无人机吊舱用液冷环控系统设计及试验研究

1

作者 谢明君 张朝 +4 位作者 绳春晨 刘学森 万昌韦 占化斌 罗高乔 《低温与超导》 北大核心 2025年第3期66-72,共7页

本文针对无人机平台电子吊舱的环控散热需求,提出了一种冲压风冷却和泵驱液冷回路散热相结合的环控系统设计方法,并根据某型无人机吊舱任务热载荷要求,采用本设计方法开发了一款液冷型吊舱环控系统,总散热量不小于3.3 kW,对环控系统的... 本文针对无人机平台电子吊舱的环控散热需求,提出了一种冲压风冷却和泵驱液冷回路散热相结合的环控系统设计方法,并根据某型无人机吊舱任务热载荷要求,采用本设计方法开发了一款液冷型吊舱环控系统,总散热量不小于3.3 kW,对环控系统的散热量包线核算结果表明:无人机吊舱环控在高空巡航工作点具备最大散热量。最后,采用热平衡法对环控系统的性能进行测试,满足技术指标要求,验证了设计方法的准确性,为后续环控系统的开发提供依据。 展开更多

关键词 无人机 吊舱环控 液冷 散热

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飞机环控系统发动机动态引气地面试验设备总体设计方法

2

作者 吴豪 郑永贵 +1 位作者 刘猛 王浚 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期573-583,共11页

飞机环控系统(ECS)在动态工作时的故障是困扰环控系统设计和改进的一大难题。传统ECS地面试验设备只具备稳态供气或小范围慢速动态供气的能力,难以复现ECS在空中快速剧烈动态引气的环境。为弥补环控系统动态试验能力的不足,建立了参数... 飞机环控系统(ECS)在动态工作时的故障是困扰环控系统设计和改进的一大难题。传统ECS地面试验设备只具备稳态供气或小范围慢速动态供气的能力,难以复现ECS在空中快速剧烈动态引气的环境。为弥补环控系统动态试验能力的不足,建立了参数覆盖范围最大、动态指标最高的环控引气双发动态模拟试验台,可以为环控系统模拟不同发动机在不同工作状态下的动态引气环境。使用总阀调压、冷热掺混调温的方式实现温度压力联合调节,合理分配各环节阻力关系以减弱调压-调温过程的耦合;使用旁路加热器供热、换热器换热的方式保证温度调节的快速性;采用双阀联动控制保证压力调节的大范围和高精度,双流量计互补测量以保证稳态测量精度和动态测量速度;基于传统分布式控制系统建立反射内存卡快速交互网络,实现控制系统的快速响应,采用基于专家系统的查表比例积分微分(PID)算法提升控制器的控制效果。试验结果显示所设计试验台具备快速、大覆盖范围的动态调温调压能力。 展开更多

关键词 飞机环控系统 发动机引气 环境模拟 流体输运 解耦控制 动态控制

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飞机环境控制系统传感器设置方法

3

作者 张璇 党晓民 《兵工自动化》 北大核心 2025年第9期39-44,共6页

为保证飞机环境控制系统安全性、可靠性、经济性和舒适性,提出对传感器设置方法进行研究。通过分析国际上主流运输类飞机环境控制系统中常用传感器的位置、作用,选取其中最具代表性的Boeing737飞机和Airbus320飞机进行对比研究,结合环... 为保证飞机环境控制系统安全性、可靠性、经济性和舒适性,提出对传感器设置方法进行研究。通过分析国际上主流运输类飞机环境控制系统中常用传感器的位置、作用,选取其中最具代表性的Boeing737飞机和Airbus320飞机进行对比研究,结合环境控制系统相关适航标准的研究,总结飞机环境控制系统传感器设置的通用方法,并对其精度和量程范围作出说明。结果表明:该研究可为飞机环境控制系统传感器的选取及设计提供参考。 展开更多

关键词 飞行器 环境控制系统 传感器 设置方法

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超声速民机环控系统设计及性能仿真

4

作者 杨琳萱 马慧才 庞丽萍 《航空学报》 北大核心 2025年第20期217-235,共19页

由于气动加热、热沉紧缺等问题,超声速民机的环控系统和热管理系统面临着严峻的挑战。目前对民用运输机环控系统的研究主要针对亚声速民机,对超声速民机关注不足,亟需针对超声速民机环控系统展开深入研究。综合考虑超声速飞行时可用热... 由于气动加热、热沉紧缺等问题,超声速民机的环控系统和热管理系统面临着严峻的挑战。目前对民用运输机环控系统的研究主要针对亚声速民机,对超声速民机关注不足,亟需针对超声速民机环控系统展开深入研究。综合考虑超声速飞行时可用热沉特性,提出一种集成在燃油热管理系统中、具有热沉模式切换功能的新型环控系统,并对环控系统和燃油热管理系统进行热力学建模仿真。在典型飞行任务剖面下进行仿真分析,该系统可以满足超声速巡航、减速下降阶段客舱供气温度不大于18℃、燃油温度不大于150℃等关键热安全边界条件。巡航阶段设计航时增长或燃油初始温度升高时,仅使用燃油热沉可能导致系统热航时小于设计航时,此时切换模式引入冲压空气热沉可使系统热航时增加;减速下降阶段需同时使用燃油和冲压空气热沉,此时热航时受到燃油温度限制和供气温度限制的共同约束,调控循环燃油流量和冲压空气流量可延长热航时。双热沉模式切换策略平衡了热安全性与经济性,为超声速民机综合热管理系统设计提供了理论支撑与工程优化路径。 展开更多

关键词 环控系统 超声速民机 热管理系统 燃油 热沉

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飞机环境控制系统制冷空调技术现状 被引量：15

5

作者 盛健 张华 +1 位作者 吴兆林 雷明镜 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期22-33,共12页

飞机环境控制系统为机载人员的舒适安全和机载设备的稳定运行提供环境保障,制冷空调系统非常重要。本文归纳了飞机飞行的环境特点、负荷特性、制冷空调系统功能要求、热力学原理和系统流程等;对比了空气压缩式制冷循环(基本循环、二轮... 飞机环境控制系统为机载人员的舒适安全和机载设备的稳定运行提供环境保障,制冷空调系统非常重要。本文归纳了飞机飞行的环境特点、负荷特性、制冷空调系统功能要求、热力学原理和系统流程等;对比了空气压缩式制冷循环(基本循环、二轮升压、三轮升压、四轮升压和逆升压等)、蒸气压缩式制冷循环及组合制冷系统的构成与性能特点,以及高压分水器与低压分水器的优缺点;阐述了热电制冷和环路热管技术等环控系统中先进制冷空调技术以及加湿、舱内气压控制等技术发展现状;总结和展望了未来飞机制冷空调系统关键技术和研究方向。 展开更多

关键词 飞机环控系统 空气调节 空气压缩制冷 蒸气压缩制冷 除湿

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航空升压式空气循环制冷组件动态特性的仿真研究 被引量：14

6

作者 何君 赵竞全 孙薇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期727-729,共3页

详细描述了航空升压式空气循环制冷组件的工作原理。建立了该组件中压气机、涡轮、转轴以及中间冷却器的非线性动态模型。根据部件动态特性的不同时间尺度,分别考虑气体的压力、温度以及转轴转速随时间的变化过程。在MATLAB/SIMULINK系... 详细描述了航空升压式空气循环制冷组件的工作原理。建立了该组件中压气机、涡轮、转轴以及中间冷却器的非线性动态模型。根据部件动态特性的不同时间尺度,分别考虑气体的压力、温度以及转轴转速随时间的变化过程。在MATLAB/SIMULINK系统仿真环境下,采用模块化的建模思想开发了该组件的动态仿真工具箱。以某型飞机环境控制系统的升压式空气循环制冷空气循环制冷组件为例,进行了仿真计算并给出系统的稳态结果和动态过程分析。 展开更多

关键词 空气循环制冷 数学模型 动态仿真 飞机环境控制系统

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飞机环境控制系统的仿真研究 被引量：17

7

作者 赵俊茹 史忠科 《计算机测量与控制》 CSCD 2005年第6期542-544,共3页

以飞机环境控制系统(AECS)为研究对象,建立了系统各主要部件的数学模型,对系统进行了仿真研究。采用模块化结构的方法,利用Matlab/Simulink建立各部件的仿真模块并构成系统进行仿真研究,对系统在扰动下的动态响应进行了仿真分析。仿真... 以飞机环境控制系统(AECS)为研究对象,建立了系统各主要部件的数学模型,对系统进行了仿真研究。采用模块化结构的方法,利用Matlab/Simulink建立各部件的仿真模块并构成系统进行仿真研究,对系统在扰动下的动态响应进行了仿真分析。仿真结果表明所建模型具有较高的精度,为研究飞机环境控制系统的动态性能提供了新的实现途径。 展开更多

关键词 环境控制系统 仿真研究 MATLAB/SIMULINK 飞机 模块化结构 数学模型 主要部件 构成系统 仿真模块 仿真分析 动态响应 仿真结果 实现途径 动态性能 对象

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基于膜除湿的飞机新型环境控制系统模拟研究 被引量：4

8

作者 袁卫星 王晨洁 李运祥 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期589-597,共9页

提出了一种采用高压空气膜除湿组件的飞机新型环境控制系统(ECS)。在分析了系统工作原理的基础上,建立了该系统中各主要部件的数学模型,并采用分块建模的思想,开发了该新型环境控制系统的计算机仿真模型库,并与传统高压除水飞机环境控... 提出了一种采用高压空气膜除湿组件的飞机新型环境控制系统(ECS)。在分析了系统工作原理的基础上,建立了该系统中各主要部件的数学模型,并采用分块建模的思想,开发了该新型环境控制系统的计算机仿真模型库,并与传统高压除水飞机环境控制系统进行了性能仿真比较。仿真结果表明:所开发的模型库具有良好的动态响应性能和稳态值;与传统系统相比采用膜除湿的飞机新型环境控制系统在系统结构、性能和重量方面有一定的优势,值得进行深入的性能试验研究,以为膜除湿飞机新型环境控制系统(MADECS)研究奠定良好的基础。 展开更多

关键词 飞机环境控制系统 除湿 膜 数学模型 仿真

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基于Matlab的飞机环境控制系统动态仿真 被引量：12

9

作者 杨锋 袁修干 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第6期782-784,795,共4页

在分析了各个部件工作原理的基础上,建立了飞机环境控制系统各主要部件的数学模型,利用Matlab软件开发了各部件的仿真模块。用所建模块搭建了某型飞机环控系统的仿真模型,并进行了仿真研究,结果表明本文的仿真模块具有较高的精度。为飞... 在分析了各个部件工作原理的基础上,建立了飞机环境控制系统各主要部件的数学模型,利用Matlab软件开发了各部件的仿真模块。用所建模块搭建了某型飞机环控系统的仿真模型,并进行了仿真研究,结果表明本文的仿真模块具有较高的精度。为飞机环控系统的动态仿真提供了新的实现途径,对飞机环境控制系统的设计和优化具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 MATLAB 飞行环境 控制系统 动态仿真

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飞机环控系统典型故障分析 被引量：9

10

作者 赵维义 张泰峰 杨晓华 《装备环境工程》 CAS 2012年第2期82-84,97,共4页

环控系统解决了飞机座舱的供气、调温和增压问题,座舱的压力制度按3个阶段进行。通过典型的飞机环控系统故障,对座舱压力调节机理进行了分析,介绍了座舱压力调节过程,分析了导致飞行员耳膜疼痛、座舱压力持续下降的原因,提出了预防故障... 环控系统解决了飞机座舱的供气、调温和增压问题,座舱的压力制度按3个阶段进行。通过典型的飞机环控系统故障,对座舱压力调节机理进行了分析,介绍了座舱压力调节过程,分析了导致飞行员耳膜疼痛、座舱压力持续下降的原因,提出了预防故障发生的建议。 展开更多

关键词 飞机座舱 环控系统 压力制度 压力调节 故障

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机载设备吊舱环境控制系统设计及参数优化 被引量：7

11

作者 余建祖 苏楠 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期399-404,共6页

介绍了国外机载设备吊舱环境控制系统技术发展的状况 ,提出了一种新的吊舱环境控制系统方案 ,结合该系统的研制 ,分析了吊舱环境控制系统的设计难点并阐述了解决问题的措施。在此基础上建立了 4种吊舱环境控制系统优化设计的数学模型 ,... 介绍了国外机载设备吊舱环境控制系统技术发展的状况 ,提出了一种新的吊舱环境控制系统方案 ,结合该系统的研制 ,分析了吊舱环境控制系统的设计难点并阐述了解决问题的措施。在此基础上建立了 4种吊舱环境控制系统优化设计的数学模型 ,并对其优化方法进行了探讨 ,采用正弦法结合单纯形加速法 ,对系统方案及参数选择进行了寻优 。 展开更多

关键词 最优设计 吊舱 环境控制系统 机载设备 参数优化

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高压除水环境控制系统的解耦控制 被引量：6

12

作者 何君 赵竞全 袁修干 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期225-227,共3页

高压除水环境控制系统是典型的多输入多输出 (MIMO)复杂控制系统 ,各个变量之间存在很强的耦合关系 .试飞证明 ,采用传统的PID控制方法不能很好的解决电子设备和座舱的冷却问题 ,最明显的就是电子设备舱的冷却效果不佳 .因此 ,对现有的... 高压除水环境控制系统是典型的多输入多输出 (MIMO)复杂控制系统 ,各个变量之间存在很强的耦合关系 .试飞证明 ,采用传统的PID控制方法不能很好的解决电子设备和座舱的冷却问题 ,最明显的就是电子设备舱的冷却效果不佳 .因此 ,对现有的飞机环境控制系统 (ECS)必须加以改进 .通过仿真表明 ,采用输出反馈、静态解耦控制后的环境控制系统能够满足系统设计要求 . 展开更多

关键词 飞机系统 高压除水环境控制 解耦控制 仿真

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多电式环控系统电动机功率选定及其经济性分析 被引量：4

13

作者 陈玮玮 苏向辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期714-720,共7页

提出多电式环控系统参数匹配计算模型,获得不同飞行工况下电动机功率的选定值,分析其影响因素以及系统的经济性.结果表明:对于一定的供气压力,飞行高度越高,电动机功率越大,而同一高度马赫数越大,电动机功率越小;对于给定的飞行工况,供... 提出多电式环控系统参数匹配计算模型,获得不同飞行工况下电动机功率的选定值,分析其影响因素以及系统的经济性.结果表明:对于一定的供气压力,飞行高度越高,电动机功率越大,而同一高度马赫数越大,电动机功率越小;对于给定的飞行工况,供气压力越高,电动机功率越大;对于相同的供气压力与飞行工况,多电式环控系统的性能代偿损失比传统环控系统要小,飞行时间越长,系统的经济性越好. 展开更多

关键词 多电飞机 环控系统 电动机功率 参数匹配 飞行工况 供气压力 性能代偿损失

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飞机环控系统引气分系统动态特性试验研究 被引量：7

14

作者 赵竞全 林贵平 袁修干 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期527-529,共3页

对飞机环控系统引气分系统的动态性能进行了试验研究 .主要研究了在不同流量和温度值的引气量的冲击下系统的温度响应 ,以及引气流量突变时系统的温度响应和引气压力变化时系统的压力响应 .试验结果表明 :系统的压力响应时间在 1s内 ,... 对飞机环控系统引气分系统的动态性能进行了试验研究 .主要研究了在不同流量和温度值的引气量的冲击下系统的温度响应 ,以及引气流量突变时系统的温度响应和引气压力变化时系统的压力响应 .试验结果表明 :系统的压力响应时间在 1s内 ,而系统的温度响应在 1 0～ 3 0s之间 . 展开更多

关键词 飞机环控系统 动态性能 引气分系统 试验研究

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我国大型飞机环境控制系统研制展望 被引量：16

15

作者 党晓民 成杰 林丽 《航空工程进展》 2010年第1期21-24,共4页

根据我国大型飞机研制的任务需求,结合未来飞机环控系统的发展趋势,从气源系统设计技术、高效大流量制冷系统设计技术、数字式座舱压力调节系统设计技术、综合空气管理系统设计技术及防冰系统设计技术等5个方面探讨了适用于我国大型飞... 根据我国大型飞机研制的任务需求,结合未来飞机环控系统的发展趋势,从气源系统设计技术、高效大流量制冷系统设计技术、数字式座舱压力调节系统设计技术、综合空气管理系统设计技术及防冰系统设计技术等5个方面探讨了适用于我国大型飞机环境控制系统的现实构型和未来发展。 展开更多

关键词 大型飞机 多电飞机 环境控制系统 制冷系统

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高性能军用机环境控制系统研究发展趋势的探讨 被引量：23

16

作者 袁修干 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第S1期2-4,共3页

讨论了未来高性能军用机环境控制系统发展可能采用的技术，例如：闭式空气循环技术；综合数字控制技术；蒸发循环技术；先进驱动的空气循环机和压气机技术；以及从属于综合机载机电系统的综合环境控制系统技术。

关键词 飞机环境控制系统 综合机载机电系统 综合环境控制系统 热/能管理组件

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飞机环控系统引气分系统动态性能分析 被引量：7

17

作者 林贵平 袁修干 张成宽 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期560-564,共5页

对某型飞机的环控系统引气部分进行了动态性能分析，并作了实验研究．实验结果表明，模型计算值和实验值符合较好，该模型对环控系统引气分系统有很好的实用价值．

关键词 飞机系统 环境控制系统 动态性能 引气分系统

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综合数字控制技术在飞机环境控制系统的应用 被引量：1

18

作者 何君 赵竞全 袁修干 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第15期3531-3533,3571,共4页

提出了一套新的综合数字控制硬件和软件解决方案应用于飞机环境控制系统中,以某先进战斗机环境控制系统为例先后进行了计算机仿真设计和原理性验证试验。结果表明,采用模糊控制方法的综合数字控制系统改善了原PID控制系统的性能,具有响... 提出了一套新的综合数字控制硬件和软件解决方案应用于飞机环境控制系统中,以某先进战斗机环境控制系统为例先后进行了计算机仿真设计和原理性验证试验。结果表明,采用模糊控制方法的综合数字控制系统改善了原PID控制系统的性能,具有响应快、稳态精度高等特点,达到了飞机功能子系统的总体设计要求。 展开更多

关键词 飞机 环境工程 数字控制系统 模糊控制 计算机仿真

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民用客机座舱温、湿度限制等效安全研究与应用 被引量：1

19

作者 汪光文 吴成云 杨智 《民用飞机设计与研究》 2014年第3期31-34,共4页

受低纬度区域低空空气高湿度影响,民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性验证非常困难。以FAA的MSHWG报告为指导,通过验证座舱温、湿度限制等效安全规则间接验证某型民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性,即采用热分析... 受低纬度区域低空空气高湿度影响,民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性验证非常困难。以FAA的MSHWG报告为指导,通过验证座舱温、湿度限制等效安全规则间接验证某型民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性,即采用热分析方法计算民用客机通风系统失效时座舱内部乘员人体核心温度的变化,并将其与MSHWG报告规定的人体核心温度标准值对比,说明某型民用客机对适航条款FAR/CCAR25.831(g)的符合性。 展开更多

关键词 民用客机 环控系统 适航 机械系统联合工作组(MSHWG)报告 人体核心温度

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飞机系统设计若干研究新进展 被引量：1

20

作者 王一丁 曾建江 童明波 《航空工程进展》 2012年第2期144-149,共6页

飞机系统设计是飞机研制的重要组成部分,它关系到飞机整体性能的提高。新一代飞机性能指标的不断提高,对各系统提出了更高的设计要求。为此,阐述了液压系统、燃油系统和环境控制系统的新发展、新要求、新方法。希望为相关的飞机系统设... 飞机系统设计是飞机研制的重要组成部分,它关系到飞机整体性能的提高。新一代飞机性能指标的不断提高,对各系统提出了更高的设计要求。为此,阐述了液压系统、燃油系统和环境控制系统的新发展、新要求、新方法。希望为相关的飞机系统设计研究方向提供一定的参考。 展开更多

关键词 飞机系统设计 液压系统 燃油系统 环境控制系统

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