微下击暴流风场模型在弹道仿真中的应用

为了研究微下击暴流风切变模型在外弹道仿真中的应用,基于流体力学基本原理,采用涡环法建立了微下击暴流风场模型,通过引入涡环倾斜变化矩阵来描述微下击暴流风场非对称特性,采用多涡环叠加的方法来模拟实际情况下的复杂风速分布。将六自由度刚体弹道模型与风场模型相结合,以某122 mm尾翼火箭弹为例进行弹道仿真。结果表明,所建立的微下击暴流风场模型具有良好的三维特性,能够合理描述实际微下击暴流风场分布;受微下击暴流影响,火箭弹的飞行时间、射程、侧偏、末速度以及角运动等弹道特性均发生较大变化。

微下冲气流对飞机着陆性能的影响

针对飞机在下滑着陆阶段穿越微下冲气流的问题,建立了微下冲气流影响下的飞机纵向运动数学模型。用数值方法计算了微下冲气流对空速、迎角和航迹的影响,结果表明,飞机在穿越微下冲气流时,空速、迎角、下滑航迹变化很明显,飞行员操纵和判断的难度会增大。特别是顺风阶段,航迹比正常偏低很多,对飞机的安全着陆影响很大。

美国低空风切变危险性评估的研究概况

对美国在低空风切变的危险性评估及其准则、风切变模型及地面系统仿真等方面的研究概况作一介绍,最后找出我国在这方面研究的差距,并提出努力的方向。

飞机穿越微下击暴流起飞特性实时仿真研究

以大型客机为例,对飞机穿越微下击暴流的起飞飞行特性进行了实时数字、实时混合仿真及人机半物理仿真研究,分析了不同风场和不同进风高度对有、无人操纵飞行的航迹特性及相应状态变量响应特性的影响,探讨了飞机起飞飞行的安全性及正确操纵策略,最后给出了一些结论。

微下冲气流对飞机滑跃起飞的影响

建立了微下冲气流影响下的飞机运动的数学模型,用数值方法分析了微下冲气流对飞机滑跃起飞的影响.结果表明微下冲气流对飞机滑跃起飞性能有明显的影响,特别是微下冲气流中心的位置对飞机滑跃起飞的影响十分显著.如果飞机离开斜板时处于顺风微下冲气流场,那么飞机的爬升高度和爬升率将严重下降,对飞机的滑跃起飞性能产生不利影响.

湿微下击暴流对火炮外弹道精度影响分析

针对湿微下击暴流特性会对火炮射程、侧偏等参数产生一定的偏差,对火炮的射击精度影响较大问题,以155 mm火炮杀爆弹为研究对象,基于涡环原理与流体力学建立微下击暴流与雨滴运动模型,并融合为适用于弹道分析计算的湿微下击暴流模型,将湿微下击暴流模型与火炮6自由度弹道方程结合,仿真并分析不同初始涡环中心诱导速度对火炮平射与曲射两种发射方式射击精度的影响。实验结果表明:对于低伸弹道,外弹道侧偏与偏航角增加比例随着初始中心涡环诱导速度的增加而减小;而对于远距离射击,火炮射程随着初始涡环中心诱导速度的增大而减小,严重影响火炮的射击精度与杀伤效果。

多源数据在高原机场一次低空风切变过程分析中的综合应用

为提高西宁机场风切变预报预警能力,利用ERA-Interim再分析资料、机场自动气象站观测资料、风廓线雷达资料以及激光雷达资料,对2018年4月26日发生在西宁机场由微下击暴流引发的低空风切变过程进行综合分析。结果表明,此次低空风切变过程发生在西宁机场11号跑道,是在风速突然变化过程中发生的水平风切变。低空风切变发生前西宁机场处于横槽前部,以西北气流为主;西宁机场上空多云且为低高度对流云,地面湿度条件较好(t-td≤4℃);中层(750~650 hPa)有干空气卷入,有利于对流活动的发展。风廓线雷达显示飞机落地时刻有较强的下沉运动并出现了低层降水,低空风切变过程发生前10~20 min 1000 m以上空中存在强乱流;激光雷达监测表明13:25(北京时,下同)在沿降落轨迹线距跑道入口4.05 km,高度475 m处出现气旋性涡旋,是低空风切变出现的前期信号;13:29-13:30形成微下击暴流并出现小高压环流,在跑道入口441 m、高度81 m处出现中辐散,辐散风诱发水平风切变,导致飞机低高度复飞。

下击暴流实例分析

通过实地灾情调查,本文提供了一个证据较为充分、说服力较强的下击暴流实例,加深了人们对下击暴流的感性认识。实践证明,在观测密度(时间和空间上)远不能满足中小尺度分析要求、探测手段受到很大限制的情况下,用实地灾情调查和地面拍照的办法进行下击暴流这类中小尺度系统的分析是可行的。

基于函数拟合的三维微下击暴流建模

微下击暴流是一种可以产生近地面破坏性水平辐散出流的风暴局部性强下沉气流,越靠近地面风速越大,属于一种突发性、局地性的强对流破坏性天气。为减小或者避免微下击暴流所引起的低空风切变所带来的危害,常常建立风场模型,进行风场试验。利用工程模拟法,根据其流体力学特征,采用分段函数建立微下击暴流的数学模型,从而进行风场模拟,建立能较好反映其风场结构特征的三维风场模型。

大型飞机穿越微下冲气流的纵向特性分析

根据流体力学雷诺时均方程,采用的CFD数值模拟方法对微下冲气流流场进行模拟分析,建立适合于飞行力学研究和飞行仿真的微下冲气流模型。之后建立了含扰动风参数的飞机动力学模型,并对飞机穿越微下冲气流的纵向响应特性进行仿真分析。结论表明,CFD模拟的微下冲气流能有效地反映出风场内部的流动特征。微下冲气流导致飞机高度急剧降低,高度余量不足时,容易发生撞地危险。