時間:2017-08-30 14:36來源:藍天飛行翻譯公司 作者:民航翻譯 點擊:次
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To view this page ensure that Adobe Flash Player version 9.0.124 or greater is installed. 通過MAVSS的測量數(shù)據(jù),F(xiàn)AA發(fā)現(xiàn)維持強度時間 不僅與前機翼展B有關(guān),而且前機發(fā)動機的構(gòu)型也會影響 的大;主要的表現(xiàn)就是有兩臺翼掛式發(fā)動機的飛機(如:波音737)其 值比較大,處于線性擬合曲線之外,因此在每個經(jīng)驗公式中附加了一個小項,其公式說明如下:
對于落地的飛機:
(5-1)
其中:
E:為標志變量,如果是兩臺翼掛式發(fā)動機的飛機,取值為1,其余情況取值為0。
對于起飛的飛機:
(5-2)
其中:
E:取值要求同上。
上述幾式中的 是危險遭遇概率水平,在曲線擬合時, 分別取值0.1,0.01和0.001,當(dāng) =0.01時所計算出的維持強度時間 的含義是:平均發(fā)生的100個尾渦中間有一個尾渦的維持強度時間 達到或超過此值,而我們所關(guān)心的也正是這個消散時間較長的尾渦是否會給后機造成影響,那些只有很短的 時間的尾渦是沒有必要取考慮的。當(dāng) 取值為0.1和0.001時的含義如此類推。
這樣,對機型尾流分類的衡量不再僅僅是依靠飛機的允許最大起飛重量 ,而是綜合地考慮包括允許最大起飛重量,產(chǎn)生尾渦飛機的翼展,進近速度大小,發(fā)動機的構(gòu)型等等在內(nèi)的各方面的參數(shù),使得分析和計算結(jié)果更趨于合理。
評價機型的尾流分類是否合理,必須計算出在同一危險遭遇概率水平 下的各種機型的危險遭遇間隔距離 的分布,其仿真計算輸入?yún)?shù)為各機型的相關(guān)參數(shù),輸出結(jié)果是危險遭遇間隔距離 。仿真計算過程如下,:
第一步:首先確定模型的輸入?yún)?shù);包括允許的最大起飛重量 ,前機的翼展B(計算翼展時,對各類飛機使用其各型號的平均翼展),前機的進近速度 ,發(fā)動機構(gòu)型的標志變量E,后機的平均翼展b,危險遭遇概率水平 。
第二步:計算前機產(chǎn)生的尾渦特性;包括起始尾渦強度 (由尾渦消散模型中的(4-21)式給出),尾渦維持強度時間 (由(5-1)和(5-2)式給出),以及尾渦渦核半徑 (使用MAVSS的經(jīng)驗公式 )。
第三步:計算臨界危險強度 ,此時尾渦的總強度對翼展為b的后機處于臨界危險狀態(tài), 由尾流危險遭遇模型中的(4-18)式給出,滾轉(zhuǎn)比例系數(shù) 取值0.5。
第四步:計算從起始尾渦強度 開始消散到臨界危險強度 所需要的時間 (維持強度時間),消散率 仍然取值1.5,由尾渦消散模型的(4-20)式可得到發(fā)生危險遭遇時的時間間隔 :
(5-3)
第五步:根據(jù) 值確定在給定的前后機序列時的危險遭遇距離
(5-4)
對于起飛的飛機來講,V為離地速度,(通常要比落地速度大,取值145海里/小時)
5.2仿真軟件及程序簡介
本課題的仿真是在普通的個人IBM兼容機上面進行的,仿真的工作環(huán)境是MATLAB軟件,MATLAB自1984年由美國Mathworks公司推向市場以來,歷經(jīng)十幾年的發(fā)展和競爭,現(xiàn)在已成為國際公認的最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件。
建立模型是仿真的第一步,也是十分重要的一步。仿真模型可以是一個物理模型,也可以是一個數(shù)學(xué)模型;對于計算機仿真,需要在計算機上建立起對象的數(shù)學(xué)模型。一般來講,系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型都必須改寫成適合與計算機處理的形式,稱之為仿真數(shù)學(xué)模型。這里的第一步已經(jīng)在前面的幾章的討論中完成,對起飛和落地階段飛機之間的尾流間隔模型已經(jīng)建立起來,現(xiàn)在需要把所得出來的數(shù)學(xué)模型通過軟件,變?yōu)橛嬎銠C能夠讀懂,并且能夠處理的仿真數(shù)學(xué)模型,然后給出該模型所需要的初始數(shù)據(jù),讓計算機根據(jù)程序中給定的算法,計算出根據(jù)前面所給的初始數(shù)據(jù)被該數(shù)學(xué)模型處理后所應(yīng)該得到的結(jié)果,從而來模擬現(xiàn)實中的事件發(fā)生的情況。
根據(jù)前面章節(jié)中的討論,對于飛機之間的尾流安全間隔問題的研究是從兩個方面來進行的;對跟進的后機建立了尾流危險遭遇基本模型,對形成尾流的前機建立了尾渦消散模型;然后為計算的方便,又引入了尾渦消散模型的經(jīng)驗公式,這二者通過 尾流危險遭遇模型給出尾渦臨界強度 聯(lián)系起來;機型尾流的仿真計算和分析就是建立在這兩個模型基礎(chǔ)上的。因此在編寫程序?qū)Ω鞣N機型尾流特性進行仿真計算的時候,將整個程序分為幾個大的模塊來進行編寫,其中主要是分別對尾流危險遭遇基本模型和尾渦消散模型編寫了計算模塊,然后通過一個主函數(shù)輸入計算所需的數(shù)據(jù),分別調(diào)用這兩個模塊函數(shù),并傳遞計算參數(shù)給他們,這兩個函數(shù)計算后返回結(jié)果到主函數(shù),主函數(shù)經(jīng)過處理后就可以得到不同機型在給定的不同概率水平下的尾流安全間隔距離。主函數(shù)的功能主要是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入、輸出、與計算結(jié)果的綜合,該函數(shù)的輸入部分主要是從函數(shù)的調(diào)用是就要求使用者輸入所有的計算參數(shù),然后在函數(shù)內(nèi)部根據(jù)各模塊對初始數(shù)據(jù)的不同需要,在對各個模塊函數(shù)進行調(diào)用的時候,就將其要使用的數(shù)據(jù)傳遞給相應(yīng)的函數(shù),在模塊函數(shù)計算得出結(jié)果的時候再將這些計算結(jié)果進行處理和輸出。
5.3 仿真計算結(jié)果及其分析
由于關(guān)心的主要是重型機和中型機產(chǎn)生的尾流強度,小型機產(chǎn)生的尾流一般不予考慮;另一方面小型機的尾渦渦核半徑的數(shù)據(jù)難以獲得,用經(jīng)驗公式計算的結(jié)果誤差比較大。所以在仿真計算時選擇選擇的是幾種常見的中型機和重型機;需要說明的是由于在模型的仿真計算過程中使用了較多的近似條件,所以這些結(jié)果并不能作為安排實際安全間隔的標準;但是由于各種機型的計算都使用了同樣的近似條件,因此并不妨礙對機型分類合理性的判斷,因為相同類別的機型應(yīng)當(dāng)表現(xiàn)出類似的數(shù)據(jù)分布,如果差異變化較大,則說明這種機型的類別的劃分是不合理的。
計算結(jié)果如表5-1、2、3、4、5、6所示;圖5-1…18分別為各表數(shù)據(jù)的擬合曲線(圖中縱軸表示間隔距離,單位為海里;橫軸表示平均翼展長度,單位為米)。
在表5-1、2、3、4、5、6中,粗線以上的各機型分類屬于中型機類,粗線以下的各機型屬于重型機類(按照ICAO的分類標準或者FAA的分類標準),注意到波音707 現(xiàn)在已經(jīng)退役,但為了方便與波音757機型的比較,選擇了兩種分屬于不同類別的波音707型號(波音707和波音707H)進行了計算,計算結(jié)果分析如下:
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