高高原起飞推力限制参数验证飞行航迹研究

起飞推力限制参数验证试飞(lapse-rate take off,简称LRTO)是飞机高高原动力试飞的核心科目之一。该科目在高高原试飞时,需要在高高原机场的最低安全高度(minimum safety altitude,简称MSA)以下飞行。针对高高原起飞推力限制参数验证试飞的飞行航迹设计进行了研究。介绍了扇区最低安全高度的定义和CCAR91部对低高度飞行的适用条款。阐述了航迹设计的基本要求,包括保护区的定义和要求、航迹精度的构成。详细描述了低于扇区最低安全高度飞行航迹的设计方法,包括试飞区域地形数据的获取、航迹绘制的经验总结、航迹的性能校核、模拟机校核和真机飞行时的逐步逼近。以稻城亚丁机场为例介绍了设计完成的飞行航迹在稻城机场应用的情况,包括航迹在实际应用中的超障余度和应用时的气象要求。     

飞机航路爬升航迹的计算分析

精确的航迹预测能力是空中交通管制软件的开发基础。对飞机航路爬升的飞行轨迹进行了二维模拟,并绘制出了飞机航路爬升时的飞行轨迹曲线和其他分析曲线。用航迹角来代替性能计算中常用的爬升率概念,对飞机爬升各项参数的变化及其影响因素进行了研究。     

垂直导航模式下的飞机爬升性能参数计算方法

针对垂直导航模式下的飞机爬升性能参数计算需要,研究建立了爬升过程中的飞行动力学方程、垂直导航(VNAV)模式下的爬升过程所需推力计算方法,包括固定爬升角爬升和固定爬升率爬升;然后建立了不同爬升模式下的离场过程中爬升性能参数计算方法;之后以某型国产民机的基础性能数据为例,对VNAV爬升和常规爬升模式下的性能参数进行计算分析,对比分析了固定爬升角爬升、固定爬升率爬升与传统爬升之间的差异性。研究表明,在VNAV爬升过程中,由于所需推力小于最大爬升推力,使得飞机达到目标高度所需时间、爬升水平距离、油量消耗要大于常规爬升;当爬升角/爬升率增加到一定值时,所需推力受限于最大爬升推力,此时等同于常规爬升。在飞行计划制作、离场航迹优化等研究中,需要按照VNAV模式来计算飞机的爬升性能参数,以更好的贴合飞机实际飞行情况。     

民用飞机高原机场起飞性能分析及优化

民用飞机在高原机场运营时，爬升梯度要求高，减载严重，对其起飞性能进行优化研究以增加起飞重量，在经济效益层面具有重要意义。基于理论分析，在满足适航要求的前提下，采用减小襟翼偏度和使用改进爬升法两种爬升方式，进行起飞性能优化，对不同起飞襟翼构型和不同爬升方法下的起飞距离、加速—停止距离和起飞限重进行计算分析。结果表明：通过有效优化可以显著提高飞机的起飞限重，改善起飞性能，提高运营效益。     

基于神经网络的高原机场飞机离地速度计算方法

针对现有飞行理论中对民航飞机在高原机场起飞离地速度计算研究不足,且计算方法单一、复杂的问题,利用MATLAB仿真平台构建在高原机场飞机起飞滑跑阶段模型,通过计算不同飞行条件下的飞机离地速度,得到大量训练样本,建立BP神经网络模型,将机场海拔、飞机质量、安全起飞速度、温度和可用起飞距离作为输入量,飞机离地速度作为输出量,对神经网络进行训练和测试,直至均方差达到要求。将神经网络所求估算值与仿真数据进行对比并进行分析。均方误差为4.128 9,均方根误差为5.612 1。使用神经网络计算方法效率高,误差小,可应用于不同高原机型在不同影响因素下的离地速度计算,对高原机场运行和机场跑道长度设计有一定参考价值。     

我国高原机场运行的地面及空勤特殊保障

位于我国西部高原的机场,一般净空条件极差、气候复杂多变。高原航线地形复杂,航路安全高度高,航路的运行安全问题尤为突出。针对中国西部高原复杂机场及航线的特点,对飞机性能、特殊飞行操作、适航改装、机务维修进行分析及论述,对规范高原航线运行合格审定提出一些建议。     

浅析高原机场及航线的飞机性能管理

对位于山地和高原地区的机场，一般净空条件极差、气候复杂多变，高原航线地形复杂、航路安全高度高，飞行性能分析及管理问题尤其突出。针对中国西部地区高原复杂机场及航线的特点，对飞机起飞和着陆性能进行了分析，对航路中一发失效的飘降和客舱释压的供氧提出了分析和管理的策略。     

高原机场飞机起降滑跑距离计算与分析

针对高原机场地形复杂、气候多变,对飞机的发动机推力影响很大,进而影响飞机的起降性能的问题。建立了一种起降性能模型,结合高度、风场、重量、坡度、温度等对起降性能的影响,引入综合修正系数,通过计算关键指标参数－滑跑距离,来研究飞机高原机场起降性能,经过与实际试飞值对比验证了方法的有效性和可行性。     

基于空气动力参数的ARJ21飞机爬升性能分析研究

爬升是飞行中的重要阶段,最大速度爬升是运输飞机通常采用的爬升方式。本文针对最大速度爬升过程,以空气动力参数为主要指标,分析了最大爬升率与爬升真空速和爬升角的关系。以ARJ21飞机为例,分析了民航运输飞机爬升真空速与高度的变化关系,爬升角与高度的变化关系,最大爬升率与高度的变化关系,计算了飞机爬升性能的主要参数。     

基于ANP数据库的飞机起飞剖面航迹的计算研究

从ANP数据库中获取各机型的飞行程序和性能参数．结合理论飞行程序,研究了如何计算飞机起飞航迹以及航迹上各点的推力、速度,姿态等的算法,并以波音747-200为例计算和绘制飞机起飞的剖面航迹,为绘制飞机或机场周围噪声等值线图以及进行飞机噪声适航审定提供了研究的前提和基础。     

飞机离场性能参数计算方法研究与实现

针对国产民机起飞离场中的性能参数计算需要,建立了等表速爬升、等马赫数爬升、等爬升率爬升、等爬升梯度爬升以及等爬升比爬升共5种模式下的飞机起飞离场航迹与性能参数计算模型,并以B737-800飞机的基础性能参数为例,对模型进行编程实现。与波音公司BCOP软件相比,二者的轨迹、不同时刻的推力、燃油流量、阻力及爬升率变化趋势一致,总时间、距离及燃油流量的偏差在2.5%以内。研究结果表明,所提算法可应用于国产民机的起飞离场航迹超障安全性、经济性和噪音分析。     

民航动态

<正>天航完成国内首例E190机型RNP AR程序验证试飞近日,天津航空圆满完成E190飞机在喀纳斯机场的"要求特殊授权的所需导航性能运行项目"(RNP AR)飞行程序实地验证试飞工作,使天津航空成为了国内首家具备E190机型RNP AR运行资质的航空公司。据悉,RNP AR程序设计结合了E190飞机的性能特点,并在保持公共程序水平航迹不变的前提下针对其垂直航迹进行了多项优化。     

MA60飞机高原机场起飞性能研究

针对我国自行研制的支线飞机———MA60飞机进行了高原机场起飞性能研究。首先建立了飞机从地面滑跑到离地后距地面10.7 m高度处数学模型,结合MA60飞机的特性,计算出其理论起飞距离、起飞滑跑距离等参数值,然后按照CCAR 25部要求,设计了试飞验证程序,并在选定的高原机场进行了试飞验证,试飞中采用双发半功率模拟单发代替单发试飞。试飞结果表明,MA60飞机可在高原机场使用5°襟翼安全起飞。     

昆明机场现有净空保护敏感区域建筑物高度控制分析

本文针对民航机场跑道周围净空情况对于飞机起降安全的影响做了分析。对国际民航组织机场净空保护的标准和规划进行介绍。并针对昆明机场的净空保护实际情况，计算出起飞限制面、近进面、过渡面、内水平面等区域覆盖范围和建筑高度控制范围。对昆明机场周边现存各区域净空现状进行对比，得出现有和未来可能遇到的净空保护问题，对昆明机场北端东三环沿线及东南端广福路世纪城区域建筑物高度控制进行分析，对于保护区域的划定及执行标准以及更好地保障航空安全等工作内容有现实意义。     

飞机性能降级对民机在高原机场起飞的风险研究

我国西部地区修建了很多高原机场,飞机在高原机场会出现性能衰减,对飞行安全有影响。为提高高原机场起飞的安全性,首先,在分析影响高原机场飞机起飞性能因素的基础上,从外界环境的变化和飞机故障两个方面研究飞机性能降级对飞机在高原机场起飞的影响。其次,梳理性能降级后飞机在高原机场起飞的风险,总结高原机场起飞风险管控流程。最后,结合高原机场运行实际,制定风险管控措施,研究可知：1)飞机性能降级在高原机场安全起飞的影响更明显;2)当叠加恶劣天气后,会加深飞机性能降级的影响;3)起飞性能计算是解决飞机性能降级的重要措施;4)航空公司应制定完善的风险管控流程和措施,应对飞机性能降级后能在高原机场安全飞起,并根据实际情况持续优化流程和措施;5)做好相关运行控制团队的管理是提高工作效率的重要举措。     

波音737-700西藏首飞成功

2000年9月11日上9：00，一架波音737-700飞机载着50名乘客和机组人员从成都双流机场起飞，穿越了雪域高原后，于11：00抵达拉萨机场。这不仅是波音737～700飞机首次执飞成都一拉萨航线，也是737－700在同市场级别的飞机中首次成功飞越雪域高原的机型。在飞行途中，这架飞机不仅成功地模拟了一台发动机失效，单发飞行至拉萨机场，并在拉萨机场进行单发进近、单发复飞、单发降落、单发起飞、单发爬升等性能演示，显示了737－700飞机优秀的性能。9月12日上午，这架737—700飞机还在邦达机场上空进行了单发进近、单发复飞、单发降落、单发起飞、…     

飞机等表速运动方程与稳态爬升参数计算

为了揭示等表速飞行的内在机理,建立了飞机等表速运动方程,提出了等表速爬升运动参数计算方法。对比等表速和等真空速爬升公式,提出了功率因子的概念,以反映飞机等表速与等真空速爬升所需单位剩余功率之间的关系。针对等表速等推力、等表速等梯度、等表速等升降速度3种典型爬升方式,应用飞机等表速运动方程给出了稳态运动参数计算方法。计算结果表明,3种爬升方式均存在稳态爬升剖面,稳态运动参数与表速呈一一对应关系。     

纵向阵风扰动下典型通航飞机俯仰角响应

为了研究飞机的纵向气动参数(CLα、CDα、Cmα、Cmα.、Cmq)以及平飞速度( Lw)、翼载荷(V0)等参数对抗风性能的影响,在满足 MIL-F-8785C中规定的一级飞行品质条件下:首先,选取 5种代表机型对其进行风场扰动下的动态响应仿真计算,得到了这 5种飞机在阵风风场和紊流风场扰动下的航迹和姿态角响应;然后,逐个改变飞机的纵向气动参数及平飞速度、翼载荷等参数,对不同参数的抗风性能影响进行灵敏度分析;最后,分析得到,对于同一架飞机,增加升力线斜率、俯仰阻尼系数、平飞速度这 3个参数的绝对值会让飞机纵向抗风性能变好,增加静稳定裕度、翼载荷这 2个参数的绝对值会让飞机纵向抗风性能变差。该结论可以为飞机设计过程中就如何提高飞机的抗 风性能提供参考。     

程序管制条件下进近模式与飞行容量关系研究

分析了在程序管制条件下,不同进近程序模式（直线进近或推测航迹程序、基线转弯程序、直角航线进近）影响飞行间隔的因素,并在此基础上,建立起进近程序模式、机型比例及飞机速度与飞行容量关系的数学模型,从而达到量化机场飞行容量的目的。为终端区的容量管理提供理论依据。最后以一个机场的进近程序为例,计算出其小时最大容量限制。     

高原机场的复飞安全越障问题探讨

由于现有民用航空规章并不要求航空公司对飞机一发失效后复飞的安全越障问题进行评估,这使得飞行员不能确定飞机一发失效后复飞能否达到传统仪表飞行程序公布的复飞爬升梯度要求。探讨飞机在该条件下的安全越障,特别是在高原及环境复杂机场复飞的安全越障问题,寻找解决方案,是确保飞机安全飞行的关键。