潜水救捞发展现状与展望——第四届国际潜水救捞与海洋工程技术论坛综述

伴随着我国海洋经济的快速发展和海洋资源开发活动的日益活跃,潜水打捞在国家应急保障体系中的作用凸显.第四届国际潜水救捞与海洋工程技术论坛在此背景下由中国潜水打捞行业协会主办召开.通过对论坛报告内容的梳理和总结,探讨了沉船整体打捞工程、水下装备、"智慧海洋"战略展望、灾害应对与环境保护以及涉海法律法规等当前行业关注的多个方面的热点话题,结合我国救捞力量发展历程与现状,分析并展望了大型救捞船舶、水下高精度感知、大深度潜水、水下潜航器、仿真演练与辅助决策及水下作业工具等关键技术与装备的发展趋势.     

飞机防冰腔结构参数的重要性测度

分析了常见的3种飞机防冰腔结构, 应用Gambit软件建立了双蒙皮防冰腔结构网格模型。采用Spalart-Allmaras湍流模型模拟热气在防冰腔内的流动状况, 采用Fluent软件进行传热效率分析, 建立了防冰腔结构参数对传热效率的重要性测度模型。通过随机响应面法建立防冰腔结构参数与传热效率的函数关系, 采用低分散性抽样法求解防冰腔结构参数的重要性测度, 建立了防冰腔结构参数的重要性测度分析流程。分析结果表明: 当笛形管中心到外蒙皮的距离从35.15mm增加到38.85mm时, 传热系数由0.505减小到0.463;当双蒙皮通道高度从2.85mm增加到3.15mm时, 传热系数由0.495减小到0.476;当射流孔孔径从1.90mm增加到2.10mm时, 传热系数从0.505减小到0.494;当射流孔角度从14.25°增加到15.75°时, 传热系数从0.476增加到0.494。防冰腔结构参数的重要性排序依次为射流孔角度、笛形管中心到外蒙皮距离、射流孔孔径、双蒙皮通道高度, 在防冰腔结构加工与装配过程中, 需要重点考虑射流孔角度与笛形管中心到外蒙皮距离这2个参数。     

基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器设计

航空母舰甲板垂向运动是舰载机高海况着舰误差的主要因素,为提高舰载机在高海况下的自动着舰精度,自动着舰系统采用甲板运动补偿器根据甲板垂向运动生成补偿指令,以驱动舰载机精确跟踪甲板运动,从而减少着舰误差。常规甲板运动补偿器在补偿频率范围内虽然可以实现预期补偿效果,但在补偿频率范围外存在高增益区域,对甲板运动中的高频分量起放大作用,并且将其混入生成的补偿指令中,会对舰载机飞行安全产生影响。为在有效补偿的同时减少对甲板运动高频分量的放大作用,通过对舰载机自动着舰系统的频率响应按频率进行采样,设计出离散甲板运动补偿器频率响应,采用频率采样法设计数字式有限冲击响应(FIR)甲板运动补偿器。仿真结果表明:所设计的基于频率采样方法的FIR甲板运动补偿器在有效补偿由甲板运动引起的舰载机着舰误差的同时,可有效降低甲板运动高频分量的影响,提高着舰精度。

     

基于灰色关联分析的飞机客制化模型研究

在飞机设备选型时,客户需要对制造商给出的标准规范清单进行选择,以得到符合其个性化需求的设备,文中对该客制化流程进行了研究.根据灰色关联分析法建立模型,评估待选设备与客户定制需求的关联程度,同时将客户的个性化需求用层次分析法定量化表示成评估指标体系的权重差异.灰色关联度是评估待选设备是否纳入购买清单的依据,反映了待选设备对需求的符合程度.最后以A320-200飞机的客舱可选项为例,应用于2家航空公司不同的个性化需求下,得到了2家公司不同的设备购买优先次序和选项清单.比较结果验证了客制化模型的合理性,从而为飞机设备选型提供了客观的依据.     

基于层次任务网络的舰载机任务规划

航空母舰舰载机任务规划问题涉及复杂的资源约束、时态约束、操作规范及设备使用限制,且任务间相互耦合,是一类非确定性难（NP-hard）问题。其计算复杂度随问题规模呈指数增长,采用常规数学建模和求解方法很难解决。针对舰载机任务规划问题,考虑任务的层次性特征,以及时间和空间约束导致的资源冲突,设计资源状态更新机制,提出层次任务网络（Hierarchical Task Network,HTN）规划算法。算例分析结果表明,该规划方法可以充分考虑资源与时间约束,快速为多个带有截止期限的飞行任务提供可行的行动方案。     

基于闭排队网络的弹射器数量配置方法

弹射器配置数量对舰载机出动回收能力有很大影响,因此,在航母设计初期多方案论证阶段,弹射器的数量配置是必须考虑的关键问题之一。针对舰载机起飞过程的排队特点以及整个出动回收过程的闭环特点,基于排队理论建立舰载机出动回收过程的闭排队网络模型,分析弹射器数量对出动回收能力的影响,分析结果可用于支撑弹射器的数量配置设计方案。为验证模型的有效性,采用\     

Robust weekly aircraft maintenance routing problem and the extension to the tail assignment problem

In this paper, we study two closely related airline planning problems: the robust weekly aircraft maintenance routing problem (RWAMRP) and the tail assignment problem (TAP). In real life operations, the RWAMRP solution is used in tactical planning whereas the TAP solution is implemented in operational planning. The main objective of these two problems is to minimize the total expected propagated delay (EPD) of the aircraft routes. To formulate the RWAMRP, we propose a novel weekly line-of-flights (LOF) network model that can handle complex and nonlinear cost functions of EPD. Because the number of LOFs grows exponentially with the number of flights to be scheduled, we propose a two-stage column generation approach to efficiently solve large-scale real-life RWAMRPs. Because the EPD of an LOF is highly nonlinear and can be very time-consuming to accurately compute, we propose three lower bounds on the EPD to solve the pricing subproblem of the column generation. Our approach is tested on eight real-life test instances. The computational results show that the proposed approach provides very tight LP relaxation (within 0.6% of optimal solutions) and solves the test case with more than 6000 flights per week in less than three hours. We also investigate the solutions obtained by our approach over 500 simulated realizations. The simulation results demonstrate that, in all eight test instances, our solutions result in less EPDs than those obtained from traditional methods. We then extend our model and solution approach to solve realistically simulated TAP instances.     

大型客机运行监控与健康管理系统设计

总结了大型客机实时运行监控与健康管理的研究现状, 介绍了C919大型客机的健康管理系统总体架构, 将其划分为实时监控、健康状况趋势分析和预测以及故障诊断与维修决策3个功能模块。分析了实现该系统的地面实时监控技术、趋势分析及预测方法、剩余寿命预测方法、故障诊断算法、维修决策方法以及系统验证仿真技术等6个关键技术和方法, 并对本领域的研究和应用进行了展望。研究结果表明: 通过对飞机进行实时运行监控, 能够降低排故时间, 提高航班正点率, 易于飞机的调配, 提高飞机的利用率; 通过对飞机进行健康管理, 使技术人员能更有效地制定维修任务, 控制维修间隔, 实现预防性维护和视情维修, 从而大大降低维修成本, 提高飞机的可靠性及经济性, 同时也能为飞机的设计提供改善依据。     

航母飞行作业空间安全布局研究

研究针对航空母舰飞行作业空间安全问题而开展。研究首先根据作业特点划分航母作业区域，针对飞行作业分析构成空间危害因素的来源，提出一套度量危险因素的空间关联安全水平指标，以便对危险因素的空间关系进行量化；然后在此基础上，对2套不同起飞作业布局进行安全评价；最后，并围绕航母飞行甲板作业空间安全的典型问题进行分析和讨论。