飞机起飞着陆性能仿真与分析

为真实反映飞机起飞着陆的滑跑过程，记录了某型飞机的速度、加速度传感器现场数据，建立了飞机起飞着陆滑跑过程的微分方程并进行了解算；基于飞机滑跑过程的微分方程采用Simulink对飞机起降性能进行建模和仿真，记录数据、理论结果和仿真结果三者对比验证了所建立的仿真模型是有效的。基于该模型对该飞机滑跑过程进行仿真分析，结果表明起飞和不放阻力伞着陆过程可近似为匀加速直线运动过程，放阻力伞着陆过程则比较复杂。最后，研究3个主要参数对滑跑距离的影响，结果表明滑跑距离与机场海拔和风速呈近似线性关系，与迎角呈非线性关系且在迎角为8°时存在极小值点。     

高原机场飞机起飞着陆滑跑距离测试与分析

在调研论证的基础上 ,提出了利用《飞机起落航迹激光定位系统》测定飞机起飞着陆滑跑距离的测试方法 ,并通过高原机场实地测试 ,得出了三种飞机在高原机场上起飞着陆滑跑距离的综合修正系数值 ,为高原机场跑道长度设计提供了可靠的理论依据。     

平尾偏转对飞机着陆滑跑性能的影响

为了考察平尾偏转角度对飞机着陆滑跑性能的影响,通过计算流体力学进行气动数据储备,利用多体动力学建模方法,建立了能够反映飞机气动特性随迎角和平尾偏角变化而变化的飞机着陆滑跑动力学模型,在不同的飞机平尾偏转工况下进行了着陆滑跑仿真计算。经过验证,该动力学模型能够较好地反映飞机着陆滑跑时不同平尾偏转角度下动力学特性,仿真结果表明平尾前缘下偏（拉杆）能够有效缩短着陆滑跑距离。     

高原机场飞机着陆滑跑距离计算与分析

分析了高原机场的飞机着陆滑跑过程,针对现有方法关于刹车折算摩擦系数的取法不适合计算高原机场飞机着陆滑跑距离的问题,提出了基于速度与摩擦系数关系的刹车摩擦系数计算方法,并考虑了刹车性能、位置的影响,建立了高原着陆数学模型。应用Visual C++语言编写了飞机着陆滑跑距离计算程序,经高原机场测试,Ⅰ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过48m,最大相对误差不超过2.7%;Ⅱ型飞机的实测滑跑距离与程序计算距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2%,验证了模型的有效性。结果表明计算模型可用于高原机场着陆滑跑距离计算,模型精度较高,计算范围广。     

面向方案设计的倾转旋翼飞机短距起飞性能

倾转旋翼飞机同时具备低速垂直起降和高速巡航飞行的能力,受到航空从业者高度重视,而短距起飞相比于垂直起飞可以提升有效载荷以及起降安全性,是倾转旋翼飞机特有的起飞方式之一。本文面向方案设计阶段,研究倾转旋翼飞机在短距起飞模式下,推导该类飞机地面滑跑距离与短舱动力倾转角、推重比等设计参数之间简洁有效的理论公式,并予以计算分析。结果表明：该方法合理可信,所得结论可为同类飞机设计提供参考,具有良好的工程应用价值。     

军用飞机继续起飞决断速度计算方法

对具有多台发动机的飞机在起飞滑跑过程中一发停车的处置方式进行了研究。提出用继续起飞决断速度和中断起飞决断速度两个决断速度处置一发停车。给出用迭代搜索法计算继续起飞决断速度的算法,编写了军用飞机继续起飞决断速度计算程序。用所编软件对某型飞机在4种不同条件下的继续起飞决断速度进行了计算,结果表明,迭代搜索法是计算继续起飞决断速度的有效算法。     

最大能量刹车试飞滑行距离和刹车能量工程估算技术

针对民用运输类飞机最大能量刹车风险评估的需求,详细对比分析了最大能量刹车试飞过程和最大起飞质量加速-停止距离试验过程的异同,并以飞机滑跑过程中动力学分析为基础,提出了以最大起飞质量加速-停止距离试验结果估算最大能量刹车滑行距离和刹车吸收的能量的工程估算方法。该工程估算方法在ARJ21—700飞机最大能量刹车试验中得到初步验证,表明该工程估算方法有一定的准确性,可以用于民用运输类飞机最大能量刹车风险评估。     

军用机场飞机中断起飞决断速度计算方法

对飞机在军用机场起飞滑跑过程中出现一发停车的中断起飞决断速度的计算方法进行了研究.提出用迭代搜索算法计算中断起飞决断速度,编制了一发停车中断起飞决断速度计算程序.对某型军用飞机在2种不同条件下的中断起飞决断速度进行计算,并与试飞结果进行比较,计算的中断起飞决断速度分别为71.8 m/s、76.6 m/s,相应的试飞结果为73 m/s、78 m/s,计算值与试飞值的相对误差分别为1.6%、1.8%.结果表明,迭代搜索法是计算中断起飞决断速度的准确有效算法.     

西门诺尔飞机的短窄跑道起降方法探讨

短窄跑道对于飞行而言是个不利的条件,甚至影响飞行安全。文章以西门诺尔飞机为例,分析了短窄跑道起降过程中的影响因素,给出了缩短起飞着陆滑跑距离方法的意见。     

无人机滑跑起飞过程及其数学模型研究

无人机地面滑跑起飞时的运动特性与空中飞行时的有所不同。以某型无人机为背景,描述了无人机地面滑跑起飞的全过程,分析了无人机在滑跑起飞各个阶段的受力情况,并逐一建立了各个阶段的运动方程（数学模型）,在飞机地面运动模型中采用了弹性的轮胎和起落架模型。仿真结果表明,建立的模型比较准确地反映该无人机地面滑跑起飞的运动特性。     

“三固定”训练法与提高少年跳远运动员助跑起跳准确性的探索

少年运动员尚未发育完善的生理、心理特征和跳远项目的技术特点，决定了少年跳远运动员助跑起跳时准确性较差，从而影响了少年运动员最佳水平的发挥及日后技术的形成。通过多年的实践与反复论证，摸索出一套行之有效的“三固定”训练法，对于提高少年跳远运动员起跳准确性具有一定的实用性。     

机场净空区障碍物限制面的确定分析

针对机场原有的净空障碍物限制要求已经不能满足使用的这种状况,通过对飞机起飞着陆航迹的测试和理论计算,确定出了新型飞机的飞行轨迹。在此基础上,对原有的机场净空区障碍物限制面要求进行了全面的修订,该成果已经被新颁布的《军用机场净空规定》采用。     

湿滑状态下飞机轮胎与道面摩擦特性试验

湿滑道面会造成飞机制动性能下降,影响起降安全。本文通过搭建污染跑道摩擦特性测试装置,根据飞机在湿滑道面滑跑的实际情况,对飞机轮胎在不同水膜厚度、速度、载荷条件下运行的接触力、滑移距离进行研究,分析了湿滑条件下道面摩擦特性与影响因素间的关系。实验结果表明：水膜厚度对道面摩擦特性影响显著,水膜厚度为13mm时,轮胎与道面之间的接触应力变化明显,滑移距离大幅度增加。随着速度的增加,轮胎与道面之间的接触应力呈线性增加趋势,过高的速度会增加滑水风险。轮胎载荷的增加会减少湿滑道面上的滑移距离,在一定程度上提高飞机轮胎的载荷,能有效改善湿滑道面上的摩擦特性。     

一种基于反向神经网络的航空器飞行轨迹预测

为了缓解终端区空域拥堵和降低航空器运行风险,提出一种基于反向神经网络(BP)的航空器飞行轨迹预测模型。首先,对航空器历史数据进行筛选和降噪处理,得到基准轨迹;其次,建立基于Hausdorff距离的轨迹相似性矩阵,采用模糊C-均值聚类(FCM)对所有轨迹进行自动分类;最后,综合考虑飞行轨迹的三维位置、速度和航向特征,利用BP神经网络对轨迹特征进行训练学习,建立飞行轨迹预测模型,用于对未来时刻的短期飞行轨迹多维特征进行预测。试验结果表明:该网络模型预测误差小、预测效果好,可以更加准确地进行航空器的飞行轨迹预测。     

无人机燃料电池混合动力系统人工神经网络控制策略

目前,全球有200多项在研电推进飞机项目,包含传统固定翼飞机改造、新构型设计、全电推进系统和混合电推进等。近年来,电推进飞机的发展方向可分为纯电动固定翼、电动垂直起降和混合电推进3类。本文针对某小型无人机燃料电池和锂电池组成的混合动力系统,建立了由质子交换膜燃料电池混合动力系统、6自由度飞行器模型和基于神经网络控制器组成的整个系统仿真模型。为了满足无人机不同飞行阶段的电力需求,控制器控制电池电流和充放电速率。在燃料电池作为无人机主要动力源的情况下,对混合动力系统的性能进行验证和评估。对人工神经网络控制器和模糊逻辑控制器性能进行了比较,结果表明,人工神经网络控制器的性能明显提高,增强了无人机混合动力系统的整体稳定性。人工神经网络控制器在效率和油耗方面比模糊逻辑控制器略有提高,约为1%。这说明在这类系统中,所设计的神经网络控制器比经典控制器具有更强的鲁棒性,更好的响应能力、可靠性,可满足无人机燃料电池混合动力系统运行在最优水平和最优效率上。     

基于小波分析的战斗机起飞噪声特性

为封锁跑道智能地雷的目标识别提供一种有效的技术手段,利用小波分析的方法对战斗机起飞噪声信号的时频特性进行分析,通过对其起飞阶段产生的噪声信号进行了测试方面的研究。利用小波变换技术对该噪声信号的时频特性进行分析,获取了目标信号在多尺度上的细部特征。结果表明,利用小波变换获取的能量分配特征与战斗机起飞噪声信号频率分布相一致。     

前掠翼与平直翼布局气动特性的比较分析

基于ANSYS 11.0的计算流体力学模块CFX,选取Reynolds平均的三维N-S方程及SST涡粘湍流模型,采用数值计算和流场可视化分析方法,对变前掠翼布局在低速起飞／着陆及高跨音速作战使用状态的气动性能进行了计算。着重对前掠翼与平直翼布局气动特性和流动机理进行了比较,通过对涡结构的分析发现,机翼前掠使得机翼前缘涡和鸭翼机身涡呈“V”字型靠近并相互加强,从而诱导出了二次涡,大大提高了对翼面气流分离的控制能力,验证了增大升力系数和失速迎角的机理。计算结果表明变前掠翼布局设计合理。     

蹦床网上起跳技术的生物力学研究进展

蹦床运动在我国起步相对较晚,2009年蹦床新规则出台后,增加了整套动作的高度分,并以腾空时间来计算,对我国蹦床运动的发展又提出了新的挑战。而蹦床的腾空高度与运动员的起跳密切相关,本文通过对近几年蹦床网上起跳的生物力学研究进行总结和分析,力求发现起跳技术研究方面的薄弱环节,为今后蹦床运动的研究和科学训练提供理论依据和技术支持。     

终端区4D飞行轨迹预测与冲突预警

为提升终端区飞行轨迹预测精度,实现航空器短时冲突预警,建立一种基于孪生支持向量回归的终端区4D飞行轨迹预测模型。对历史飞行轨迹应用重采样算法,降低轨迹数据规模;利用墨卡托投影将轨迹点经度、纬度与高度化为x-y-z坐标,采用孪生支持向量回归算法学习预测模型,实现短时航空器飞行轨迹动态预测;计算两架航空器水平、垂直距离,建立航空器冲突预警指示函数;对孪生支持向量回归算法进行超参数灵敏度分析,分析各超参数对模型预测效果的影响。根据机场真实数据进行仿真实验,证明：基于孪生支持向量回归的4D飞行轨迹预测模型能够准确捕捉航空器运动趋势,且泛化能力强;所提模型x-y-z坐标预测均方根误差是BP神经网络预测结果的32%,35%和61%,单次预测计算用时减少约0.13 s。     

前起落架刚度对无人机起飞滑跑性能的影响

为解决无人机在起飞滑跑阶段前起落架压缩量变化引起升阻特性变化的问题,综合考虑发动机转速、螺旋桨效率以及地面摩擦力等因素,建立无人机的地面滑跑模型。研究了前起落架刚度变化对无人机起飞滑跑性能的影响,并利用Simulink建立了全机仿真模型。结果表明：在起飞重量一定时,整机升力系数随前起落架压缩量变化量线性变化,随着前起落架刚度增大,无人机三轮滑跑距离、前轮离地迎角以及前轮离地速度均在一定程度上减小。仿真结果与理论分析相符,验证了模型的有效性。