飘降计算初始条件的选取原则

利用飞机性能软件INFLT计算得出不同初始条件下的飘降轨迹数据，分析了飞机重量、巡航高度、发动机失效点位置、风、温度对飘降轨迹的影响，讨论了进行飘降越障分析时初始条件的选取原则。目的是为实际工作中初始条件的选择提供理论依据，从而简化飘降越障分析步骤，提高工作效率。     

A320系列机型绿点速度特性分析

绿点速度是空客系列机型特有的光洁构型、一发失效条件下的最佳操纵速度。为了研究绿点速度的设计依据,利用空客PEP性能软件计算A320系列机型光洁构型、一发失效条件下、不同校正表速所对应的爬升角、等待燃油流量和飘降下滑角,分析了绿点速度状态、最大升阻比状态下的爬升、等待、飘降性能与最佳爬升/等待/飘降性能相互之间的关系。结果表明:绿点速度小于最大升阻比速度,随着飞行高度增加逐渐逼近最大升阻比速度;绿点速度下的爬升/等待/飘降性能对应于最大升阻比性能、最佳爬升/等待/飘降性能的均值。     

民用飞机飘降总轨迹计算分析

飘降分析是民用飞机性能计算中的重要内容,目前波音飞机性能手册中只提供飞机的飘降净轨迹,本研究用计算机FORTRAN90语言编制程序实现了积分计算,以B757—200／RB211-535E4为算例对飘降总轨迹做了计算,并分析了温度、飞机重量、初始巡航高度等因素对飞机飘降总轨迹的影响。     

基于参数敏感性的飘降升限影响因素分析

为了保障民机在高原航线上的安全运行,需要对飞机一发失效时的飘降性能进行分析,而飘降升限正是飘降分析工作中一个重点关注的指标。以某型民用飞机为例,分析了巡航高度、飞机质量、大气温度及飘降速度等因素对飘降升限的影响,并采用3种方法对4个主要影响因素进行了局部参数敏感性分析。分析结果表明,随大气温度的增加,飘降升限的降低程度,要大于飞机质量增加带来的影响;飘降速度在有利速度附近小范围变化时,对飘降升限的影响很小;而飞机巡航高度对飘降升限几乎不产生影响。     

基于起飞分析的机场障碍物评估软件的设计

机场障碍物主要影响起飞越障限制重量和起飞安全,同时机场障碍物评估是航空公司性能工程师日常主要计算工作。针对机场起飞航径区内的所有障碍物,按照CCAR121部的规定,建立民用机场障碍物信息数据库,利用编程语言设计障碍物评估软件,识别附近的障碍物是否为重要障碍物,同时将重要障碍物信息自动转换为飞机性能软件对应的输入接口文件,便于后续的起飞越障计算,可以快速提高性能工程师的计算效率。     

成都-拉萨高原航线单发飘降程序的优化分析

首先就高原运行总则进行介绍分析,提出了高原运行的基本方案和运行控制总纲,接着对成都双流和拉萨贡嘎机场的情况以及特殊地形特性进行介绍和分析,之后分析了成都-拉萨高原航线的运行控制的特殊性.其中详细着重对航路相关问题以及飘降程序进行了综合分析,重点以B757 - 200机型执行成都-拉萨航线为例,综合考虑了实际运行中的各种限制因素,着重对高原航线航路中发动机失效后飘降问题进行了详细分析,重点研究飞机的单发飘降性能和程序,对其通过性能分析提出优化的方法和程序,以进一步提高飞行安全性.     

浅析高原机场及航线的飞机性能管理

对位于山地和高原地区的机场，一般净空条件极差、气候复杂多变，高原航线地形复杂、航路安全高度高，飞行性能分析及管理问题尤其突出。针对中国西部地区高原复杂机场及航线的特点，对飞机起飞和着陆性能进行了分析，对航路中一发失效的飘降和客舱释压的供氧提出了分析和管理的策略。     

由改进爬升引起的飞机刹车和轮胎的特殊检查

使用改进爬升可以显著提高飞机的越障能力，增加飞机的商载量，但对飞机到车系统和轮胎的工作状况都提出了更高的要求。本文对其相应的特殊检查要求做出了分析。在确定飞机越障限制条件下飞机的最大起飞重量时，当爬升限制的最大起飞重量小于跑道长度限制、第二爬升段梯度限制和飞机结构限制的最大起飞重量的情况下，起飞跑道长度没有被充分利用，也使飞机的使用性能没有得到应有的利用。为了增加飞机的商载量，一般都采用改进爬升的办法来改善飞机的越障能力，增大飞机的起飞重量。当使用改进爬升时，爬升速度VZ增大，相应的起飞决断速度…     

基于性能软件和DEM的EOSID设计算法研究

为解决航空公司设计一发失效应急程序(EOSID)手工设计过程中复杂的迭代和计算问题,基于Matlab提出一套可行的EOSID验证算法.使用制造商性能软件BCOP计算得到飞机一发失效航迹KML文件,以起飞飞行航迹起点作为初始点,加载30 m SRTM数字地形文件,基于CCAR 121一发失效规章要求的航迹保护区和垂直越障裕度,计算确定净航迹是否满足规章要求.以丽江机场02号跑道为例,对算法进行了验证实现,结果表明算法能够快速、准确地实现EOSID设计中的越障分析问题.     

成都—拉萨高原航线飘降和客舱释压问题分析

对中国民航的高原运行政策进行了介绍,提出了高原运行的基本方案和运行控制总纲.对成都双流和拉萨贡嘎机场的基本情况和待殊地形进行了介绍,分析了成都-拉萨高原航线运行控制的特殊性,重点对航路相关问题和飘降程序进行了分析.参考A319-115飞机,在双拉航线上,以实际运行的限制因素为变量,着重对该航线发动机单发后的飘降问题和客舱释压进行了分析,以进一步提高飞行安全性.     

越层飞机——未来飞机家族中的新成员

近年来出现的一种可短时间穿越或冲出大气层，到达一定高度后。不巡航，也不进入空间轨道，而是采用飘降的方式返回大气层的新型飞行器，本文将其归纳为新的“越层飞机”概念，并介绍了其发展趋势。     

可折展载人月球车移动性能仿真与试验分析

为更加有效地研究载人月球车移动系统低重力环境下的移动性能,建立了载人月球车仿真模型,并对地月两种不同重力环境下的移动性能进行了仿真对比分析,在地面重力条件下极限越障高度明显降低。轮地相关参数不变,仅改变重力加速度,仿真得到载人月球车移动系统地面重力下最大可爬坡角度小于月面重力下可爬越最大坡角。同一越障高度,土壤相关参数一致,重力加速度不同的情况下,地面重力条件下移动系统质心加速度明显大于月面重力条件下的质心加速度值。在移动性能仿真分析基础上,对可折展载人月球车移动系统地面原理样机进行了搭建,在保证地月不同重力环境下车轮及悬架承受的有效载荷一致的前提下,在地面重力条件下,利用实验室松散沙土模拟月壤进行了越障和爬坡等通过性能试验,验证了所设计的移动系统满足设计约束要求,为后续载人移动系统的深入设计奠定了基础。     

月面低空飞行器着陆缓冲机构设计与仿真分析

针对月面低空飞行器要求兼顾着陆和越障缓冲的需求,将月球车轮式移动机构与磁流变缓冲器结合,设计了一种可重复使用的新型着陆缓冲机构。建立了飞行器整机动力学仿真模型,对月面着陆及不同越障工况下的移动探测进行了仿真分析,验证了该缓冲机构的着陆缓冲和平稳移动探测的性能。分析结果表明,该着陆缓冲机构能保证月面低空飞行器在月面安全着陆以及平稳移动探测,可为相关设计提供参考。     

静叶轮毂间隙对压气机角区失速的控制

为了研究静叶轮毂间隙对压气机角区失速的控制作用，以某1.5级轴流压气机为研究对象，采用三维数值模拟方法研究静叶轮毂整体间隙和部分间隙对压气机低工况点和设计点气动性能的影响。结果表明:整体间隙通过产生泄漏流削弱起始于轮毂表面终止于静叶吸力面的“龙卷风”旋涡的能量源，达到了控制角区失速提高压气机低工况点性能的目的，但间隙产生的泄漏损失会降低设计点性能。而部分间隙明显优于整体间隙，部分间隙的位置越靠近尾缘，低工况点性能提高的幅度越大，同时对设计点的损害越小。TAI2方案的低工况点流量增加了0.89kg/s，效率提高了1.25%，而设计点效率不降低。另一方面，只有当部分间隙增大到一定尺寸后间隙泄漏流才足以抑制角区失速团。      

两个设计点的螺旋桨气动性能

结合某垂直起降无人机对螺旋桨的总体设计要求，分析了同时满足两个设计点的螺旋桨设计难点，完成了对所设计螺旋桨性能要求的验证，探究了两个设计点对螺旋桨设计性能的影响及影响因素，获得对设计的指导性结论.通过CFX软件进行悬停和巡航状态下的数值计算，并与其车载试验结果进行对比，结果表明:设计螺旋桨可满足设计要求，且数值模拟与车载试验结果基本吻合，误差不超过11%.将设计螺旋桨与单个设计点的旋翼或巡航螺旋桨进行对比，分析影响因素，发现两个设计点将会降低螺旋桨在每个单独设计点的工作性能，且通过减小起飞总质量和巡航速度、增加动力系统个数和功率来缩小设计点间差异可降低设计难度和性能损失.      

转子叶尖间隙对高负荷压气机性能影响的数值计算和试验验证

为了研究高负荷压气机转子叶尖间隙对压气机性能的影响，采用数值模拟软件NUMECA对某4级压气机和其中的1个 典型级进行了不同间隙的计算。计算结果表明：当间隙超过叶高的0.52%后，叶尖流场出现堵塞，喘点压比衰减速度开始加剧，直 至5.24%性能衰减速度逐渐减弱；在多级环境中，4级压气机间隙增大叶高的0.5%，喘点压比降低了约0.6%～4.3%，间隙增大的叶 排作功能力降低是压气机喘点总压比降低的主要原因，其中前2级间隙增大对总性能影响较大。同时，通过4级压气机试验验证 了间隙对性能的影响，验证结果表明：间隙增大叶高的0.78%后，4级压气机喘点压比和峰值效率分别降低了1.4%和0.4%，在 65%～88%叶高时的压比和效率的性能衰减较为明显。     

数字高程模型在航线分析中的应用

航路分析的主体是飘降分析与供氧分析,是高原航路开辟前所必须做的性能分析工作。传统方法在确定航迹下方特定宽度范围内的地形剖面时,存在巨大的手工地图作业,工作量巨大且不能保证精度要求。以地理信息系统数字高程模型为基础,通过建立航线分析自动化软件系统,对实际高原航线下方的地形剖面进行搜索计算,解决了这类问题。作为算例,进行了几种情况下的成都拉萨航线地形剖面的对比分析。     

超声速叶型中弧线优化设计

以高负荷单级风扇为研究对象,采用全三维数值模拟流场分析和叶型中弧线离散点弯角控制相结合的气动优化方法,研究超声速叶型中弧线优化机理和设计原则,以提高高负荷风扇转子的设计技术,并用商用气动计算软件对优化结果进行评估。计算结果显示,优化后设计点效率提高1.1%,设计点流量提高1.01kg/s,设计转速喘振裕度提高1.85%,中低转速性能基本不变。研究表明:叶型面积比、叶片表面静压分布和激波结构对叶型性能影响显著,通过控制中弧线局部区域的弯角,能够实现三者的合理分布,提高风扇转子性能。     

基于图像化变差函数的性能数据异常明别

为提升发动机性能监控的智能化水平，实现性能数据的高效利用，提出了基于图像化变差函数的发动机性能数据异常 判别方法。 通过研究发动机性能数据的标准化修正方法和图像转化方法，将数值型表示的发动机性能数据转化为发动机性能图像。 通过引入变差函数理论，采用 4 方向的变差函数值表示性能特征值，融合不同时刻不同参数的性能数据。 在提取发动机性能图像关 键特征点的基础上，定义性能图像间的差异距离，实现基于变差函数的发动机性能图像异常判别方法，从而实现对发动机性能状态 的判别。 选用若干组实际发动机性能数据对方法进行验证O 验证结果表明:该方法运算高效，实现了高维性能数据的降维和对性能 图像运行状态的分类，从而判别发动机性能数据的运行状态。     

高原航线飘降释压应急程序设计研究:以A319-115“西宁/曹家堡-玉树/巴塘”航线为例

为确保高原航线运行安全,保证机组在非正常情况下单发飘降应急程序和客舱释压紧急下降应急程序可用,以空客A319-115飞机执行“西宁/曹家堡-玉树/巴塘”高原航线为研究样本,依照2021年8月12日零时开始实施的202108期《中国民航国内航空资料汇编》显示的航线信息,通过梳理航线的基础数据,在满足相关规章要求的条件下,统筹兼顾航空公司安全、效益、服务的需求,完成单发飘降应急程序和客舱释压紧急下降应急程序设计与研究,以便于机组操作为原则,课题组优化相关应急程序的决断点,最后定义出机组操作程序,研究表明:通过对应急程序关键点的确定,定义出飘降释压后的机组操作程序,完成剖面示意图的绘制,能达到紧急情况下安全飞行的目的,该研究成果在同类高原航线具有推广意义。