近地阶段ARJ21飞机尾流遭遇安全性研究

在实际管制运行中,为了缩短ARJ21飞机与前机尾流间隔,同时避免尾流遭遇危险事件的发生,选取前机机型为A330-200重型机,分别对ARJ21纵向和横向穿越前机尾涡场两种模式下的风险性进行了分析。首先建立了前机尾涡耗散与速度诱导模型,然后根据ARJ21遭遇尾流受力响应模型进行求解,分别计算出两种尾流遭遇模式下ARJ21整机、机翼、机身、平尾及发动机升力与力矩的变化,最后计算得出滚转力矩系数指标和过载增量指标进行安全性验证。结果表明:当ARJ21以ICAO(International Civil Aviation Organization)规定的尾流间隔纵向遭遇尾涡时,其滚转力矩系数小于0.04,过载增量与安全裕度之和小于0.5;在交叉跑道上空横向遭遇尾涡时,过载增量与安全裕度之和小于0.5,验证了ICAO尾流间隔标准的安全性。ARJ21跟随A330-200的尾流间隔较ICAO标准缩短2 481 m,缩减率为26.79%,有效提高了机场的运行效率。

基于雷达探测数据的ARJ21尾流遭遇响应研究

为了缩减ARJ21飞机与前机的尾流间隔、提高空域容量和机场运行效率,采用基于机场激光测风雷达实际探测飞机尾涡数据,结合国产客机ARJ21空气动力学响应模型,进行了理论分析和实验验证,取得了ARJ21飞机在不同前机尾流作用下受到的气动力和力矩随时间的变化情况。结果表明,ARJ21飞机作为后机跟随重型机B747,间隔9.3km,此时处于无颠簸状态,滚转力矩系数小于极限范围;ARJ21飞机作为后机跟随中型机A320、B737,间隔6km,此时处于无颠簸状态,滚转力矩系数小于极限范围。此研究结果说明ARJ21飞机尾流间隔具有一定的缩减空间。