波浪情况下民机水上迫降性能数值分析

为了研究波浪情况下民机水上迫降性能，选用计算流体力学的有限体积法求解非定常不可压缩RANS方程，基于VOF法、整体动网格法、斯托克斯五阶波浪模型和自适应网格技术，以空客A320-200为研究对象，按照适航规章相关要求与建议，构建了民机水上迫降数值仿真模型。首先，对比分析了静水面和波浪水面下飞机水上迫降过程。结果表明：相同初始飞行参数下，波浪水面下最大水平过载为2.42 g，是静水面的1.09倍；最大垂向过载为4.82 g，是静水面的2.82倍。2种情况下，空气垫效应和潜水现象明显，碰撞初段，飞机均受到吸力作用；波浪情况下，跳跃现象出现，但并未对飞机的运动过程产生剧烈影响。其次，研究了波浪参数对水上迫降性能的影响。分析结果表明：同一波峰撞击阶段内，波高越高，则最大水平过载和最大垂向过载越大；波长越长，则最大垂向过载越小；波高越高，波长越长，则最大下沉速度越大。