动态尾涡间隔缩短技术在民航中的应用

尾涡是一种空气漩涡,是固定翼飞机机翼产生升力的副产品,它会影响其他飞机的飞行安全。特别是在飞机起飞降落阶段,飞机遭遇尾涡可能带来灾难性的后果。本文从尾涡的雷达探测、行为预测、尾涡安全系统应用三个方面,梳理了国内外研究尾涡雷达系统的现状。重点介绍了几种动态尾涡间隔缩短技术,展望了关于尾涡的拓展应用的前景与方向。

动态尾涡间隔计算工具的开发与实现

基于建立的尾涡消散模型、运动模型、遭遇模型,以Delphi 7.0为平台,采用面向对象的设计思想,开发了动态尾涡间隔计算工具,包括前机诱导尾涡流场计算、后机遭遇响应过程分析、安全间隔计算等功能模块。根据输入的飞机参数、气象数据、机场数据,实现对尾涡间隔的实时、高效计算。基于开发的计算工具,以B777-200和B737-800为前后机进行了验证计算。

飞机尾涡流场的建模与仿真计算研究

飞机在飞行中形成的翼尖涡会使跟进的后机发生倾斜、滚转、失速等影响飞行安全的情况.通过对尾涡机理的分析,本文建立了尾涡消散模型、运动模型,采用镜像涡方法,根据涡核间距加大的程度来评估地面效应影响的强弱,较好地反映地面效应对尾涡运动和消散的影响.基于建立的模型,对尾涡流场进行仿真计算,计算结果与激光雷达实测或大涡模拟结果基本一致.与常用的大涡模拟方法相比,文中计算模型具有形式简单、速度快的优点,可以用在机场尾涡间隔系统研究中.

翼尖小翼对尾涡安全间隔的影响研究

飞机加装翼尖小翼后可降低翼尖涡的强度，在减少飞机诱导阻力、提高飞行经济性的同时也会降低飞机的尾涡强度，有利于缩减尾涡安全间隔。通过对加装翼尖小翼后飞机低速极曲线的拟合研究，分析了诱导阻力的变化情况，进而提出用当量展弦比来反映翼尖小翼对尾涡涡强度的影响。然后以B737-800和B737-800W飞机的气动原始数据为例，进行了计算分析。结果表明，加装翼尖小翼后的飞机在起降阶段的阻力系数减小量在3％左右，等价于飞机的展弦比提高了4．96％，从而可以降低4．73％的尾涡初始强度，使得相同气象条件下对后机的诱导力矩系数降低约6％～8％，尾涡安全间隔则可以减小3．5％左右。

多队列航班起飞排序问题的优化模型与算法

针对一类多队列航班离场排序问题,首先建立了一种以起飞时间最少为目标函数的优化模型,然后根据模型特点设计了一种符号编码遗传算法,并给出了该算法的具体实现算子。最后,对具体问题进行了仿真求解,结果表明,文中的方法能够有效地缩减总体起飞时间,对空中交通流量管理特别是机场管理有参考价值。

航班离场排序问题的遗传算法设计

针对航班的离场排序问题,给出了问题的具体描述,建立了相应的离场排序优化模型,在此基础上设计了求解模型的双码自适应遗传算法,给出了相应的实现技术描述和具体的算法步骤,最后对算法进行了仿真验证.结果表明,算法设计合理,可有效缩减总的离场耗时,能得到调度问题的解,并可保证解的全局最优性.