基于Cloudsat资料的四川盆地飞机积冰特征分析

飞机积冰的发生与云微物理特征密切相关,因此积冰区的云微物理特征分析对飞机的运行安全有重要的意义。利用Cloudsat资料对2016年1月12日和14日的通航飞机积冰过程进行云微物理过程识别分析。结果表明：Cloudsat卫星对积冰过程中的云有很好的识别和探测能力;由于此次飞行高度较低,飞机积冰主要发生在在层积云和积云中,水含量最大值700 mg/m³,粒子半径在75μm以上,最大值在150μm以上,发生积冰的温度在-10℃～0℃,飞机积冰情况主要是轻度和中度积冰;Cloudsat卫星能够很好地识别云的类型以及云中过冷水的含量,但未能判定对流云和卷云的情况。     

飞机积冰与飞行安全

在飞机机身形成的结冰现象称为飞机积冰。飞机科冰常发生在机尾和机翼的前缘,发动机及其进气口,螺旋桨,天线,雷达罩,空速管和风挡上。飞机积冰后会破坏飞机飞行中的空气动力,使开力减少,阻力增大,因而将危及飞行安全,严重时可使飞机坠毁。因此,飞机积冰是危害飞行安全的重要因素。一、积冰的种类大气中的水汽由于温度的降低凝结成水酒或冰晶,便形成了云。飞机在不同的云中飞行,积冰的形式是不同的。根据结冰的形式及冰的外形可将积冰大体分为三种。1．霜冰型它主要是由于水汽升华而形成冰的结晶,大多数情况可以看出结晶形状、…     

飞机积冰的危害与对策

本文在分析多起军内外飞机积冰事故实例的基础上,通过与有关飞行人员座谈,运用现代航空理论,客观地分析了飞机积冰的形成及其危害性。并为飞行人员提供了有效的预防与处置飞机积冰的方法。     

中国北方地区飞机积冰的大气环境特征

根据收音机积冰的自然条件，分析了中国高空气气候资料，得出中国北方地区高空温度层的分布特征；通过收集大量的飞机积冰实例，找出了中国北方地区各区域得于飞机积冰的最佳季节；从天气有度出发，结合积冰个例，统计分析出了飞机积冰的天气形势。     

积冰条件下的签派运行保障

<正>飞机积冰指飞机机身关键表面和部位附着或聚集冰层的现象。美国Safety Advisor 1990-2000年间由于飞机积冰导致的飞行事故的统计数据表明,在恶劣气象条件导致的飞行事故中,12%是由飞机积冰造成的。本文通过对积冰基本概念的分析,研究积冰对飞行安全的影响,并提出签派员在积冰天气条件下的保障措施。     

逆向建模驱动的飞机场站积冰检测

积冰检测是清除飞机地面运行时结冰的先决条件。针对现行人工积冰检测效率低、差错风险高的问题,提出一种基于逆向建模的积冰区域识别及最大积冰厚度确定方法。首先根据飞机外形特征和测量设备特点设计飞机外形3D数据采集方案;然后利用大场景激光扫描设备分别对洁净外形的飞机与存在积冰的飞机外形进行逆向重建,最后将重建的两类点云数据进行匹配和对比,从而利用匹配误差识别出积冰区域并计算积冰区域的最大积冰厚度。TB-200飞机的结冰区域识别实验表明,该方法能够准确识别积冰区域并确定积冰区域的最大厚度,为自动化、智能化的飞机场站除冰奠定了技术基础。     

某机巡航构型下积冰后的翼面流场特点与风险管控

为确定某涡桨飞机巡航构型下积冰后的风险管控对策,从翼面流场特点入手,分析了有关风险,提出了具体对策。结果表明：受螺旋桨滑流及翼型的影响,该机两侧机翼积冰与气流分离不对称,是一个不容忽视的重要特点,进而导致右翼升力减小及右副翼效率下降,飞机持续右滚、下俯,高度急剧下降;而有关资料未考虑此特点,对积冰后的现象及处置描述不够完善,容易引起飞行员错误处置,风险很高。对策包括：高度重视在积冰区飞行时的风险管控;必须在积冰区飞行时,根据飞行高度、重量,按照相关原则选择速度,正确使用调整片,必要时做适当的机动;一旦飞机异常右滚,驾驶杆意外右偏,应先减小攻角、改平坡度,再拉杆退出俯冲;力戒本能地在大攻角下压杆,带着坡度拉杆等错误动作;避免大的侧滑角和平尾负攻角。应通过进一步研究、论证,完善技术资料中有关表述。     

基于云微物理参数的飞机积冰多因子预测方法

基于气象探测信息,准确进行飞机积冰预测并及时开启防/除冰系统是保障飞机飞行安全的重要方法。提出了一种多因子积冰预测方法,当已知飞机所在飞行云层类型、飞行高度、速度、气温、气压和露点温度时,使用提出的方法可计算得到飞行高度上的相对湿度、比湿、0℃高度上的气压、液态含水量等气象参数,用所建立的多因子积冰强度判别式可对飞机积冰的可能性及积冰强度进行预测。将方法应用于飞机积冰案例中,与美国国家大气科学中心提出的RAOB积冰预报方法进行了对比。分析结果表明,提出的方法准确有效,可为飞机积冰预测提供技术支持。     

飞机积冰与航空安全

<正>飞机积冰是指机体表面某些部位聚集冰层的现象,它是由于云中过冷水滴或降水的过冷雨滴碰到机体后冻结形成的,也可由水汽直接在机体表面凝华而成。冬季,露天停放的飞机有时也能形成积冰。     

翼型电热防/除冰系统的数值模拟

飞机积冰是飞机在积冰气象条件下飞行时,大气中的液态水在部件表面冻结并积聚成冰的一种物理过程.开展飞机积冰研究,可以使人们更深入地认识积冰产生的机理,为飞机防/除冰装置的设计提供理论基础.采用数值模拟的手段,对二维翼型的结冰过程和防/除冰过程进行了系统的研究.根据经典Messinger模型对机翼的积冰过程进行了模拟,并在此模型的基础上计算了所需要的防冰热功率,同时采用焓方法对飞机机翼的融冰过程进行了模拟.     

机翼结霜和薄冰的危险性分析

近年来随着飞机的使用越来越广泛,机翼积冰现象已经成为飞机起飞及运行阶段需要着重解决的问题,虽然霜和薄冰也属于积冰,但机翼结霜和薄冰往往容易被人们忽略.首先列举了机翼积冰所导致的飞行事故的案例,总结了机翼积冰现象的研究背景、国内外研究现状,讨论了积冰的影响因素,分析了积冰对飞行的影响,根据CCAR-25部对起飞速度的适航规定,利用公式推导,运用风洞实验数据从理论上分析了CRJ-200机翼积冰是如何导致飞机失速的.针对机翼结霜和薄冰的现象,列举了一些防/除冰方法,并对飞机在不同状态下积冰时应采取的措施提了几点建议.     

飞机积冰后若干飞行力学问题综述

回顾飞机积冰后若干飞行力学问题研究的历史与现状,着重介绍了积冰飞机气动数据的获取途径、积冰飞机飞行力学建模与飞行仿真、积冰对飞机稳定性和操纵性的影响以及积冰对飞机飞行性能的影响.在已有飞机积冰后飞行力学问题研究的基础上,提出了飞机积冰后飞行力学问题研究领域需要解决和关注的若干问题,包括通过数值模拟方法获取积冰飞机的气动数据、完善积冰对飞机气动导数影响的计算模型以及加强平尾失速方面的研究.今后需要进一步对模拟冰风洞、数值模拟方法和平尾失速进行研究,并获取更多实验数据.     

模拟飞机迎风面三维积冰的数学模型

针对飞机迎风面的积冰建立了三维积冰模型,给出了模型的求解方法和求解步骤.该模型不但可以模拟明冰积冰、霜冰积冰和不结冰三种情况下的冰层生长,还可以模拟未凝结水膜在冰层表面的流动,而且在求解过程中可以自动判断过冷水滴撞击到迎风面以后的积冰形态.利用该模型数值模拟了翼型与平板相正交而形成的简单三维结构上的积冰过程,并将所得结果中翼型上三维冰形的二维截面与美国航空航天局(NASA)的冰形进行了对比,获得了较好的一致性,证实了所建立的积冰模型是合理的.      

自然结冰试飞与积冰气象

<正>自然结冰试飞的目的是验证飞机在自然结冰环境下的操纵性和稳定性。自然结冰这个词主要在飞机制造行业内使用,自然结冰环境可以理解为“一种真实的可以产生飞机积冰的大气环境”。航空气象学上通常使用飞机积冰一词来指代飞机机体表面某些部位聚集冰层的现象。影响飞机积冰的因素很多,除气象条件外,还有飞行速度、机型等因素。气象条件方面,大气温度、过冷水含量、过冷水滴大小等因素都会对飞机积冰产生直接影响。     

Y-8飞机平尾积冰导致的飞行事故分析

平尾积冰对飞行安全影响重大.通过介绍连续两起平尾积冰导致的Y-8飞机飞行事故,分析了飞机结冰的气象条件,平尾积冰和放襟翼对平尾气动特性的影响,以及平尾积冰失速的改出方法和预防措施.     

直升机旋翼桨叶翼型积冰的数值模拟

本文对直升机旋翼桨叶翼型积冰进行了数值模拟.建立了空气、水滴两相流控制方程,通过求解气体欧拉方程得到空气流场,求解水滴控制方程得到翼型表面的水滴收集率.根据结冰表面的对流换热特性,使用积冰数值模拟的热力学模型确定翼型表面的积冰量,利用冰层时间推进法模拟积冰过程,采用积冰法向生长模型预测积冰形状;对NACA0012翼型在不同环境温度下的积冰进行了预测,最后对预测结果进行了分析.     

民航气象积冰预报的方法

本文对飞机积冰这一严重影响飞行安全的天气现象的形成机制、预报方法进行了总结和介绍。     

非结构网格在积冰数值模拟中的应用

基于非结构网格对翼型表面的积冰进行了数值模拟研究.通过求解气体欧拉方程得到翼型的绕流流场,使用穿透型壁面边界模拟水滴对翼型表面的撞击,采用迭代法对水滴控制方程进行数值求解,得到翼型表面的水滴收集特性;采用不同的积冰冻结模型模拟霜冰和明冰的冻结过程;利用冰层时间推进法模拟积冰过程,基于积冰法向生长假设生成积冰外形.对NA...     

平尾积冰对飞机纵向气动参数的影响

建立飞机纵向动力学模型,基于最大似然参数估计原理,设计用于辨识飞机纵向气动参数的辨识系统,并对辨识系统的正确性和精确度进行了验证.以DHC-6飞机飞行试验数据为依据,对未积冰飞机和两种平尾积冰冰型的飞机进行纵向气动参数辨识,通过对比3种情况下飞机纵向气动参数的辨识结果,定量分析了平尾积冰对飞机纵向气动参数的影响.结果表明:平尾积冰将导致飞机纵向气动特性恶化,俯仰阻尼可减小15％,升降舵效率可降低20％,对飞行稳定性、操纵性以及飞行安全构成一定的威胁.     

飞机机翼表面霜冰的三维数值模拟

基于欧拉两相流理论对三维情况下飞机机翼表面的霜冰进行了数值模拟.根据水滴拟流体模型建立三维水滴控制方程;提出一套水滴控制方程的数值求解方法;由三维水滴流场的求解结果计算机翼表面的水滴收集特性,提出一种三维积冰外形的生成方法,完成了对飞机机翼表面霜冰的三维数值模拟.对ONERA M6机翼在不同迎角下霜冰的积冰情况进行了数值预测,并分析了结冰条件对积冰的影响.