尾流间隔的安全性评估方法与缩减技术研究

发布时间：2020-04-05 02:34

【摘要】：飞机在飞行过程中会由于机翼上下表面的压力差形成尾流,其为影响飞行安全的重要因素之一。尾流消散过程缓慢且复杂,因此空中飞行的前后飞机之间须保持一定的尾流间隔。随着空中飞行流量的增加,繁忙机场终端区容量日趋饱和,航班延误与飞行冲突的矛盾日益严重,增加空中交通流量是空管的实际问题和迫切目标,目前仅靠升级和改善空管设备已不能满足民航需求。因此,如何安全有效修改民航规则是研究方向之一,同时,在保证安全的前提下缩减尾流间隔成为趋势。首先,针对现行尾流间隔标准(ICAO标准、CAAC标准、FAA标准)与欧美试运行阶段的尾流间隔标准(RECAT-EU标准、RECAT 1.5标准)进行了对比分析,包括典型机型在不同间隔标准下的类别归属以及机型组合对应的前后机尾流间隔变化,为后续研究计算提供数据支持。其次,从环量评估模型入手,依据常见机型在进近着陆阶段的环量数据,结合飞机在不同尾流间隔标准下的类别归属以及间隔,进行多维度对比分析,找到不同尾流间隔标准的局限。然后,基于飞机尾涡消散模型,分析了前机对后机影响程度、后机抵抗前机尾流能力等方面,得出安全间隔距离模型,并对各尾流间隔标准进行评估。然后,从多元分析方法入手,对常见机型的实际数据进行系统聚类分析,给出一套机型分类方法,并依据安全间隔距离模型,求得不同机型组合下的安全间隔,将其与欧美RECAT标准整合后进行归类,得出RECT-CN机型分类和尾流间隔方法。最后,以各类别中占比最高的典型机型为例,与现行尾流间隔标准和RECAT标准进行对比,对尾流间隔标准与方法进行安全性评估,分析各自优劣性。通过建立机场跑道容量模型,以广州机场为例,分析各时段不同尾流标准与方法下跑道容量提升效果。论文为我国未来引入RECAT标准并进一步优化飞机机型组成进而提高机场终端区容量提供参考。
【图文】：

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中国民航大学硕士学位论文公认的尾涡消散方式为：（1）连接消散；（2）崩裂消散；（3）湍流消散。尾涡演变过程为此三种消散方式不同程度的混合。前机产生的尾流带来两个方向相反的翼尖涡，其会受到风、空气、地面等因素影响，，这些影响决定了尾涡的运动轨迹。涡量在尾涡形成初始阶段逐渐增加，于mx 处到达最大值m 后，由于空气黏性作用开始缓慢衰减[36]（图 3-1）。

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中国民航大学硕士学位论文公认的尾涡消散方式为：（1）连接消散；（2）崩裂消散；（3）湍流消散。尾涡演变过程为此三种消散方式不同程度的混合。前机产生的尾流带来两个方向相反的翼尖涡，其会受到风、空气、地面等因素影响，这些影响决定了尾涡的运动轨迹。涡量在尾涡形成初始阶段逐渐增加，于mx 处到达最大值m 后，由于空气黏性作用开始缓慢衰减[36]（图 3-1）。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V328

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