飞机尾流遭遇响应与危险性评估方法研究

发布时间：2022-01-24 23:04

　　随着民航业的迅速发展,尾流已经成为制约飞机安全间隔优化的主要因素,为了对飞机尾流遭遇进行评估并在确保安全的条件下谨慎缩减尾流间隔,有必要对飞机尾流遭遇的响应机理进行深入研究,本文进行了以下探索。首先通过Hallock-Burnham尾涡诱导速度模型建立了尾涡流场模型,并基于飞行动力学原理建立了六自由度飞行动力学模型。在此基础上,建立了一种可计算尾流遭遇中飞机最大滚转坡度角的快速计算模型,对重型机A350与中型机B737在非涡核区域的尾流遭遇进行了仿真对比,通过案例分析验证了快速计算模型耗时短的优点。分析了前后机间隔等关键参数对飞机尾流遭遇危险程度的具体影响。然后针对涡核处尾流遭遇建立了非线性气动模型,并通过MATLAB/SIMULINK对飞机在涡核处遭遇尾流后的响应机理进行了研究,模拟了飞机在六自由度动力学模型下的运动场景。对所建立的快速计算模型和非线性气动模型进行了对比分析,其中,快速计算模型适合对非涡核区域尾流遭遇进行研究,非线性气动模型适合对涡核处尾流遭遇进行研究。最后依据现行尾流安全间隔标准对飞机尾流遭遇进行了危险性评估,计算出尾涡流场危险区域中不同危险等级区域的分布比例。根据... 

【文章来源】：中国民航大学天津市

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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机的六个自由度以及其它飞行数据，尾涡流场模型是研究飞机尾流遭，主要研究由飞机产生的尾涡在大气条件下运动、衰减等现象。因此绍飞机尾流遭遇原理，然后建立飞机尾涡流场模型，最后介绍六自由并进行建模。涡流场建模流遭遇原理机翼产生升力时，机翼下翼面压强大于上翼面，流过两侧机翼上下表尖处会形成一对反向旋转的尾涡，即飞机尾流，如图 2-1 所示。尾涡逐渐向后方运动。由于尾涡之间的相互诱导和重力、大气层结稳定性效应等因素的影响，在向后运动过程中涡核会以一定的速度下降，同衰减。

图 2-4 诱导速度示意图点产生的诱导速度为：( )( ) ( )112 21 1z zy y z z + ( )( ) ( )12 21 1y yy y z z + 涡核 1 在该点产生的 y 轴方向诱导速度，即展向速度；向诱导速度，即诱导切向速度。算出涡核 2 在该点产生的诱导速度，然后与涡核 1 在该，可得任意点（ y , ）的展向速度和切向速度。种尾涡诱导速度模型，在 MATLAB 软件中编程计算了

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于相交不稳定性的尾流自消散机翼实验研究[J]. 鲍锋,杨锦文,刘锦生,江建华,王俊伟,何意.  力学学报. 2015(03)
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硕士论文
[1]尾涡流场及安全间隔的建模与仿真计算研究[D]. 魏志强.中国民航大学 2008
[2]尾流对飞行的影响及安全间隔研究[D]. 冯志勇.西南交通大学 2007



本文编号：3607460