基于ADAMS的机场道面平整度评价方法

现有机场道面平整度评价标准没有按照飞机在跑道和滑行道滑行速度的不同加以区分,针对这一问题,在确定飞机在滑行道和A、B两级机场跑道代表速度的基础上,以3m波长作为机场道面最不利波长、0.40g作为不舒适的评价标准,利用机械系统动力学分析软件ADAMS对飞机作用下的道面动态响应进行分析,得到不同道面平整度的最大凹陷允许标准。分析结果表明:滑行道道面平整度的最大凹陷允许标准为57mm,A级机场道面平整度的最大凹陷允许标准为12mm,B级机场场道面平整度的最大凹陷允许标准为19mm;道面最大凹陷允许标准与飞机滑跑速度密切相关,而不依赖于机场等级。

高原机场飞机着陆滑跑距离计算与分析

分析了高原机场的飞机着陆滑跑过程,针对现有方法关于刹车折算摩擦系数的取法不适合计算高原机场飞机着陆滑跑距离的问题,提出了基于速度与摩擦系数关系的刹车摩擦系数计算方法,并考虑了刹车性能、位置的影响,建立了高原着陆数学模型。应用Visual C++语言编写了飞机着陆滑跑距离计算程序,经高原机场测试,Ⅰ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过48m,最大相对误差不超过2.7%;Ⅱ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2%,验证了模型的有效性。结果表明计算模型可用于高原机场着陆滑跑距离计算,模型精度较高,计算范围广。

封锁概率对跑道宽度设计的影响分析

针对当前机场跑道宽度设计仅以满足飞机使用要求为主而没有考虑不利于敌方打击的状况,分析了采用子母弹封锁跑道的过程,建立了基于宽度的跑道封锁模型。通过对封锁过程和封锁模型的分析,得出了影响跑道封锁概率的主要因素;在分析不同影响因素与封锁概率之间关系的基础上,总结出了特定条件下跑道封锁概率和跑道宽度之间的关系,并对比了增加跑道宽度与降低封锁概率的经济性,提出了在跑道宽度设计中应考虑防护因素的理念,为基于防护理念的跑道设计提供了依据。

机场选址过程中土方量的计算方法研究

针对传统机场土方量计算方法工作难度大、耗时多且精度不高的问题,提出了利用GIS技术计算机场土方量的新方法。介绍了GIS计算土方量的原理,构建了GIS计算机场土方量的基本框架和技术流程,并对机场飞行区地势设计表面的生成、简化、优化、人机交互作用以及飞行场区地势设计表面DEM的构建进行了较深入的探讨,最后,通过实例验证了该方法。

飞机噪声距离特性回归模型的优选研究

对飞机噪声距离特性(NPD)回归模型的选用进行了研究。通过NPD曲线特征分析给出了线性模型、多项式模型、神经网络和支持向量机(SVM)等四种备选回归模型,结合F16战斗机NPD数据实例对比研究了各种模型的回归与预测效果。结果表明,SVM模型误差最小,性能最稳定,其它模型回归内插精度较高,但外推预测误差较大,性能不够稳定。

不同形式导流屏导流效果数值模拟

导流设施可分为实体式和百页式2种类型。为了分析2种形式导流屏的导流效果,建立了飞机尾喷气流场的模型,分别模拟不同形式导流屏的导流效果。模型采用笛卡尔坐标系和结构网格,采用标准格式离散方程,采用SIMPLE算法来计算压力与速度的耦合。分析结果表明:设置导流屏导流效果明显,实体式屏若导流屏过高或过陡,并容易产生横溢气流;百页式导流屏让气流沿页板方向向后上方扩散,它对气流的阻力较实体屏小。

基于范例推理的NPD数据支持向量机预测

针对当前军用飞机NPD(Noise-Power-Distance)数据集成过程中面临小样本、小范围及数据失真问题,给出基于范例推理监督的支持向量机预测方法。用支持向量机作为数据回归与预测模型,通过范例推理检索出与目标范例相似的NPD数据,用相似范例来指导NPD数据的回归与预测。提出基于坡度的相似性检索、检验及修正方法,成功将范例推理的监督作用与预测模型有机结合,降低预测模型对数据样本的敏感性及依赖性。实例表明,该方法经济可行,能提高回归及预测精度。

混合式导流屏平面尺寸设计

导流屏是机场重要构筑物,可以将气流有效导出,防止或减轻对人员、设施可能造成的伤害。导流屏有实体式和百叶式两种基本形式,综合两者优点,提出了混合式导流屏的概念,并在确定混合式导流屏基本尺寸的基础上,从理论上解决了混合式导流屏屏栅比、屏前坡度两个问题。

基于地面力学理论的机场缓冲地带设计方法

针对机场缓冲地带的设计,通过建立飞机机轮-阻机砂堤的力学分析模型,运用地面力学理论,采用Bekker承压模型和Janosi剪切模型,结合实际应用中机轮所受的水平阻力应符合起落架的设计范围,推导出阻机砂堤设计公式,总结了缓冲地带的几何设计要求和设计步骤,最后通过应用实例验证。验证结果表明:该方法设计合理可行,同时可为跑道拦阻材料的力学特性及拦阻材料的开发提供理论依据。

某军用机场飞机噪声暴露的模化研究

针对军用机场飞机飞行训练方式复杂多变,飞机噪声影响存在范围大、不均匀及单次事件噪声突出的特点,本文结合某军用机场实地调研测试资料,综合考察了现行评价指标对该机场飞机噪声暴露的模化效果,指出了现行指标在反映军用飞机瞬时噪声和高峰时段噪声对人的冲击影响方面的不足,提出了相应的改进措施建议,给出了高峰时段LWECPN和最大A声级LAmax两个改进指标,并分析确立了各评价指标的标准限值。最后结合调研机场的数据资料对评价指标的有效性进行了验证。论文的研究成果对军用机场飞机噪声暴露的拓展研究和通用评价指标体系的构建具有很好的参考作用。

高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法

针对高原机场的复杂环境和飞机发动机性能明显下降的特点,分析了高原机场的飞机起飞滑跑过程。将机场实际气压换算为标准大气压力,用修正的发动机瞬时推力计算不同时刻的滑跑距离,提出了高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法。分析了海拔高度、起飞质量、气温、风速等影响因素对飞机起飞滑跑距离的影响,得出滑跑距离的简化计算公式并进行了实例验证。分析结果表明:当高原机场海拔高度3 569.5m,气温为16.4℃,逆风风速为2.1m·s-1时,针对Ⅰ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过48m,最大相对误差不超过2.7%;针对Ⅱ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2%;针对Ⅰ型飞机与Ⅱ型飞机,应用简化计算公式计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大相对误差分别为3.9%和2.8%,满足工程精度要求。

基于累积损伤的机场道面剩余寿命预测模型

通过统计分析道面轮迹和道面板荷载应力横向分布规律,得出了飞机起落架道面通行覆盖次数的计算方法。在道面板中部荷载应力回归公式的基础上,建立了道面板横向应力分布函数。选取NCHRP1-26方程作为疲劳方程,通过对A机场过去13年飞机起飞架次的历史数据进行分析,得出未来7年2种机型飞机的起飞架次,利用覆盖作用曲线与应力分布函数提出了机场道面累积损伤量的计算方法,并进行实例验证。分析结果表明:2年后机场道面的最大累积损伤趋近于1,即在不采取任何维修措施的情况下,A机场剩余使用寿命为2年,与实际运营状况相符。可见,建立的模型有效。

采用通行覆盖率的路面交通量分析

分析了采用轮迹横向分布系数容易导致轴载作用次数计算结果偏大的原因,通过引入通行覆盖率,按轮迹服从正态分布,探讨了通行覆盖率计算方法。提出了柔性路面与刚性路面轮胎有效宽度确定方法,分析了轴载作用下的路面应力应变峰值对通行覆盖率的影响,并以卡车J6、德龙3000作用于刚性路面为例,采用通行覆盖率计算方法进行了路面单一交通量及混合交通量分析。研究结果表明:对于轴载作用次数计算,在轴载作用次数的峰值位置,现行规范的计算结果是准确的,但对其他位置,随着与峰值位置的距离增大,轴载作用次数迅速减小;单一交通量作用下,J6单轴双轮轴载在距峰值位置0.8 m处,轴载作用次数减小了50%,因此,采用通行覆盖率计算方法比现行方法更为准确。

基于最小二乘抗差估计的飞机噪声距离特性回归分析

飞机噪声距离特性曲线是进行飞机噪声环境影响评价的重要资料,然而现阶段只能通过实测获得测量数据拟合得到。本文针对进行飞机噪声距离特性拟合时,有效感觉噪声级L EPN和测点到飞行轨迹最短距离的测量数据存在误差的问题,采用抗差理论来平衡数据之间的离散性,选取最小二乘抗差估计方法和IGGI权函数方案,根据飞机噪声距离特性曲线的分布形式,拟合各系数,得到起飞着陆噪声距离特性曲线。以某型飞机起飞着陆为实例,验证了该方法的可行性。