飞机颠簸的气象因素分析

不平稳气流,使机翼升力迅速变化而导致飞机上下颠簸。按升力公式 Y=1/2ρv~2SCy,升力 Y 的大小由升力系数 Cy,飞机空速 v 与空气密度ρ决定。Cy 与机翼迎角有关,而迎角又受垂直风速 W 的影响,故 W 可使升力改变。空速 V 随顺风或逆风风速的变化而变化,故水平风的切变也可使升力改变。大气密度ρ在质量不连续处变化较大,亦可引起升力变更。在飞经颠簸区的短时间内,高空干洁大气的运动可视为绝热的。在等压面上,温度场、高度场及风场的某些配置与演变,可造成特殊的升降气流、水平阵风与密度差异的显著区域。飞机进入此种空域就会产生明显颠簸。     

大飞机空速异常辅助决策功能空速构建方法研究

空速是非常重要的飞行参数,大飞机空速异常可能引起严重的飞行事故,并且难以通过地面检查完全排除空速异常故障。针对空速异常发生频率高、故障类型多、对飞行安全影响大,且空速异常发生后飞行员处置负担重等问题,设计一种大飞机空速异常辅助决策功能。在不同飞行阶段和飞机性能下,设计余度表决判断算法、飞行状态符合性判断算法、基于风速的空速重构算法和基于升力方程的空速重构算法;并以大运飞机为例,进行仿真验证。结果表明：本文设计的算法有效。     

低空风切变—航空飞行的恶魔

风切变表现为气流运动速度和方向的突然变化。它可以出现在垂直方向上,也可以出现在水平方向上;可以出现在高空,也可以出现在低空。出现在600米以下的叫低空风切变。由于低空风切变具有变化时间短、范围小、强度大等特点,在这种环境中飞行,相应地就要发生突然性的空速变化,空速变化引起了升力变化,升力变化又引起飞行高度的变化。如果遇到空速突然减少,而飞行员又未能立即采取措施,飞机就     

一种试飞用新型传感器

AERS-Midwest公司研制出一种简单的轻型压力传感器,监控流过飞机翼型的气流,可望用于飞行试验数据采集、机翼结冰探测、风切变报警和失速告警。 这种传感器称为机载升力分析系统(Sola)和空速与方向指示系统(Asdis),看来可用作飞行测试仪器。在飞机上可安装多达128个传感器来采集翼型在飞行中的性能。 Sola测量每个传感器处的实际升力,并可用来确定层流从机翼分离开来的时间和部位。Asdis除给出空速外还给出侧滑角。     

风切变与飞行

一、引言 低空风切变是飞机起飞降落阶段威胁飞行安全的危险因素。低空风切变有时间短、尺度小、强度大、发生突然的特点。由于大、中型喷气运输机质量很大,具有很大惯性,发动机加速性能羞,在低高度往往缺乏足够的空间进行应对,在遭遇风切变的情况下,由于风向、风速和飞机空速的内在联系,风切变会对飞机空速造成影响,进而造成飞机的升力变化,使飞行高度发生变化,对飞行高度低、速度小的起飞进近飞机危害是极大的。所以,对飞行员来讲,深刻了解风切变对飞行的影响,加强对低空风切变判断和防范的研究,是十分重要的。飞行员应尽量提早发现风切变,一旦陷入其中,应能正确处置,安全脱离。     

热气防冰腔优化设计

<正>飞机在穿越云层飞行时,云层中的过冷水滴撞击到飞机表面,会出现结冰现象,对飞行安全形成极大隐患,因此防冰系统是必要的保护装置。飞机在飞行中因结冰问题而导致空难事故的概率超过15%~([1])。常见的容易结冰的部件有:机翼前缘与尾翼、发动机进气道等。机翼和尾翼结冰会影响升力表面,导致翼型阻力增加、升力下降、临界攻角减小,严重影响飞机的操纵性和稳定性;发动机进气道入口的保护栅网结冰会减少引气量、降低发动机推力,     

基于响应面法的短距/垂直起降飞机近地面升力损失

建立了短距/垂直起降(S/VTOL)飞机近地面升力损失的流场计算模型.通过数值模拟得出特定升力布局的飞机近地面状态各工况的升力损失.采用响应面法获得了飞机升力损失关于喷管落压比（NPR）、来流速度及飞机高度的2阶响应曲面函数及显著影响飞机升力损失的关键因素.并分析了喷管落压比、来流速度及飞机高度对飞机升力损失的交互影响作用,优化得出给定工况范围内升力损失最小的工作点.研究表明:仅考虑单因素影响时,升力损失随高度、落压比的增大而减小,随来流速度的增大而增大;考虑两因素交互作用时,高度与落压比及来流速度与落压比对升力损失存在交互影响,而高度与来流速度对升力损失无交互影响;优化获得的升力损失最小的工作点是飞机距地面高度为9D（D为喷管直径）、喷飞机高度为3、来流速度为0m/s,此时的升力损失为1.3%.      

微下冲气流对飞机着陆性能的影响

针对飞机在下滑着陆阶段穿越微下冲气流的问题,建立了微下冲气流影响下的飞机纵向运动数学模型。用数值方法计算了微下冲气流对空速、迎角和航迹的影响,结果表明,飞机在穿越微下冲气流时,空速、迎角、下滑航迹变化很明显,飞行员操纵和判断的难度会增大。特别是顺风阶段,航迹比正常偏低很多,对飞机的安全着陆影响很大。     

“大型飞机高升力装置气动机构一体化设计技术”专栏

大型飞机高升力装置对于飞机起飞、着陆、爬升以及控制进场的最佳姿态等具有重要作用,是关系到飞机安全性的重要部件。现代飞机高升力装置设计属于多学科、多目标、多技术综合的优化设计问题。在气动上,满足飞机起飞、着陆和爬升的要求;在结构上,要求构件少、重量轻、连接简单,具有足够强度和刚度;在操纵上,便于维修、可靠、成本低、满足损伤容限要求等。     

翼型特性对飞机性能的影响

尽管飞机翼型和飞机设计的手段都在不断地提高，然而，仍然很少有使一个合适的翼型与一个特定的飞机配套的指导性东西。本文论述的是使一个翼型与飞机配套的两种方法：使用飞机性能模拟法来研究翼型变化的影响并指导翼型的设计，分析方法：对测量和定位翼型低阻区提供指导的公式。分析研究表明当该翼型适宜于飞机作最大平飞速度飞行时，翼型低阻区下角的升力系数会有一个理想值。而且，当该翼型适合于飞机最大航程时，低阻区上角的升力系数会有一个理想值。而且，当该翼型适合于飞机最大航程时，低阻区上角的升力系数会有一个理想值，这些理想的定位点均为翼型上下表面的层流量函数，并依据飞机的几何外形，阻力以及动力特性而定，对选用下一代理想航空飞机的两种方法的比较结果表明用分析法推导出来的公式具有充分依据。     

歼击机高度分层试飞验证

针对采用气动补偿空速系统以改善测高系统精度的现代飞机 ,简要介绍了高度分层的要求 ;阐述了引起飞机空速系统位置误差的主要误差源并进行了分析 ;给出了通过 GPS速度法对歼击机高度分层试飞验证结果 ,并对试飞结果进行了分析和讨论 ;结果表明 ,所得到的试飞数据可为飞机气动补偿空速系统设计和高度分层试飞方法研究提供重要依据。     

鸭式布局飞机直接升力控制研究

介绍了飞机做非常规机动－直接升力控制的方法，讨论了直接升力控制与飞机常控制的兼容性，以及直接升力操纵控制策略。给出了某鸭式布局飞机直接升力控制律动态解耦过程。     

基于机动襟翼的大型飞机直接升力控制方法

分析当前大型飞机着陆过程安全性低、精度差的原因,提出采用机动襟翼提供直接升力控制的飞机着陆纵向控制方案,设计采用迎角、空速、升降速度、升降加速度反馈及PID控制的综合着陆纵向解耦控制结构,使飞机实现着陆纵向轨迹和姿态的准动态解耦控制,并且使着陆轨迹控制和姿态控制均达到动态性能要求,从而提高飞机着陆的安全性和着陆精度。采用基于遗传算法的优化过程,实现对多通道多参数着陆纵向控制律的优化设计。对某大型飞机进行了着陆纵向控制律设计及仿真分析,表明所采用的着陆纵向控制方案可行,所设计的控制结构能够保证大型飞机的着陆安全,并提高了着陆精度。     

动力失效对起飞纵向气动特性影响数值研究

研究民用飞机动力失效对飞机起飞阶段纵向气动特性的影响规律及其机理,对保证飞机有效操纵和安全飞行具有重要意义.采用在点对点多块结构化网格系统上求解三维可压缩雷诺平均N-S方程的数值方法,研究发动机动力失效对某民用飞机起飞构型纵向气动特性的影响.通过DLR-F11模型验证研究方法对民用飞机高升力构型气动特性的预测能力;针对安装动力短舱的某翼吊涡扇发动机民用飞机起飞构型,通过对比其发动机在正常工况和失效时飞机气动特性的差异,得出动力失效对飞机纵向气动特性的影响规律及机理.结果表明:动力失效后,不但溢流效应会使飞机阻力系数增大;还会导致发动机进、排气特性较正常工作状态明显不同,恶化短舱附近流场,对飞机的升力、失速特性带来不利影响.     

电加热防冰系统负荷优化的数值分析

<正>飞机在大气中飞行时,其部件表面上积聚了冰层,称这种现象为飞机结冰。翼面上所结成的不规则冰层会改变前缘外形,严重影响飞机的气动特性,使得阻力增大,临界攻角降低,升力减小,影响飞机的稳定性和操纵性,对飞行安全构成严重威胁,甚至会导致空难发生。20世纪50年代,国外就开始对飞机防冰、结冰问题进行研究,对飞机结冰、防冰进行了大量的试验和数值模拟研究,形成了许多比较成熟的数值分析软件和完备的冰     

高升力控制系统技术发展与产业化

高升力控制系统（HLCS）或称高升力系统（HLS）,是为驱动飞机前缘襟翼或缝翼以及后缘襟翼,改变飞机翼型,达到提高飞机低速时的升力和飞行稳定性而构建的功能系统。在大型飞机上,高升力控制系统与主飞控系统（PFCS）、     

直接升力控制律的逆乃奎斯特阵列法设计

采用直接力控制可弥补常规飞机在轨迹操纵方面的不足,并产生某些新的运动模式 对飞机直接升力控制可的三种基本运动模式进行讨论,从中归纳出直接升力控制 设计就是输出解控制系统的设计问题。并以单纯直接升力控制方式为例,用逆乃奎斯特列方法设计了某飞机的直接升力系统,仿真结果表明ＩＮＡ方法是解决多变量解耦问题的有效方法。     

飞机除冰／防冰液的应用与发展

随着民航事业发展和机队规模不断扩大，航空公司对在冬季寒冷的气候条件下，飞机在任意时刻安全起飞给予充分关注。当外界环境温度低于5℃，任何形式的目视可见水分如雨、霜、冰雪或机坪跑道出现不流动的水、泥浆或冰晶时，飞机的机身、机翼以及操纵面就有可能生成冰或霜，即使分布在机翼上表面的冰颗粒极其微小，也会使其表面变得粗糙，在飞机产生升力的那些部位发生变化，将使机翼平滑的气动效率和升力受到破坏，从而反向影响升力。     

大型水陆两栖飞机翼型优化设计

对大型水陆两栖飞机翼型进行了数值优化设计研究,通过以翼型设计升力系数下的阻力系数最小化为设计目标和以翼型低头力矩、最大升力系数、失速后升力系数下降率作为约束条件的大型水陆两栖飞机翼型优化设计,在满足翼型相对厚度、最大厚度位置、最大弯度、最大弯度位置符合相应设计范围的情况下,得到了综合性能较基本翼型提高的新翼型.该设计方法适用于大型水陆两栖飞机的翼型设计,是一种符合工程应用实际的数值优化设计方法.      

弹性飞行器大机动飞行气动特性分析

针对两种不同气动布局的前、后掠翼无人机,采用CFD/CSD松耦合方法,对弹性飞行器承受过载为10和20情况下的气动特性与刚性飞行器进行了对比分析。计算结果表明,与刚性飞行器假设情况相比,考虑过载作用下的弹性前掠翼飞机升力减小、阻力减小;而弹性后掠翼飞机的升力增大、阻力增大;两种气动布局的弹性飞行器与刚性情况相比,升阻比都略微增大,而且俯仰力矩系数明显增大。这对于飞行器纵向气动操纵特性会产生较大影响,同时也说明在大机动飞行过程中计入飞行器的弹性变形是非常必要的。