低能量状态对飞行安全的危害及改出方法

对民机在进近着陆阶段可能诱发飞行事故的低能量状态和驾驶员的改出操纵方法进行了研究。根据近年的民机事故分析报告,结合运输类飞机适航标准CCAR-25-R4、飞行试验指南AC25-7C、军用规范及相关行业标准,较系统地提出了涉及着陆拉平、侧风着陆和可控撞地的低能量状态的定量判定准则。以某型支线客机为例,采用数字仿真计算的方法,分别研究了在进近着陆过程中低动能和低势能状态可能导致的飞行安全问题及其特点。针对低动能改出提出了增加速度并抑制爬升的方法,针对低势能改出提出了增大俯仰姿态并保持速度的方法,最后通过仿真计算验证了两种改出方法的有效性。研究结果可为低能量告警系统的设计和驾驶员的改出操纵培训等提供理论参考。     

影响航空安全的“隐形杀手”——低空风切变

目前，国际航空和气象界均已公认低空风切变（通常指近地面600米高度以下空气层中风向风速突然变化的现象）是飞机起飞和进近着陆阶段的危险因素，常规的探测手段无法探测到低空风切变内部细微的结构，因此，低空风切变已经成为影响航空安全的“隐形杀手”。[第一段]     

做好着陆决断

HowtoMakeLandingDecision在飞行中有80％的事故发生于飞机的起飞和着陆阶段，而发生在着陆阶段的事故数量又远远大于发生在起飞阶段的事故数量。为了防范飞机在着陆阶段发生事故，特别是减少人为因素造成的着陆事故，提高飞机着陆质量和运行的安全，民航有关当局、航空公司根据国际民航组织公约附件和本国的民用航空规章及飞机运行区域、飞行运行特点都制定了各机型、各机场、各类进近的着陆标准，并且提出了稳定进近的要求，以帮助飞行机组做出正确的着陆决断。一、着陆决断的分类依据做出着陆决断的时机，着陆决断可以分为三类：第一类…     

着陆阶段飞行事故的心理学分析

国际民航组织1959～1994年飞行事故调查统计表明,着陆阶段是飞行事故的多发阶段。按不同飞行阶段的统计,加载、滑行、减载阶段的事故率只占2％;起飞阶段的事故率占14.4％;初始爬升段占10.4％;爬升段占6.9％;巡航段占4.4％;下降段占7.2％;起始进近段占11.3％;五边进近阶段的事故率占24.2％;接地段占19.2％。其中五边进近和接地阶段的时间只有     

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。     

飞机低空风切变的探测和警告系统

现今大量的证据确证,近来不断增加的飞行事故都与低空风切变(LAWS)有着直接关系。美国国家研究委员会发现1964～1982年期间,几乎所有与天气有关的飞行死亡事故都存在着低空风切变。然而,目前尚没有令人满意的方法能在飞机起飞或着陆的关键阶段提供必要的安全裕度(safety margins)。美国联邦航空局已关注此事,并支持发展从飞机上对低空风切变进行时空探测,且至少在飞行员有潜在危险前一分钟发出警告的机械系统。本文的一个目的就是介绍初步的飞机测量研究结果,证明前视     

新形势下做好低空风切变情况下的管制工作

低空风切变对飞行的起飞阶段和最后进近着陆阶段有着极大的危害,是造成重大伤亡事故的重要原因。2009年3月23日一架联邦快递公司MD-11货机执行FX-80航班从中国广州飞往日本东京,在成田机场34L跑道着陆时遭遇强烈风切变,机身左倾,左翼触地起火,飞机继续翻转,背朝下滑出跑道,飞机损毁,机上2人全部遇难。低空风切变导致了多次航空事故,主要表现为风向或风速的突然变化。由于低空风切变具有时     

大型飞机在风切变环境中飞行安全尺度分析

基于低空风切变对飞行安全的影响,对大型飞机在风切变环境中的飞行安全尺度进行了详细分析.主要从风切变能量水平和飞行安全尺度进行比较,从而可以评估风切变的危险程度,而风切变的危险程度主要从风切变危险尺度和速度危险尺度来衡量.风切变危险程度如果达到飞机飞行安全尺度边界,飞机则会发出告警提示.飞行员根据告警提示采用相应的操纵方法避免危险的发生,从而提高飞机的飞行安全性.     

风切变作用下的民用飞机阵风减缓控制研究

风切变会对飞机起飞和进场着陆阶段的飞行造成较大影响.在分析现有阵风减缓控制方案的基础上,设计了符合某型民用飞机的风切变阵风减缓控制方案.通过在机翼两端和飞机重心处安装的加速度计,采用主动控制技术,使用对称副翼、扰流板和升降舵来实现阵风减缓控制.建立了阵风-飞机综合线性数学模型,并以法向过载为性能指标,针对风切变采用LQR方法设计了最优状态调节器使性能指标达到最小.仿真结果表明,所设计的控制律具有良好的控制效果.     

基于约束预测控制的飞行失控包线保护研究

风切变等大气扰动现象严重威胁飞机起降飞行安全。在受到随机风切变干扰下,离线设计的最优控制器无法保证飞行状态始终处在正常包线内。在大型民机线性变参数模型的基础上,从预防飞行失控的角度研究风切变下飞机进场着陆的预测控制方法。将飞行失控包线量化为状态约束,在此基础上设计在线模型预测控制器。仿真结果表明,利用预测控制的滚动优化策略,可使飞机在进场下滑阶段遭遇风切变时进行良好的下滑道捕获和跟踪,且将飞机状态始终约束在安全包线内。     

飞行性能评估专家咨询系统简介

介绍了飞行性能评估专家咨询系统的设计思想与主要功能,该系统将与飞行安全密切相关的起飞过程和进近着陆过程划分为5个飞行阶段,每个飞行阶段重点核查数种超限事件,从而帮助飞行员利用飞行记录器中的数据检查和发现在飞行操纵程序和关键参数上存在的问题。为飞行员提高技术水平,为保证飞行安全提供了重要的支持工具。     

飞行中风切变的判断及处置

一、引言 国际航空界公认风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素。与风切变有关的飞行事故都发生在300m以下的起飞和着陆阶段,尤以着陆阶段为甚,占78％。航空气象学根据风场的结构,把风切变分为水平风的垂直切变、水平风的水平切变和垂直气流切变等三种类型。根据飞机相对于风矢量间的不同情况,又可把风切变分为顺风切变、逆风切变、侧风切变和垂直气流切变等四种形式。     

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.     

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。     

民机近地面飞行建模与起降阶段事故复现研究

民航飞机的大量飞行事故发生在起飞和着陆阶段,而风切变等大气扰动现象又是重要的诱因之一。在飞机基本动力学模型的基础上,研究面向民机起降阶段的飞行事故仿真建模。系统推导了含扰动风的近地面飞行动力学模型,建立了用于飞机异常接地过程仿真的起落架模型。结合某型民机的建模数据和飞行记录数据,实现了对该机重着陆和扰动风下擦地复飞的事故过程再现。与飞行记录数据的对比分析表明,模型能够复现实际飞行过程,对飞行安全分析和飞行事故调查具有辅助支持作用。     

飞机起飞一发失效和一发失效复飞应急程序研究

本文阐述了影响飞机起飞性能的因素以及制作起飞一发失效应急程序的意义和目的,简述了起飞一发失效应急程序总体设计方案和思路,分析了起飞一发失效应急程序设计过程中的重点和难点,包括决策点的选取、转弯航迹控制以及越障评估的要求等。指出了行业内起飞一发失效应急程序应用方式,包括机组手动打点或者导入机载导航数据库方式,以及使用两种应用方式所需关注的问题。最后,提出了着陆过程中一发失效复飞路径超障评估的必要性和评估思路,针对进近图中的复飞梯度,提出梳理机型着陆复飞爬升梯度,与进近图中复飞梯度比对的方法,以验证飞机着陆复飞性能是否满足进近图复飞梯度的要求。     

直升机临界决断点飞行试验方法研究

本文提出了直升机临界决断点及直升机A类起飞、着陆性能验证试飞方法,针对某型机进行了起飞决断点、着陆决断点飞行试验,对飞行试验结果进行了分析,给出了临界决断点及在300m跑道上A类起飞、着陆性能试验结果,并明确了临界决断点飞行安全关键技术,更有助于其他直升机临界决断点飞行试验的顺利开展.     

大型飞机穿越微下击暴流风场的实时仿真(英文)

为在飞行模拟器中高逼真度地模拟在扰动风场中的飞行,研究了大型飞机在起飞着陆阶段遭遇微下击暴流风切变的实时仿真。基于涡环和Rankine复合涡原理建立了参数化三维微下击暴流模型。通过涡环倾斜和多涡环叠加方法实现了各种复杂微下击暴流风场的模拟。基于Boeing747-100飞机建模数据,系统推导了含风切变影响的六自由度动力学模型,给出了扰动风下气动模型修正的一般方法。对该机遭遇微下击暴流时实施纵向和横侧改出分别进行了控制器设计与仿真。研究结果表明,建立的三维微下击暴流模型可扩展性强,可用于模拟实际复杂风场。含风切变影响的大型飞机动力学模型合理有效。针对飞机从不同位置穿越风场,可采用不同的改出策略。整个模型可应用于飞行模拟器的实时飞行仿真。     

直升机在风切变气流场中的响应特性

为了研究直升机在风切变气流场中的响应特性,基于相关文献,建立了风切变工程化模型。根据旋翼的非均匀入流模型,建立了直升机非线性动力学模型,并利用四阶龙格—库塔法,对某型直升机在风切变场中的飞行特性进行了数值仿真。研究结果表明:样机进入风切变场后,飞行姿态立即出现俯仰震荡、左右摇摆的现象,10 s内,侧倾角的峰值差最大达到了73.14°,直升机下坠的高度为53.19 m,偏航距离为93.79 m。     

高高原机场单发复飞程序爬升梯度确定

<正>复飞程序爬升梯度是飞行程序中进近阶段转复飞阶段一个重要的飞行参数。目前复飞爬升梯度确定的依据是ICAO的8168文件,根据复飞程序航段的越障要求而计算求得。该梯度的给出,决定了飞机在发生复飞情况下最低应达到的爬升梯度、对应的最大着陆重量以及在复飞全程中应满足所规定的转弯区中最大超障要求。本文探讨了一种新的计算复飞爬升梯度的方法,以解决两个问题——高海拔地形复杂机场复飞阶段的越障安全和航空公司真实运行中计算求得最大着陆重量。