飞机电动滑行系统应用研究与收益分析

为进一步认识飞机应用电动滑行系统所带来的影响,基于经济性与环保性,本文对电动滑行系统的优劣性进行研究,并借助模型验证其可能带来的成本节约以及节能减排效益。利用飞机性能数据库（BADA）的计算模型,对装载电动滑行系统的飞机的成本进行研究分析,通过Matlab/Simulink构建电动滑行系统的排放性能评估模型,进行节能减排性能仿真。研究表明,电动滑行系统可为中型窄体客机在每一趟中短型航程中节省约185欧元,经济效益明显;滑行距离为2km时,利用电动滑行系统代替发动机驱动飞机地面滑行15min可节省约84%左右的燃油,减少有害气体排放68%以上,节能减排性能表现优异。     

电动滑行系统研制取得进展

电动滑行技术是飞机未来的主流滑行技术，代表了多电飞机和绿色航空的发展方向，目前有多家企业组成的技术团队正在开展电动滑行技术的研究，而且全部应用集中在A320和波音737这两种单通道窄体客机上。     

霍尼韦尔、赛峰集团与GoAir签署协议

<正>6月25日,霍尼韦尔和赛峰集团共同与印度Go Air航空公司签署谅解备忘录,以进一步完善EGTS电动滑行系统。按照协议规定,Go Air公司将为霍尼韦尔和赛峰集团提供客机滑行数据,确定使用EGTS系统时确切的燃油消耗量和其他运营优势。此外,Go Air公司还将帮助搭载EGTS系统的客机建立规范化的航班运营程序。EGTS电动滑行系统可为航空公司节省近4%的油耗,从而提高客机运营效率、减少排放。     

基于模型的飞机绿色电滑行系统设计与研究

飞机电滑行系统是发展绿色航空的一项关键技术,改变了传统的飞机滑行技术,提高了飞机系统的可靠性和维修性,是未来飞机地面控制系统的发展趋势。基于模型的系统工程(model-based systems engineering,简称MBSE)是将图形化、模型化的方式应用到系统设计中,依照基于模型的系统工程方法对飞机电滑行系统进行设计。提出了一种采用模型对飞机电滑行系统需求的覆盖度以及正确性的确认方法,系统需求对利益相关方的需求的覆盖度进行确认,采用了基于MATLAB/Simulink建立的行为模型的方式对系统需求的正确性进行确认。最后,对未来飞机系统的发展和基于模型的系统工程的全面应用进行了展望。     

形形色色的电动飞机

为了保护人类赖以生存的地球环境和应对能源问题,各行业都在积极开发绿色环保和高效节能的技术,其中包括航空业目前大力开发的电动力系统和电动飞机.经过数十年的发展,电动力系统和电动飞机技术已经取得了较大进展,一些小型螺旋桨电动通用飞机和无人机已经成功进行了试验飞行.但是电动力系统和电动飞机尚未达到实用,一些重大关键技术还有待...     

基于改进PSO的离港航班绿色滑行路径优化

为有效解决大型枢纽机场离港航班繁忙运行所带来的较大污染物排放问题,开展了离港航班绿色滑行路径优化研究。将滑行速度离散化;以最短滑行时间、油耗量最少、污染物排放量最少和总滑行成本最少为目标,根据机场场面滑行管制规则,建立模型;以广州白云机场为例,利用改进的粒子群算法预选出三条滑行路径,比较其污染物排放量和总滑行成本,从而选择最优的滑行方案。结果表明,基于总滑行成本最低策略和污染物排放量最低策略,优化后的滑行方案滑行时间分别缩短13.7%、14.2%,油耗量减少8.9%、7.8%,污染物排放量减少12.6%、13.7%,总滑行成本降低13.4%、13.2%。模型能够有效降低机场污染物排放量,减少油耗,提升机场场面运行效率。     

电动前起落架

最近,德国宇航中心（DLR）技术学院启动了空客A320的以燃料电池为动力的电动前起落架的地面测试。一旦试验成功,该技术可大幅降低飞机滑行过程中的油耗和噪声。     

新能源电动飞机发展与挑战

发展绿色航空是人类社会形成的基本共识,新能源电动飞机为实现彻底的绿色航空提供了一条光明的技术途径。简述了航空对环境的影响、电在飞机上的应用及电动飞机的发展历程,对新能源电动飞机的能源分类、电推进系统及其总体效率进行了研究,重点针对载人轻型运动飞机,分析了电动飞机的发展现状、特征以及能源需求,通过对电池作为能源的载人电动飞机的航程和极限航程研究,提出了电池能量密度提升和性能改进、高升阻比空气动力设计、低成本轻质高效复合材料结构设计与制造、高效率电推进系统设计与集成等电动飞机发展面临的挑战,给出了应大力发展电动飞机的建议和本领域未来的研究方向。     

电动前起落架

最近，德国宇航中心（DLR）技术学院启动了空客A320的以燃料电池为动力的电动前起落架的地面测试。一旦试验成功，该技术可大幅降低飞机滑行过程中的油耗和噪声。     

飞机先进制动技术发展与研究

本文阐述了飞机制动系统的发展过程,同时对飞机制动系统发展的先进技术进行了研究,包括全电刹车技术、自馈能刹车技术、自适应防滑刹车技术、自动刹车技术、刹车定点脱离技术、跑道冲出预防技术以及绿色电滑行技术。展望了未来的飞机制动系统,随着飞机多电化、高效化、智能化的发展,整合刹车系统、电滑行系统、转弯系统的飞机地面运动综合控制系统将是今后研究和发展的重点,同时扩展到和全球定位系统及机场导航系统实现信息交互,从局部最优到协同共享,实现飞机地面速度控制、位置控制以及方向控制功能,达到机场-飞机-航线全局性能效率最优,提高飞机起降的安全性。     

电动飞机发展白皮书

与传统飞机相比,电动飞机以电能作为推进系统的全部或部分能源,是航空业贯彻绿色航空、应对全球环境挑战的重要举措,是实现航空业2050年全球碳排放量减至2005年排放水平50%目标的必然选择,同时也是"第三航空"时代的重要标志。电动飞机开启了航空领域新一轮创新与变革热潮,引领航空技术创新、推动绿色航空发展,将对世界航空业产生革命性的影响。在电动飞机领域,目前国内外各研究机构和企业均处于起步阶段,以此为契机,我国电动航空业有望迅速达到或赶超世界先进水平,同时带动我国多个相关产业的整体发展。为进一步引领国内电动飞机技术发展、推动电动飞机产业布局,中国航空研究院组织国内优势力量,从电动飞机发展必要性、定义与分类、重点产品、关键技术、措施建议等方面,研究提出电动飞机发展白皮书。白皮书提出我国应重点发展城市空运、轻型运动、通勤运输、干支线运输等4类电动飞机;聚焦总体设计技术、高效高功重比电推进技术、能量综合管理技术、能源系统技术等重点领域关键技术发展;建议制订电动飞机发展战略规划、加大研发投入,同时关注适航能力建设与人才培养,从而推动我国电动飞机发展。     

水上电动飞机浮筒设计及起飞滑行

水上飞机起飞滑跑时低速滑行阶段的阻力变化规律对于其设计研究十分重要,而电动水上飞机正常起飞所需最大拉力是否匹配现有电推进系统是飞机改型设计的关键。首先,针对基准浮筒水阻力较大引起的纵向不稳定问题进行了优化设计,优化后浮筒水动性能有明显提高。其次,基于Fluent中的多相流（VOF）模型对水上电动飞机起飞滑跑阶段的力学特征进行了数值模拟计算,着重分析了不同速度下的姿态变化规律、阻力变化及流场特性。最后,对"阻力峰"这一节点下所需电推进系统功率进行了验证计算,结果显示现有装置满足起飞的动力要求;将实际起飞滑跑试验与仿真结果进行对比,结果显示力学特性变化规律基本一致,所得误差在15%之内,验证了仿真计算的可行性,所得结论可为电动水上飞机的研究设计提供借鉴。     

飞机地面滑行/推进系统研究

通过对比分析市场上已有或在研的、非发动机动力滑行的不同飞机地面滑行/推进系统的优缺点,为国内类似系统的研发提出参考意见和建议.     

基于滚动时域算法的航班滑行路径优化模型

为了提高机场场面运行效率和机场空侧容量,亟需采取积极的手段对滑行路径进行优化。根据滑行路径规划的问题属性,选取离场航班为研究对象,建立了以滑行时间最短为目标函数的无冲突滑行路径优化模型,并设计了基于滚动时域与混合整数线性规划(MILP)相结合的迭代算法;将滑行路径优化模型植入空域管理与评估系统(ACES)的空侧容量评估系统中,以杭州萧山国际机场场面数据为例,对不同策略下的航班滑行时间、容量评估结果及路径更改次数进行了比较分析,验证了模型的准确性,通过比较MILP与新算法下的计算时间验证了算法的高效性。     

起落架缓冲系统参数对飞机滑行动态响应的影响

 本文将滑行中飞机简化为2自由度系统,采用功率谱方法,给出了滑行时由地面不平度引起的动态响应统计量的解。对一些飞机的计算结果与文献中以时域法得到的结果大致相符。在此解基础上,分析了起落架缓冲系统主要参数对飞机地面滑行时,由地面不平度引起的各动态响应量的影响。     

某型水上电动飞机静水起飞阻力峰模拟与分析

针对某型浮筒式水上电动飞机准确计算水阻力峰的问题,利用CFD对其在静水面起飞过程的航行及过渡滑行阶段的运动状态进行了动力学仿真,并对仿真结果进行了试验验证。首先,基于流体体积模型确定了空气与水的两相交界自由表面的形态,基于动态流体相互作用模型明确了飞机的纵倾角及升沉变化,求解了相应状态下的水阻力。然后,通过单浮筒拖曳试验验证了仿真方法的有效性。最后,结合工程实际,进行了姿态限制下飞机水阻力峰的模拟计算,并根据结果进行了电推进系统的选型与设计。所得结果可为水上电动飞机的研究提供参考。     

A320飞机滑行跑偏故障原理浅析

通过对一起空客A320系列飞机在低速滑行时出现跑偏故障的介绍,从故障现象、系统原理、排故过程等方面对滑行跑偏故障进行了分析和总结。     

浅谈为何选用LED光源作为滑行引导标记牌的光源

南京禄口国际机场原有滑行引导标记牌系统于1993年设计,时间较长,其位置、规格、牌面字符等与现行规范不相符合,民航主管部门要求按现行规范重新设计定位布置。笔者参与此次滑行引导标记牌改造项目的招投标工作,现就为何选用LED光源作为滑行引导标记牌的光源做些浅显的探讨。     

某型飞机飞行着陆滑行过程中方向舵操纵系统卡滞故障分析

某型飞机着陆滑行过程中方向舵操纵系统卡滞,飞行员无法修正滑行方向操纵飞机地面转弯。本文对此故障进行机理分析,找出故障原因,为后续同类问题的处理提供参考。     

基于空闲时间窗和多Agent的A-SMGCS航空器滑行路由规划

先进场面活动引导与控制系统(A-SMGCS)中的航空器滑行路由规划是一个典型NP难题。为解决航空器滑行路由规划的优化性和计算量之间的矛盾,提出一种基于空闲时间窗的路由规划方法,并利用多Agent系统(MAS)进行算法求解。首先,建立滑行资源图以对场面滑行区进行建模。其次,按照航班计划为航空器设置滑行优先级,并按优先级顺序依次规划路由,后规划的路由不破坏已有路由,即利用滑行路段的空闲时间窗进行规划。每次只需为一架航空器规划滑行路由,降低了问题的求解难度;通过搜索空闲时间窗获得路由使场面交通均衡分布,保证了路由规划的整体优化性。分析了空闲时间窗特性,指出空闲时间窗的可达性条件和避免同步资源交换冲突的条件。最后,设计MAS,把建立、维护和搜索空闲时间窗图的复杂集中式求解过程简化为通过路由管理Agent,航空器Agent和资源节点Agent相互协作实现对场面路由规划问题的分布式求解。仿真结果表明,设计的MAS能够快速找到空闲时间窗中的最优解;与固定预选滑行路径算法相比,航空器的平均滑行时间显著减少,最多可以节省19.6%的滑行时间。