机载风切变系统的告警准则

利用风切变场中飞机近似的能量高度传递函数研究了飞机在激发其沉浮振荡的最严重风切变场中的动态特性 ;确立了适用于机载风切变探测告警系统的风切变危险通报的阈值。为机载风切变探测告警系统的研制提供了风切变的危险性评估准则     

大飞机风切变探测告警系统

介绍了国内外在机载风切变告警系统方面的研究进展,通过对比国内外的研究情况,发现由于国内的需求不足,使得在具体产品的研究进展上与国外存在较大差距。由于中国大飞机研究项目的全面展开．也必然为包括机载风切变告警系统在内的、与大飞机有关的各种机载产品的发展提供了很好的机会。指出为了尽快弥补国内研究的差距,需在风切变建模、风切变探测及风切变告警系统的试飞验证方面做出进一步努力。     

机载前视式低空风切变告警系统适航要求及审定方法

低空风切变对飞机在起飞和着陆阶段构成严重危害这一事实已被确认.美国联邦航空局(FAA)颁布的航空条例第121部第358条款(FAR121.358)及有关豁免文件,给出了机载前视式风切变告警系统的适航要求及合格审定方法,为这种系统的设计、验证和审定提供了较完整的理论依据.FAR121.358的主要内容是:凡1991年1月2日以后制造的飞机,都必须装备有经批准的机载风切变告警和飞行指引系统、机载探测和回避系统或这些系统的组合;对1991年1月2日以前制造的涡轮动力飞机,包括波音737-300以上的全部波音客机、MD-11系列以及空客系列等也必须装备上述系统.     

机载低空风切变系统适航要求及验证方法研究

风切变是一种特殊的大气现象,影响飞行安全,民用飞机在飞行时应尽量躲避风切变.机载低空风切变系统是一种有效的风切变探测系统,可以探测风切变的存在并发出警告,使飞行机组有足够的时间采取措施安全地避开风切变.本文简要介绍了风切变的概念及其危害,梳理了民用飞机主要应用的机载低空风切变系统类型,分析了机载低空风切变系统的适航条款要求,并给出了可采用的符合性验证方法.研究结果对国内民用飞机的适航审定取证工作具有积极意义.     

美国机载前视式风切变探测、告警系统的研制概况

红外辐射计式(IR)、微波多普勒雷达和激光多普勒雷达(Lidar)是美国正在研制的三种机载前视式风切变探测、告警系统。红外系统(IR)发展现状湍流预报系统公司(TPS)和科罗拉多州立大学(CSU)是美国研制红外风切变探测、告警系统的两个主要单位。 TPS的红外系统 TPS是较早进行机载前视式红外风切变探测、告警系统研制的部门。目前研制出的第三代系统AWASⅢ,已被NASA采用,并装机试飞评估。它的第一代系统AWASⅠ通过测量距离飞机前方案件100米和6公里处的大气温度梯度,并通过一个由温度表示的风切变危险性因子确定飞机前方风切变的危险性。通过试飞得到如下结论: a.在6072～2158米高度范围内,AWASⅠ的前视距离为9.6公里(根据飞机飞行速度折算,前视时间约为54秒)。     

波音737NG飞机WXR-2100气象雷达PWS FAIL故障分析

现代机载气象雷达应用多普勒频移原理实现风切变的探测,本文分析了装载WXR-2100型机载气象雷达的波音737NG飞机PWS FAIL这一常见故障的原因,为快速排故提供了参考.     

机载风切变气象雷达地面验证系统技术研究

围绕机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术开展研究,完成了机载风切变气象雷达地面验证系统验证实验。将仿真的风切变雷达回波数据,生成微波信号,播放给气象雷达;研究风切变告警的各种条件和参数,验证产生风切变告警的各项边界条件。在此基础上,进行风切变回波信号仿真研究,设计了气象雷达航电平台,对前面的机载风切变气象雷达地面验证系统关键技术和方法进行检验和验证。地面系统实验结果表明风切变风场仿真和地面射频仿真验证系统的方法是有效的,为研制机载风切变气象雷达提供技术储备。     

机载环境报警系统及其发展

近地警告系统（GPWS）、交通警戒与防撞系统（TCA）和风切变探测系统均为机载环境报警系统，它们是防止飞机撞地事故、避免和防止空中飞机相撞事故和避免风切变引起的事故的有效设备，对保障飞行安全，作出了重大贡献。这三种机载环境报警系统的报警优先顺序为：第一风切变；第二GPWS；第三TCAS。一、交通警戒的防撞系统（TCAS）1996年，墨西哥航空公司的一架客机在塞里托斯上空与一架小型飞机相撞后，有82人丧生，因而美国国会下令美国所有3O座以上的客机都要安装TCASZ设备。美国联邦航空局（FAA）也要求10－3O座的客机在1995…     

风切变预警系统

风切变是风的不稳定、急速改变,它可以在瞬间就摧毁飞机的爬升能力。它的发生没有或仅有～丝半点的提前警告,而结果却是不堪设想的。在过去的十年,风切变已经成为世界范围内商用喷气机失事的第七大原因。随着技术进步,1996年已可以利用机载多普勒气象雷达探测到微下冲气流,这是风切变中最危险的一种。这一技术正是运用在PWS系统上,它的运用可以使气象雷达对飞机前的大气进行扫描并在飞机进入之前从中探测出风切变,该技术为减小世界范围的风切变事故率奠定了基础。一、什么是风切变风切变是风向或风速突然而且急速的改变。通常出现…     

简讯

美国的航空公司新近同意以FAA为代表的官方机构可从他们飞机的快速数据存取记录器上获取飞行中的数据,以便尽早发现不安全因素,防止事故发生。韦斯汀豪斯公司的MR-3000机载前视式风切变雷达获得了FAA的合格证,这套系统采用了性能降低的雷达罩,且军、民用皆宜,系统可在16千米以远探测到风切变,并在90秒前向机组提供告警。加拿大国际部选用了世博集团的SABRE订票系统,这是SABRE的第一家军方用户,他们将利用这套系统随时跟踪他们的飞机,并为这些飞机分配乘客、提供气象情况等。     

低空风切变危险尺度研究

飞机在低空风切变中飞行的危险性评估尺度是机载低空风切变探测、告警、回避系统设计中的关键之一。本文从飞行动力学的基本方程组出发,根据能量高度的概念,从理论上导出了低空风切变对飞行安全的危险尺度,经研究,风切变的危险主要表现在水平风的加速度U_wg和垂直风速度W_wg上。文中研究了U_wg和w_wg对危险尺度的定性、定量关系,提出了用水平风加速度这个目前机载设备能探测的参数来评估风切变的危险程度,为前视式机载低空风变探测传感器的设计提供了基础。     

飞机抗拒风切变的能力

本文对大型喷气飞机穿越严重风切变——微下冲气流提出了一种简单、近似的飞机安全穿越微下冲气流的性能指标,并基于能量守恒定律,推导出一种近似的计算飞机抗拒风切变能力的解析式。通过对波音-727飞机在起飞、着陆阶段的抗风切变能力的计算,表明该式之结果与通过时间历程进行动态计算所得的结果是一致的,从而为飞机风切变的告警以及抗风切变控制系统的设计提供了一个参考的准则。     

美国低空风切变危险性评估的研究概况

对美国在低空风切变的危险性评估及其准则、风切变模型及地面系统仿真等方面的研究概况作一介绍,最后找出我国在这方面研究的差距,并提出努力的方向。     

风切变影响下飞机纵向模态分析

飞机在大气中飞行时,会受到复杂的大气紊流的影响,其中以风切变最为普遍。文章分别对有风切变影响和无风切变影响下飞行的飞机建立纵向运动方程,并根据小扰动线性理论,针对低空定常平飞,分析了各自的纵向运动模态特性,为飞机飞行控制研究提供一定的理论依据。     

机载前视式低空风切变探测数值模拟研究

使用二维面对称微下击暴流数值模式,对“湿”微下击暴流风切变进行了模拟,并通过工作在Ｘ－波段的微波多普勒雷达,对飞机着陆下滑航迹前方的微下击暴流风切变进行探测。结果表明：通过单元－单元自动增益控制、杂波滤波和天线仰角控制,可提前８０ｓ（６ｋｍ）探测到“湿”微下击暴流风切变,符合ＦＡＡ提出的适航要求     

低空风切变中直升机纵向运动特性分析

低空风切变是危及飞行安全的一种危险天气，由此而引起的严重事故时有发生，将风切变引入直升机的基本运动方程，定性地讨论了水平风切变对直升机进场着陆／着舰的影响，着重分析了直升机在低空风切变中的飞行航迹，操稳特性变化特点等，对飞行员处理风切变有一定的参考价值。     

低空风切变系统建模及其对直升机飞行安全威胁定性分析

系统地建立了含湍流的三维低空风切变模型，并综合分析了其对直升机飞行安全的威胁。建立了微下击暴流风场及大气湍流场组合的风切变模型，在不增加计算量的前提下，选取特征点发展直升机飞行动力学模型，有效捕捉了风切变的切变特性，提高了在风场中的动态响应计算精度。模型配备姿态保持功能的控制增稳系统已符合一般直升机的飞行状态，并改善机体响应。根据风速分布的特点，选取不同飞行速度、不同风场位置进行飞行仿真，定性地对比分析状态量变化与风场对应关系，并且以垂向通道为例，从动力学角度分析验证了响应的理论计算表达式。结果表明：湍流主要导致高频姿态角响应，风切变对飞行状态量变化占主导作用，且垂向风是引起威胁的主要因素，据此提出危险风场规避建议。     

风切变中飞行能量高度分析及反馈

本文采用模态集结法,导出了能量高度响应的近似公式并分析了高度模态与能量高度的对应关系,由此给出了采用能量高度反馈的设计方法。计算表明近似公式反映了飞机在穿越低空风切变时的响应特性,模拟结果表明本文中的反馈设计明显提高了飞机穿越低空风切变的能力。