B737-800飞机使用升限计算方法研究

首先确定飞机推力、过载限制以及座舱压力这三个限制因素;然后运用飞机最大爬升推力表求最大爬升推力,并对极曲线的运用得到相应的阻力,再将所得数据进行爬升公式的带入,并得到了推力限制高度。同时通过公式的转换得到飞机过载公式,通过确定飞机不同速度下的升力,最终得到相应过载下的限制高度。综合的座舱压力限制值、飞机的推力和飞机的过载限制高度,最终得到飞机的使用升限和飞机使用升限的计算方法。选定B737-800机型来进行具体的算例分析,通过对该机型进行推力限制、过载限制以及飞机座舱压力限制三个方面分析及计算,最终获得了该机型的最大使用升限。     

SR20飞机航路爬升性能飞行试验研究

航路爬升能力是表征飞机性能的重要指标。采用最佳爬升率进行航路爬升,将显著提高爬升效率,缩短爬升时间,快速到达目标高度,充分利用空域资源。飞机制造商应按照民用航空适航规章条款进行飞行试验及数据处理,经型号合格审查组批准后,将性能参数列入飞行手册中。本文通过规章标准相关咨询通告中推荐的方法,对SR20飞机的航路爬升开展飞行试验研究,完整地展示了试飞动作、数据处理、结果分析的全过程,为掌握该型飞机的性能、开展日常教学活动以及实施试飞培训提供参考和借鉴。     

飞机最佳爬升速度计算与研究

对计算飞机最佳爬升速度的方法进行了介绍,先后对爬升的五个阶段进行分析,并推导出各阶段的计算公式。文中通过绘制飞机最佳爬升速度与其影响因素的分析曲线,得到了各影响因素与飞机最佳爬升速度的规律。     

海洋环境下飞机结构疲劳性能退化规律研究

某型飞机服役了20多年,且大部分日历时间停放在海边机场,腐蚀损伤严重。文中分析了该飞机服役环境特点,采用从该飞机机体上拆卸下来结构材料加工成疲劳试验件,针对外形尺寸完全一致的新、旧材料试件进行对比疲劳试验,分别计算了新旧材料的细节疲劳额定值（DFR）,得到了在海洋环境条件下飞机机体结构材料的疲劳性能衰减退化规律。研究结果表明,试件结构形式不同,服役环境对结构细节抗疲劳性能影响程度不一致;结构形式相同的试件,服役环境条件作用后的疲劳性能会下降大约4-16％。     

编队飞行低油耗优化方法研究（英文）

建立了编队飞行轨迹优化方法。该方法在不改变前机原轨迹的前提下,优化双机编队飞行的燃油消耗。根据该方法,从一天内进出中国的所有国际航班中选取候选航班对。利用飞机性能数据库(Base of Aircraft Da?ta,BADA)进行轨迹油耗计算。通过为后机设定不同的节油百分比,优化编队飞行的飞行前计划轨迹。分析了不同轨迹优化参数影响下的节油效果。结果表明,节油百分比越高,编队飞行的伴飞距离越长;受飞机性能的限制,可以实现的编队组合数量越少。沿近似实际飞行轨迹飞行的后机能够产生节油效果,且最佳节油效率与编队飞行的预期节油效率有关。     

基于BADA的民用喷气式飞机性能计算与仿真平台开发

在“飞机性能工程”的课程教学中,缺少定量的、可调节参数的性能仿真软件。为此,基于BADA建立了包含爬升、下降、巡航、机动能力的高速性能计算模型,以及包含起飞与着陆的低速性能计算模型;总结课程相关知识点,设计了仿真平台整体架构;使用C#语言编写了飞机性能计算的基本类,并开发了民用喷气式飞机性能计算与仿真平台;使用了某型飞机基本数据计算性能数据,并与BADA使用手册中的性能表格进行了对比验证,计算结果吻合良好。仿真平台可以方便地绘制和调节曲线,弥补了教学中传统图册的不足,对“飞机性能工程”的课程教学将起到很好的辅助作用。     

初教机无功率迫降最佳下滑速度的确定

空中假设迫降是初教机训练过程中一个非常重要的训练科目 ,在这几年的ＴＢ飞机教学过程中 ,笔者发现很多学员在确定空中假设迫降最佳下滑速度时存在着认识上的问题。空中假设迫降时 ,应该控制飞机姿态 ,以有利速度下滑。这样滑翔距离最大 ,选择理想的迫降场地的范围也最大。ＴＢ2 0 0飞机手册中规定在标准大气条件下和最大重量时的有利下滑速度是 86ｋｎ ,很多学员误认为ＴＢ2 0 0飞机空中无功率下滑的有利速度为86ｋｎ ,每次做无功率迫降训练时都用 86ｋｎ的速度下滑。出现这种错误认识的原因是忽略了 86ｋｎ的条件 ,既标准大气条件和最大…     

基于飞机性能影响的路径优化算法

针对在最少油耗、最快时间和最低成本等目标下的巡航阶段路径优化中，出现的边权重与前续路径的选择密切相关、估值函数计算开销过大等问题，首先构建了GRIB2格式网格气象数据插值、飞机性能参数快速计算流程，然后通过对A*算法估值函数系数和性能计算步长进行改进，提高每步优化时的计算效率；之后针对典型飞行任务，对不同优化目标下的结果进行对比，分析了成本指数、飞机起始质量和飞行高度层等因素的影响。将飞行性能计算融入边权重的A*算法相对于传统最短路算法会增加计算时间，但同样以飞行性能最优为目标的情况下，相较于Dijkstra算法它可以更迅速地找到优化路线。     

障碍物对运输机起飞性能的影响及优化

运输机起飞性能分析主要是根据飞机的性能、机场相关条件计算满足规章要求的最大起飞重量及相应起飞特征速度。限制最大起飞重量的因素很多,包括跑道条件、爬升梯度、结构强度和障碍物等,其中障碍物限制往往是很多机场最苛刻的限制,因此对障碍物限制的起飞重量进行优化关系到航空公司运行的安全性和经济性。本文通过分析起飞飞行航迹的定义和运动方程,给出了计算障碍物限制的起飞重量的基本原理和流程图,分析了不同改平高度对障碍物限制的起飞重量的影响,并以空客和波音的典型机型为例给出了不同改平高度对障碍物限重影响和起飞性能优化的结果。     

基于GPS航迹的飞行误差分布规律研究

研究航迹误差分布规律,制定合适的飞行安全间隔标准是提高空域利用率的关键所在。本文针对CESSNA172机载GPS航迹数据对手动飞行条件下的航迹误差分布规律进行了研究。首先通过解析GPS航迹数据,利用Haversine公式对手动飞行条件下的航迹偏差进行统计分析;接下来采用quantile-quantile图检验法对航迹误差数据进行正态分布检验,根据Michael拟合优度检验方法给出正态分布的显著性水平;最后计算得到正态分布总体均值和标准差的置信区间。结果表明,训练飞机下降着陆阶段的实际位置点与跑道中心线的距离偏差符合正态分布规律,为训练飞行中空域规划及飞行安全间隔标准的制定提供了可靠理论依据。     

地效试验数据的估算研究

基于低速风洞试验的不可压缩势流理论,针对飞机地效试验,提出由无地板下的试验数据通过计算得到任意地板高度下相应数据的方法。将利用此方法得到的计算结果与带地板试验数据对比,论证了该方法的有效性。进一步研究表明,采用已有的带地板试验数据对计算结果进行差量修正,可有效减小该方法的计算误差。     

亚声飞行Ma数变化对脉冲爆震发动机性能影响

采用经验数据和数值计算相结合的方法研究亚声飞行Ma数变化对带气动阀的脉冲爆震发动机(Pulsedetonation engine,简称PDE)的性能影响。分别计算了飞行Ma数在0.52,0.71,0.82和0.93时对PDE工作频率、推力和油耗的影响。计算表明当飞行Ma数从0.82增加到0.93时,频率上升11.1%,推力上升25.0%,油耗下降6.2%;而Ma数从0.82减小到0.52时,频率下降31.0%,推力下降43.6%,油耗增加14.8%。因此飞行Ma数变化对预估飞行器在亚声阶段的加速性能有较大的参考价值。     

多种组合动力方案性能对比研究

针对目前国内外不同的TBCC组合动力概念方案进行了性能对比研究，主要包括:涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合发动机、涡轮/引射冲压/双模超燃冲压组合发动机、射流预冷涡轮/双模态超燃冲压组合发动机和空气涡轮火箭/双模态超燃冲压组合发动机。通过发动机性能计算，获得了不同方案的高度、速度特性；基于马赫数6.5高超声速巡航飞行器相同的飞行任务和气动特性，计算比较了不同动力方案的飞行器航程、巡航距离和加速时间等性能参数。结果表明:涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合发动机在4种方案中比冲最高；在相同的翼载和起飞推重比下，涡轮/亚燃冲压/双模态超燃冲压组合发动机具有最大的航程和巡航距离，但爬升加速时间最长；空气涡轮火箭/双模态超燃冲压组合发动机的航程和巡航距离最短，但加速性能较高，爬升加速时间最短。     

起飞重量错误的识别

起飞重量错误严重威胁着航班安全。为了实现对起飞重量错误的风险管理,提出了一种基于数据分析的危险识别方法。选取所需分析航班平飞阶段的一组飞行记录数据,利用飞机性能工程师手册(PEM)计算相应的升力系数;通过QAR记录的燃油流速,计算航班所选观测点之前消耗的燃油总量。通过重力与升力平衡方程,计算飞机平飞阶段该点的重量。之后,与运控舱单里的数据进行比较,诊断存在错误与否,并对错误进行了原因分析。最后,本文以B738某次航班为例对该方法进行了验证。     

直升机动力舱冷却系统冷却孔进气优化设计

对某型民用直升机动力舱冷却系统冷却孔的进气性能开展优化研究,参考飞机辅助动力单元(Applicant power unit,APU)进气系统形式设计了两类收风装置。采用数值仿真手段,对比分析在多个速度的前飞状态和不同爬升率的爬升状态下3处冷却孔的进气性能。结果显示基于Scoop型设计的收风装置在直升机大速度前飞状态收风效果最好,但在小速度前飞状态进气性能没有得到改善。基于Flush型设计的收风装置同样具有改善进气性能的作用,其最显著优点是在所有飞行状态均保证较高的冷却进气量。为后续的优化设计研究工作指明了方向。     

基于BP神经网络的起飞限重计算预测研究

针对起飞限重分析计算的流程复杂、迭代多、计算效率低的问题,本文在分析起飞限重计算规律的基础上,研究了使用BP神经网络预测起飞限重结果的可行性.文中以ARJ21-700飞机在场长、爬升等综合限制条件下的最大起飞重量计算为例,使用Matlab进行结果预测.预测结果表明BP神经网络具有较好的适应性,可以满足性能仿真计算的工程...     

面向签派的飞行燃油消耗估计方法

航班的燃油加载量决定了航空公司运行成本。本文提出了基于飞机性能的燃油消耗估计模型及其动态修正方法。以飞机性能手册参数为依据,根据各飞行阶段的性能特点,建立基于神经网络的燃油消耗原始模型。利用积累的飞行数据(QAR数据)修正模型,消除因飞机性能衰减对燃油消耗的影响,弥补飞机性能手册中飞行气象条件样本量较少的不足。以某次北京—成都航班飞行计划数据为验证数据源,按照签派流程进行了模型的验证测试,对比本次航班实际燃油消耗量,误差为2.38%,达到现阶段国内外航空公司现有商业软件估计精度水平。     

线性预测数据外推超分辨雷达成像

距离—多普勒成像雷达的距离分辨力和横分辨力分别取决于发射信号的有效带宽和目标相对于雷达视线(RLOS)在相于处理区间内的转角。本文研究线性预测数据外推离散傅里叶变换(LPDEDFT)超分辨成像方法,旨在突破普通的FFT距离多普勒处理的限制,提高距离—多普勒成像雷达的分辨力。LPDEDFT在概念上和计算上都比较简单,分两步进行,先用线性预测方法把观测数据外推到观测窗之外,然后对外推过的数据进行普通的离散傅里叶变换。文中给出了B—52飞机缩比金属模型微波暗室转台实测数据和飞行中的Boeing-727飞机外场实测数据的成像结果。LPDEDFT与普通的傅里叶方法相比,在相同信号带宽和目标总转角的条件下可以得到更高的图像分辨力,或者可以用较小的信号带宽和目标总转角获得相同质量的图像。     

高超声速球头激波脱体距离研究综述

从理论研究和实验研究2个方面介绍了国内外高超声速球头激波脱体距离研究的概况。理论研究方面,理论和工程算法能够用于激波形状和脱体距离的快速计算,数值计算则主要关注了高温非平衡流动下气体模型对数值计算结果的影响。由于计算方法都是针对特定理论或特定实验条件下推导并归纳总结得到的,在公式的适用范围方面存在较大的局限性。在实验研究方面,利用高焓设备进行非平衡流下的实验是目前的重点之一。由于实验、测量设备和实验条件各自的特点,实验数据的推广应用仍然是值得研究的,另外针对非空气环境(如 CO2)的球头激波脱体研究数据相对匮乏。通过调研,认为可对下列问题做进一步研究:以高超声速球头激波脱体距离为对象考虑真实气体效应时理论和工程计算的改进方法,不同化学反应和气体模型对数值计算结果准确性的综合影响,提高弹道靶发射能力以及发展高精度流场显示技术等。     

C172飞机发动机贫富油使用浅析

自从C172飞机用于我院飞行训练以来，由于对贫富油调节的方法错误而出现了几起严重的空中发动机抖动事件，危及了飞行安全。本文从使用的角度分析了飞行的几个阶段：地面运行、起飞爬升、巡航下降及着陆关车贫富油调节的方法。