现能力的完善。专家系统在众多领域均得到了应用,该系统提高了工作效率,节省了资源。 1.2具体设计

投资理财的选择教案

《投资理财的选择》教案(2课时) 滕州一中西校高三年级王国慧 【教材分析】 为了帮助学生更好地理解有关资金运转的基本知识,本课教材从融资的另一面──投资理财入手,以主要向学生介绍有关个人金融投资理财方式的做法,让学生逐步了解储蓄存款、股票、债券、保险等常见的理财手段。 课程标准对本课的基本要求如下:解析银行存贷行为,比较商业保险、债券、股票的异同,解释利润、利息、股息等回报形式,说明不同的投资行为。 本课的逻辑结构是:由储蓄存款的含义引出储蓄存款的目的──由储蓄存款的目的引出利息的含义、影响因素以及计算公式──由利息引出储蓄存款的基本种类,即活期储蓄和定期储蓄的特点──进而引出我国吸收存款最多的金融机构,介绍商业银行及其主要业务──在此基础上,再引出其他各具特点的投资理财方式,即高风险、高收益同在的股票投资,稳健的债券投资──最后介绍规避风险的商业保险及其基本知识。 【教学目标】 1.知识目标: 知道储蓄存款、利息及利息率的含义; 懂得利息的计算与利息税; 了解商业银行的三大业务及存贷款业务的地位; 了解股票的发行主体、含义、性质及收益和风险的来源; 理解影响股票价格的因素; 理解债券的含义、性质、分类; 理解商业保险的含义、功能、特征、分类、以及保险合同订立的原则; 2.能力目标: 培养理论联系实际的能力,能从风险性、收益性及流动性方面对各种投资方式的异同进行分析,为以后的投资理财做好初步准备; 培养学生主动参与经济生活的实践能力; 3.情感、态度和价值观目标: 培养学生形成正确的投资和理财理念; 培养学生支援社会主义国家经济建设服务的爱国意识; 帮助学生培养科学合理的生活习惯,建立文明、健康的生活方式。 【教学重点】 1.从流动性、风险性及收益性上分析两类储蓄存款。 2.商业银行的主要业务。 3.股票的高风险与高收益。 4.三种债券的比较。 【教学方法】 合作探究、讲解法 【教学过程】 环节一:考点展示

第二章飞机初始总体参数与方案设计

第二章飞机初始总体参数与方案设计 2.1 方案设计的任务和过程 本章的目的是为了使航空专业的学生能熟悉飞机设计过程中所用的设计决策方法,了解飞机设计的任务来源与如何进行最初阶段的设计工作。“初始总体参数的确定”和“方案设计”这两个词表示的便是这一阶段的设计。初始设计阶段之后的情况很大程度上取决于初始设计阶段的结果和研制成本。如果初始设计阶段的结果可以满足预定的设计要求,则可以进行飞机的详细设计,如果初始设计的结果中发现了某些问题(如某种技术上的不足,或缺乏数据库等),那么就要进一步的改进初始方案、研究解决问题的方案,直到问题被解决之后,形成最终设计任务书,进行飞机的全尺寸发展研制。如果研制表明在可接受的周期和费用内不能解决这些问题,该设计项目将被取消。 方案设计的任务主要是确定如下飞机总体参数: (1)起飞总重W ; TO ; (2)最大升力系数 C lmax ; (3)零升阻力系数 C D0 (4)推重比 T/W; (5)翼载 W/S。 本章中假设飞机的任务要求是已知的,任务书中定义的典型参数有: (1)装载和装载类型; (2)航程或待机要求; (3)起飞着陆场长; (4)爬升要求; (5)机动要求; (6)鉴定基准(例如:实验、航标或军用标准)。 2.2 重量估算 飞机必须在带有装载物的情况下达到航程、航时、速度和巡航速度的目标。

估算为了完成任务阶段的飞机最小重量和燃油重量是很重要的。对一定的任务要求,本节提供了一种快速估计起飞总 重W TO 、空重W E 、任务油重W F 的方法。 该方法适用于如下 12种飞机: (1)自制螺旋桨飞机; (2)单发螺旋桨飞机; (3)双发螺旋桨飞机; (4)农业飞机; (5)公务机; (6)涡轮螺旋桨支线飞机; (7)喷气运输机; (8)军用教练机; (9)战斗机; (10)军用巡逻机,轰炸机和运输机; (11)水陆两用飞机; (12)超音速巡航飞机。 2.2.1 方法的概述 可以将飞机起飞总重表示为如下几项: W TO =W OE +W F +W PL (2.2.1) 其中: W OE ——飞机使用空重 W F ——飞机任务油重 W PL ——飞机有效装载重量 而 W OE 通常记为: W OE =W E +W tfo +W crew (2.2.2) 其中: W E ——空重; W tfo ——死油重; W crew ——乘员重。 空重有时又可写成如下形式:

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