高程差异的双跑道机场内水平确定方法研究

目前中国双跑道机场逐步增多,其中有些机场的双跑道高程差异较大,而国际民用航空公约附件14、空中航行服务程序-飞机运行(PANS-OPS)对跑道高程具有差异的机场内水平面设置都没有明确的规定,从而给此类机场的规划和净空管理带来困惑。在综合考虑机场飞行安全、周边规划建设控制和机场净空管理继承性等因素的基础上,提出了双跑道高程具有一定差异的机场内水平障碍物限制面的确定方法。     

机场跑道环境对飞行安全的影响

飞机是在一个特定的外部环境中运动,对于飞机滑行、起降来说,最重要、影响最大的就是机场跑道环境.机场跑道环境包括:跑道的道面:主要指跑道道面的尺寸、强度、质量、标高、坡度等;跑道周围的障碍物:主要指障碍物的位置、标高以及与跑道的关系;跑道目视助航设备:主要是导航设备、着陆引导设备、灯光系统、跑道标志等的位置、类型、特征;跑道周围的地形:主要指飞机进近着陆时跑道周围的地形情况;机场净空:主要指障碍物限制面和障碍物限制要求.     

万州五桥机场跑道位置和方位的确定

跑道是机场工程的主体，其位置和方位确定是否合理是机场规划与设计的关键因素之一。在西南地区，由于地形起伏较大，不仅场区本身土石方工程量巨大，而且净空障碍物限制面中难免有山头超高，因此跑道位置和标高的优化，不仅是减少土石方工程量、节约工程投资的关键，也是保证飞行安全的需要。在万州五桥机场的前期工作中对于跑道位置和标高我们反复研究进行了多方案比选，在初步设计阶段，随着设计基础资料精度的提高，根据建设方提供的1：2000地形图，我们再次通过方案比选对机场跑道位置和方位进行了深入细致的分析。     

跑道侵入概念中的地面保护区研究

为了便于信息交换、数据对比以及不安全事件的研究、分析和防范,亟待明确跑道侵入的外延与内涵。目前国际民航组织关于“跑道侵入”概念中存在一个“地面保护区”的术语,业内人士对其理解不尽相同。在综合考虑升降带、端安全区、仪表着陆系统场地保护区、无障碍区域、障碍物评价面等限制条件的基础上,对地面保护区的划设提出了明确的意见。结论支持并丰富了国际民航组织有关跑道侵入的定义。     

A380对机场飞行区规划设计的影响

根据国际民航组织、中国民航和美国联邦航空局规范以及A380特性，详细分析了A380飞机对机场飞行区规划设计的影响。根据分析，目前适于B747-400运行，飞行区等级为4E的机场，如运行A380，则跑道长度无需增加，但跑道、滑行道及其道肩宽度，跑道与滑行道间距，平行滑行道之间间距和机位尺寸等均需增加。A380对机场净空障碍物限制面影响不大。机场救援与消防保障等级将比运行B747提高一级。     

昆明机场现有净空保护敏感区域建筑物高度控制分析

本文针对民航机场跑道周围净空情况对于飞机起降安全的影响做了分析。对国际民航组织机场净空保护的标准和规划进行介绍。并针对昆明机场的净空保护实际情况，计算出起飞限制面、近进面、过渡面、内水平面等区域覆盖范围和建筑高度控制范围。对昆明机场周边现存各区域净空现状进行对比，得出现有和未来可能遇到的净空保护问题，对昆明机场北端东三环沿线及东南端广福路世纪城区域建筑物高度控制进行分析，对于保护区域的划定及执行标准以及更好地保障航空安全等工作内容有现实意义。     

净空障碍物控制研究综述

<正>机场净空管理涉及到航空器的运行安全与运行效率。综合相关文献,比较了我国军民航在净空管理方面的差异,分别从障碍物限制面、基本仪表着陆系统面、障碍物评价面、PANS-OPS超障面等角度进行了辨析和阐述,详细介绍了碰撞风险模型的设计原理及其与障碍物评价面之间的关系,针对工程项目中容易被忽略的目视航段面、障碍物保护面、最低扇区高度和终端进场高度、雷达最低引导高度、航空器一发失效性能分析等环节展开了解读。基于我国净空障碍物控制现状提出了系统性的思考与建议。     

机场跑道道面平整度评价及其影响分析

根据机场道面平整度评价领域内大量的研究成果以及实际应用经验，提出了一套适用于机场道面平整度的调查、分析及评价方法。借助机场道面平整度评估软件，对飞机在两种平整度不同的跑道上滑行时的竖向加速度和动栽进行了仿真，并根据仿真结果分析了跑道道面平整度时飞机运行的影响。     

基于人机闭环稳定性的舵机速率限制边界

舵机速率限制是造成电传操纵飞机人机耦合的主要原因。利用描述函数法对舵机速率限制非线性进行建模,分析舵机速率限制非线性、人机耦合发生频率及人机闭环稳定性间的关系,并基于此提出舵机速率边界的确定方法;以典型放宽静稳定性飞机为例,基于最优McRuer驾驶员模型,确定人机闭环稳定性所需的最小舵机偏转速率;基于开环起始点(OLOP)准则对所确定的速率限制边界进行验证。结果表明:本文提出的舵机速率边界的确定方法最小成本地避免了人机耦合;所确定的舵机速率限制边界与OLOP准则边界对应的舵机速率基本吻合,即所建立的舵机速率限制边界确定方法合理。     

迎角过载边界限制器的设计方法

介绍了迎角过载边界限制器的意义、设计要求和一些有代表性的国内外飞机的边界限制器设计方法。边界限制经历了硬限制、软限制、反馈限制和比较逻辑反馈限制几个阶段。分析了这些设计方法的优缺点,并对比较逻辑反馈限制器的设计方法进了理论推导,提出了这类边界限制器重要参数的确定方法。     

优化无焊缝钛内衬内表面质量的旋压工艺

针对复合材料压力容器用无焊缝TA1钛内衬,利用收口旋压实验和有限元模拟分析研究了两种典型收口旋压旋轮轨迹(水平直线和斜线轨迹)对旋压封头内表面缺陷的影响。结果表明:较斜线旋压,水平旋压后内表面褶皱等缺陷明显减少,说明水平旋压是一种优化无焊缝钛封头内表面质量的有效方式。有限元模拟分析表明:较斜线旋压,水平旋压每道次内表面的等效应变增量分布更均匀,并且多道次旋压后内表面的累积等效应变更小,说明水平旋压具有更均匀的变形特点和更少的应变累积,是内表面具有较弱褶皱趋势的主要原因。     

关于环形多孔介质内自然对流中分叉现象的理论分析

本文在文献［２］的基础上，进一步从理论上研究了环形多孔介质内自然对流中的分叉现象。通过稳定性分析，得到了临界分叉点的理论估计值。结果表明本文所采用的线性稳定性分析方法在研究这种分叉现象时是有效的．从而为一些更复杂的分叉现象的理论研究提供了一条可能的途径。     

一种平尾涡流发生器设计和流动控制研究

平尾的气动特性直接影响飞机的飞行安全,基于改善飞机平尾在负攻角下流动特性的应用需求,设计一种涡流发生器,安装在平尾下表面。通过数值模拟方法研究平尾在不安装涡流发生器和安装涡流发生器两种构型下的流动特征和机理,分析飞机在负攻角下的俯仰力矩特性。结果表明：安装涡流发生器的平尾负失速迎角推迟了4°,负攻角下的俯仰力矩拐点推迟了4°左右,拓宽了飞机的飞行边界。     

Boundary element method of hydrodynamic characteristics of lubricant in three-leaf dislocated floating-ring bearing

The problem of hydrodynamics of the three-leaf dislocated floating-ring bearing was studied by means of boundary element method.The law including the distribution of pressure on boundary surface(axial,bearing and floating-ring)and its friction loss in different eccentricities was obtained.The results show that the inner friction of three-leaf dislocated bearing increases from 390.875to 1 091.65,and the inner friction of three-leaf dislocated floating-ring bearing increases from 94.2523to 114.5069with eccentricity varying from 0to 0.075in nondimensional.So changing the pressure and flow field of bearing by adding floating-ring is more stability and less wasted work of friction than three-leaf dislocated bearing.     

Non-Fourier heat conduction analysis of a 2-D plate with inner cracks at arbitrary direction angles

This paper investigates the problem of a 2-D plate containing internal cracks at arbitrary angles to the heating surface under thermal shock. The finite difference method is applied to solve the temperature distribution and a difference scheme of the oblique crack is developed. For the first time, a non-Fourier heat transfer analysis method of a 2-D plate with inner cracks at arbitrary direction angles is established. Specifically, for a strip with an inner crack paralleling to the surface,numer...     

不同热边界对超音速机翼气动热数值分析的影响

飞行器在超音速飞行时受到的气动加热效应给结构强度及热防护设计带来极大影响，且真实状态下的气动热环境需要考虑外流场与结构的耦合及内壁面边界条件的影响。采用S-A湍流模型求解Navier-Stokes方程，通过流场与固体壁面交界处的信息传递，实现外流场与结构场的耦合数值分析。针对三种不同翼型的超音速绕流气动加热进行耦合数值研究，对比翼型内壁面在不同热边界条件下的气动热效应，结果表明：不同翼型具有与气动力相似的的气动热效应；内壁面考虑对流换热的边界条件最接近真实；考虑机翼燃油箱满油时，三维机翼前缘驻点处热流密度最高可达4200w/m2。     

微涡喷发动机主轴内冷通道传热数值研究

对推力为100N,转速为1×105r/min的微型涡喷发动机BUAA100的特点进行了介绍,然后对该发动机的主轴内冷通道基于Navier-Stokes方程和能量方程建立了计算模型,采用迭代法解决了前螺母简易离心泵进口边界条件和通道下游边界流动、换热相互耦合的问题,进行了数值模拟研究.给出的主轴内冷通道、简易离心泵创新设计方案和数值研究方法,可供其它微发研究参考.     

具有周期性薄膜热源的多层介质非稳态传热数值仿真

为分析具有薄膜热源的多层介质非稳态传热问题,以某型飞机层合电加温风挡为例,构建了一种热流密度-温度边界条件,实现了薄膜热源热流和温度属性向多层介质内外两个方向上的实时传递,再现了薄膜热源温度对临近多层介质表面温度的影响,为具有薄膜热源的多层介质传热问题分析和加温控制规律设计提供了一种可行方法.     

欠膨胀火箭多股喷流干扰流场的数值模拟

本文利用高精度的TVD有限体积差分格式,对欠膨胀火箭多股自由喷流的干扰流场进行了数值研究,给出了两股自由射流的干扰流场的复杂激波系结构,包括内、外层反射激波、相交激波等波系结构。数值结果与实验结果较为吻合。     

附面层抽吸对低雷诺数下压气机稳定性的影响

数值模拟了低雷诺数下附面层抽吸流动控制对跨声速压气机稳定性的影响。低雷诺数下附面层径向涡及其诱发的叶顶分离阻塞触发压气机流动失稳,通过在NASA Rotor 37跨声速轴流压气机转子叶片吸力面上设计抽吸槽,探讨了抽吸流动控制对低雷诺数下压气机性能和稳定性的影响．并对比分析了抽吸前后压气机流场特性的变化和抽吸流动控制提高低雷诺数下跨声速轴流压气机稳定性的作用机理。