高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法

针对高原机场的复杂环境和飞机发动机性能明显下降的特点,分析了高原机场的飞机起飞滑跑过程.将机场实际气压换算为标准大气压力,用修正的发动机瞬时推力计算不同时刻的滑跑距离,提出了高原机场飞机起飞滑跑距离计算方法.分析了海拔高度、起飞质量、气温、风速等影响因素对飞机起飞滑跑距离的影响,得出滑跑距离的简化计算公式并进行了实例验证.分析结果表明:当高原机场海拔高度3 569.5 m,气温为16.4℃,逆风风速为2.1 m· s-1时,针对Ⅰ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过48 m,最大相对误差不超过2.7％;针对Ⅱ型飞机,采用提出方法计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大绝对误差不超过100m,最大相对误差不超过4.2％;针对Ⅰ型飞机与Ⅱ型飞机,应用简化计算公式计算的滑跑距离与实测滑跑距离的最大相对误差分别为3.9％和2.8％,满足工程精度要求.     

民用飞机航线平均燃油消耗评估模型研究

定量评估民用飞机的航线平均油耗水平是优化飞机型号设计、制定碳排放收费政策的前提。论文通过统计分析国内常见民用客机的航线生产运营数据,运用灰色关联分析法对影响民用飞机航线平均耗油水平的主要因素进行分析。为定量评估民用飞机航线平均油耗水平,本文建立了以航距和最大起飞重量为解释变量的非线性统计回归模型,模型的拟合优度达到0.9945。实证分析结果表明,该模型可靠性较高。     

基于约束编程的飞机排班问题研究

飞机排班是航空运输生产计划的重要环节,对航空公司的正常运营和整体效益有着决定性影响.飞机排班通常构建为大规模整数规划问题,是航空运筹学研究的重要课题,构建的模型属于严重退化的NP Hard问题.本文把飞机排班问题构建为多商品网络流模型,并应用列生成算法求解;在列生成子问题中,引入约束编程系统实现快速求解航班连线（航班串）并计算各航班串简约成本,动态选择列集并与限制主问题进行迭代.最后,利用国内某航空公司干线航班网络实际数据验证模型和算法的有效性,并与航空公司实际排班进行比较研究.     

考虑多因素的不正常航班飞机计划恢复模型

为降低不正常航班给航空公司带来的负面影响，提出了一个以加权成本最小为目标的考虑 多个影响因素的不正常航班飞机计划恢复模型。模型目标函数考虑的因素包括航班延误与取消、飞机维护以及航班运行过程中与飞机和机场相关的各项改变，并且在约束条件中考虑了过站时间 等因素。针对所提出的模型设计遗传算法进行求解。基于大规模航班数据设计算例对模型和算法进行验证，研究结果表明：遗传算法适用于求解所提出的模型；通过对模型求解可以得到合理的 飞机计划恢复方案；除机场关闭之外，飞机维护任务、过站时间等因素对于航班的执行具有重要影响，因此在飞机计划恢复问题中应该考虑多方面的因素。算例结果证明了模型和算法的正确性 和有效性。     

飞机排班一体化模型与算法研究

为了改善航班计划两阶段完成的次优性,将机型指派、路线选择与机尾号指派综合考虑,构建了飞机排班的整数规划与约束规划杂交一体化模型.通过设计了一种基于约束编程思想的列生成算法对该问题进行求解.最后,通过航空公司实例数据验证了模型算法的正确性和有效性.     

飞机起飞滑跑距离数值积分改进算法

应用数值计算理论对飞机起飞滑跑距离数值积分算法进行了研究,用插值法对发动机瞬时推力和起飞气动数据的确定方法进行了改进,用迭代法确定了离地速度,基于改进算法编制了起飞滑跑距离计算程序。在发动机推力曲线已知时,对5种飞机的起飞滑跑距离进行计算,原算法的平均误差为55.6 m,改进算法的平均误差为23.4 m;在发动机推力曲线未知时,用程序计算某型飞机在12种条件下的起飞滑跑距离与实际滑跑距离对比的平均相对误差为2.9%。计算结果表明改进算法计算精度优于原算法。     

基于实物期权与净现值法的飞机租赁决策研究

目前,飞机租赁是我国机队引进飞机的主要方式.航空公司结合自身情况对飞机租赁方式进行选择,对航空公司未来发展起到了至关重要的作用.在传统净现值法的基础上,引入多级实物期权法,分别对飞机经营性租赁与飞机融资性租赁进行分析,从而做出最优决策.该方法考虑了项目的不确定性,分析管理层在中途修正战略的价值,弥补了传统净现值法不考虑管理决策层采取柔性投资策略价值的缺陷.     

飞机排班数学规划模型

分析了国内航空公司普遍采用的单枢纽线性航线结构以及飞机排班工作流程和要求,研究了描述飞机排班问题的数学模型构造方法,引入“航班节”的概念,将一个具体的飞机排班问题归结为三种典型排班模式中的一种,即基于飞机调度指令要求的排班问题、基于最少需用飞机数的排班问题、基于飞机使用均衡要求的排班问题。应用结果表明平均每架飞机分配的航班任务时间与期望飞行时间的偏差仅为4．8min,而且得到飞机排班方案的时间不到23s,因此此飞机排班模式是解决单枢纽线性航线结构下的飞机排班问题的一种有效方法。     

基于鲁棒性的竞争环境下枢纽航线网络优化设计

针对当前航空运输网络的逐步复杂化,通过对枢纽机场选址模式的分析,研究 竞争环境下枢纽航线网络设计方案.首先,在一定的航线网络基础上,定义了旅客效用函 数及捕获能力函数.然后在原有枢纽的基础上,以从竞争者那里获得的最大捕获流为目 标,选址新的枢纽,建立竞争环境下枢纽逐步选择模型,并且设计了求解模型的高效算法. 最后,通过随机产生的案例应用模型,分析模型中各参数变动的情形下,所得枢纽解的情 况;同时,通过枢纽解对计划延误时间的敏感性分析,验证最优枢纽解的稳定性,进而验 证模型的有效性.该模型可为航空公司的航线规划人员提供依据.     

航班计划燃油消耗影响因素分析

以燃油消耗为民航航班运营的环境指标分析了航班燃油消耗量与其影响因素间的关系。通过与欧洲环境署(EEA)燃油消耗估算方法进行对比,发现航空公司计划燃油消耗量普遍高于EEA估算结果,进而研究机型、航线距离以及载重对航空公司计划燃油消耗量的影响,并对比了全服务与低成本航空公司间的燃油消耗差异。结果表明航线距离越长、飞机尺寸越大,航班的燃油效率更高,不同类型公司的燃油效率具有明显差异,全服务航空公司的燃油效率要低于低成本公司。     

机场航空器地面滑行时间优化研究

提出航空器地面滑行优化研究,目的是在保证地面飞行安全的前提下,通过生产资源的合理调度和优化配置,提高设施资源的利用率,从而提高经济效益.本文简单地阐述了机场系统功能区的组成,提出了将机场地面系统视为带节点和弧的机场网络图结构,并简要介绍了飞机滑行的基本规则和在这一过程中可能出现的三种滑行冲突.核心内容是建立了系统的飞机滑行路径优化模型.将飞机的安全间隔、滑行规则和这三类冲突避免作为约束条件,研究进、出港航班滑行路径的优化问题.并以天津滨海国际机场为例,利用实际航班时刻数据进行算例分析,把优化结果与实际滑行时间进行对比,验证了该模型的可行性和优越性.     

飞行器磁流变自适应半主动冲击缓冲器

为解决传统飞行器着陆缓冲系统刚度和阻尼不可调节的问题,设计了磁流变变阻尼器件和磁流变弹性体变刚度单元并联的半主动控制缓冲器,建立了变刚度变阻尼控制模型,提出了基于能量守恒原理的磁流变自适应变刚度变阻尼控制策略.飞行器着陆过程缓冲控制的仿真实验结果表明:采用磁流变自适应变刚度变阻尼半主动控制技术后,飞行器受到的冲击能量在整个时间历程的分布更为合理,最大冲击载荷下降17%左右.     

航空器地面运行优化研究

本文研究了机场地面航空器交通网络流的最优分配问题。在进离场总流量给定的情况下,建立了使航空器地面运行总延误最小的机场地面交通网络流模型,提出了一种近似求解该非线性最优化问题的迭代新算法。仿真结果表明,本文提出的网络流模型和优化算法是可行的,具有实用价值。     

飞机老化研究进展综述

飞机老化使结构的强度及刚度降低，影响结构的使用功能，甚至直接影响飞机的飞行安全，对导致飞机材料或结构老化原因的研究为、飞机的修复和维护提供及时可靠的依据。好的修复和维护措施可以使飞机的实际使用寿命得以延长，节省维护过程的费用，同时，对民航飞机而言飞机的特性还涉及乘客的舒适性和安全性，因此，对老化飞机的研究具有重大的社会和经济效益，就飞机老化问题的国内外研究情况进行系统归纳回顾，为国内进行此研究提供可借鉴的思想和方法准备。     

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随着航空领域业务量的增加,减少飞机的回航时间变得越来越重要。主要研究了减少飞机回航时间的最佳登机策略。针对小型机,建立了混合整数非线性规划模型,定义登机时间主要决定于座位的冲突时间和走廊的冲突时间,并采用GASimplex算法（一种遗传算法与单纯形法结合的算法）求解了该模型。针对中型机,建立了基于蒙特卡罗模拟模型。然后,我们综合了前面两个模型来解决大型机的问题。应用matlab6.5实现了模型的求解,我们发现倒金字塔形和旋转形相结合的登机策略要比其他的策略更高效。最后,我们分析了模型的稳定性和准确性。     

离场航空器滑行时间预测研究

为准确预测离港航班滑行时间,结合北京首都国际机场实际运行情况,分析航空器滑行距离、场面滑行航空器数量(进,离港)、跑道运行模式对航班滑行时间的影响;并运用DBSCAN算法按每小时航班流量对机场运行时间段进行分类;根据分类结果建立多元回归模型,分别采用传统统计学和机器学习(Lasso回归)预测航空器离场滑行时间.结果表明:与传统统计学多元线性回归模型相比,机器学习交叉训练集下模型的预测准确度较高,预测与实际误差值在5 min内的占87％.研究结果可用于大型机场实际运行航班滑行时间预测.     

计算机辅助飞机公差优化设计的实现

为了解决飞机公差设计计算机化的问题,探讨了飞机公差模型的建模技术;在UG(UniGraphics)平台上采用UG的二次开发技术和VC++,开发了计算机辅助飞机公差优化设计模块,实现了飞机公差的计算机辅助分析和分配功能;建立了实用、可靠的飞机公差数据库,实现了飞机公差的计算机自动查询功能.通过飞机公差分析和公差分配的具体设计实例,验证了研究成果的正确性,初步实现了飞机公差设计的计算机化,为飞机公差设计的数字化提供了技术参考.      

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机场管制区域附近的起飞和进近着陆是最容易发生重大运输飞行事故的阶段,而飞机发动机失效对其影响最为严重.本文通过对进近着陆过程中一发失效时航空器受力情况进行建模分析,并对飞机性能进行动态解算,得出轨迹变化;通过详细编程计算各类飞机中断滑跑距离,对各个机型中断起飞性能作出对比分析,并结合机场各类特情,首次将特情处置信息与塔台管制员指令相结合,提出识别方法及主动的应急策略.从而更好地协助飞行员在发动机失效情况下保证航空器运行安全,并及时采取应急救援措施,提高管制应急效率.     

结构动力学在飞机设计中的应用技术研究

针对飞机设计中几个结构动强度问题,通过应用结构动力学理论、有限元方法和地面共振试验,提出了解决飞机外挂重心距挂点距离太大,对着陆安全带来潜在危险的关键技术和有效途径.