飞机起降阶段非挥发性颗粒物排放计算方法优化

非挥发性颗粒物是国际民航组织航空环境保护委员会目前研究的重点,为了定量研究航空器起降阶段排放的非挥发性颗粒物,该文在SCOPE11方法的基础上,提出一种有关燃油流量修正的FF-MCM方法,计算航空器实际运行工况下nvPM排放量。针对同一机型,使用2种计算模型,结合燃油流量、发烟指数等数据,计算非挥发性颗粒物排放量,并进行对比分析。结果表明:2种计算模型计算结果有一定差异,造成精度不同的主要原因是SCOPE11方法采用的是发烟指数直接计算质量浓度指数进一步转化为质量排放指数,未考虑实际因素进而造成了差异;而FF-MCM方法使用飞机性能参数和大气环境参数,使得计算结果更加贴近实际。

固旋翼无人机垂直起降阶段抗风特性及抗风扰控制的实现

固旋翼无人机以其垂直起降、高航速及长航时等特点被广泛应用于电力巡线、安保防爆、航拍航测等领域中,但由于抗风性较差的缺陷让其在实际中受限于环境,难以发挥其最大的效用。该研究通过模型构建理论对固旋翼无人机垂直起降阶段抗风特性进行分析,明确影响其抗风能力的相关因素,分别从旋翼桨盘倾角、旋翼电机安装位置等方面进行优化,经改造后传统的固旋翼无人机垂直起降阶段抗风特性明显增强,大幅度提升了起降稳定性。

超声速飞机起降阶段噪声标准分析

随着超声速飞机的发展,现有亚声速飞机起降阶段噪声规章已经无法满足其适航审定要求。结合美国联邦航空局(FAA)发布的拟议规则制定通告(NPRM)和欧洲航空安全局(EASA)发布的拟议修订通告(NPA)等文件,基于规章制定立场和思路、草案差异、技术细节以及超声速新技术等关键要素,本文对超声速飞机规章的制定进行了综述和总结。结果表明,在标准制定思路一致的前提下,美国基于工业方和技术创新的考虑,在草案中给予了足够的自由度;欧洲方面为了维持现有环境保护水平,超声速标准比起美国更加严格和细致。同时,基于分析结果形成审定要素和方法建议,为今后我国的超声速飞机起降阶段噪声标准制定和适航审定工作开展提供技术支撑。

系留式四旋翼无人机起降时的运动稳定性分析

在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力学模型,借助悬链线理论推导出系留缆绳的拉力公式,最终形成完整的系统动力学模型。给出基于李雅普诺夫指数的稳定性判定方法,构建系统结构参数与运动稳定性间的量化关系。搭建物理样机,采用直接法和间接法获得系统的物理参数。通过仿真与试验分析了系留机在起降阶段的动力学特性,结果表明:该无人机降落阶段的稳定性在仿真中比起飞阶段提高了329.5%、在试验中比后者提高了213.21%,所搭建系留机的结构参数是合理的。

飞翼布局飞行器可伸缩腹部襟翼气动分析

研究可伸缩腹部襟翼对飞翼布局飞行器的增升作用,可以分析其对飞行器气动力的影响规律。以某飞翼布局飞行器为初始外形,利用数值模拟方法针对可伸缩腹部襟翼伸展时的缝隙分布进行选型;在此基础上,分析腹部襟翼不同收起状态的全机气动力特性。结果表明:可伸缩腹部襟翼完全伸展时,山字形舵片之间的缝隙能够有效减轻其后方的气流分离,增强增升效果,并且当缝隙宽度和山字形舵片宽度一致时,增升效果最好;在可伸缩腹部襟翼收起过程中,俯仰力矩系数随腹部襟翼高度改变呈准线性变化趋势,并且可伸缩腹部襟翼的增升效果优于相同高度的无缝隙腹部襟翼。

机场航空器碳排放及碳达峰预测

为预测机场航空器碳排放量和碳达峰的可能性,探究碳减排的关键影响因素对碳排放的影响,基于运行数据的“自下而上”的计算方法,以成都双流机场为研究对象,将机场航空器未来碳排放设置为初始情景、优化情景、绿色发展情景、技术革新情景4种不同情景,然后与蒙特卡罗模拟相结合,预测未来年机场内航空器的碳排放趋势和碳达峰的可能性。经测算:2019年成都双流机场航空器碳排放量为99.6万t,从而获得各情景下初始点的碳排放量和不同机型的碳排放特征;在优化情景、绿色发展情景和技术革新情景下,均可在2035年前实现航空器碳达峰,其中技术突破情景可最早实现碳达峰且峰值最低;航空燃油碳排放系数是碳达峰最重要的影响因素。据此,机场可通过优化机场航空器地面运行、使用新型航空器等措施来践行减排政策,以顺利实现民航碳达峰。

中国国内民航飞机污染排放的时空分布特征研究

近年来,飞机污染物排放问题日益凸显。本文分析了中国国内航班(除港澳台外)飞机污染排放的时空分布特征。结果显示,2016年中国国内民航飞机活动产生的CO2、NOx、CO、SOx、HC和PM排放量分别为9468万t、46.4万t、8.3万t、2.6万t、1.02万t和0.46万t。各飞行阶段污染排放分析表明,CO2、NOx、SOx和PM等排放主要集中在巡航阶段,而CO和HC在巡航阶段和起降循环阶段(LTO)的排放量相当。空间分析表明,飞机在起降循环阶段的排放主要集中在大型机场,飞机在航路上的排放主要集中在京沪、沪深等主要繁忙航路上。研究结果可为今后有效控制飞机大气污染排放提供研究基础。