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。     

飞机起飞航迹计算中发动机推力计算方法

为了确定飞机起飞航迹, 应用数值计算理论, 提出了发动机瞬时推力的计算方法, 以发动机推力曲线已知推力为基础, 通过拉格朗日插值确定未知推力。基于计算的发动机瞬时推力, 计算了起飞航迹, 并与实测航迹进行了比较。计算结果表明: 飞机1的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过10 m, 最大相对误差不超过3.9%;飞机2的实测拟合航迹与程序计算航迹的最大绝对误差不超过35 m, 最大相对误差不超过8.3%, 计算方法可靠。     

民航飞机起飞推力对油耗和排放的影响分析

起飞是飞行过程中一个非常重要的阶段。为研究起飞推力对油耗和排放的影响,基于多 种数据,建立一种耦合的起飞油耗计算方法,以广州白云机场起飞的B738、A320、A321、B737为 研究对象,比较不同方法的起飞油耗计算结果,分析推力对起飞油耗和排放的影响,并对比分析 推力调整后起飞排放的变化情况。结果表明：本文方法计算结果准确性较高,与真实数据相比,4 种机型起飞油耗平均相对差值分别为-2.32%、5.41%、2.31%和-3.80%;B738和B737随着推力的 增加,起飞油耗先减少后增加,推力在77%和81%时,起飞油耗最低;A320随着起飞推力越大,起 飞油耗越少;A321 随着推力越大,起飞油耗越多;采用推力调整后,广州白云机场 B738、B737、 A320、A321这4种机型的年起飞排放量累计可减少2499.3 t,减少率达6.4%;在各种排放物中,碳 排放量减少最多,为2471.1 t,占总排放物的98.9%,减少率达6.5%。采用推力调整减少起飞油耗 和排放对航空器节能减排有重要意义。     

大型会展场馆与城市机场的时空距离研究

本文通过对国内具有5万平方米及以上室内展览场地的大型会展场馆与城市机场之间的在线交通数据分析和理论假设验证,发现:(1)两地之间的直线距离平均为22 km;(2)两地之间乘坐专用车辆的平均时间为36 min,乘坐大型公共交通工具的平均时间为90 min;(3)GDP越高或常住人口越大的城市,或职工月工资水平越高的城市,...     

土性相关距离的计算方法

土性指标具有空间变异性,描述这种空间变异性较好的方法是Vanmarcke提出的随机场理论。相关距离是随机场理论应用于实际工程可靠度分析的一个重要参数。根据一维平稳高斯随机场理论对土性参数相关距离的计算方法进行了研究和归纳,提出了利用Grubbs方法对在土层相关距离的计算结果中出现的与均值偏离很大的可疑数据进行取舍,从而提高了计算出的相关距离数据的可靠性,保证了在岩土工程应用随机场理论计算可靠度时的结果更加精确。     

飞机荷载下水泥混凝土道面板应力计算方法

采用弹性地基板理论分析了道面板应力的主要影响因素, 修正了公路标准轴载下路面板的应力计算公式, 得到了飞机荷载下道面板的应力计算公式形式。采用正交设计法对道面结构参数进行安排, 计算了不同道面结构在各种类型飞机荷载下道面板的应力。采用非线性回归方法对应力计算值和飞机荷载参数与道面结构参数进行分析, 得到了单轮飞机荷载下水泥混凝土道面板的应力计算公式。对单轮飞机荷载应力计算公式引入荷载圆半径修正系数, 并采用多元非线性回归方法, 得到了双轮和双轴双轮飞机荷载下道面板的应力计算公式。利用荷载叠加原理得到多轴多轮飞机荷载下道面板应力计算公式。误差分析结果表明: 回归应力计算值与有限元应力计算值相对误差不超过2%, 应力计算公式具有较好的精度。     

机场道面基层顶面当量回弹模量的计算方法

应用弹性层状体系理论与弯沉等效原则, 研究了道面结构参数、飞机荷载作用半径及主起落架构型对基层顶面当量回弹模量的影响。通过分析126种典型道面结构, 建立了机场道面基层顶面当量回弹模量的回归公式, 并根据弹性层状体系理论的当量回弹模量反算解验证了回归公式的准确性。分析结果表明: 考虑飞机荷载作用半径和主起落架构型修正系数, 荷载作用半径为10~40 cm时, 飞机荷载作用于机场典型道面结构的基层顶面当量回弹模量计算误差均控制在4%以内, 因此, 当量回弹模量换算方法具有更好的外延性, 简便实用, 计算结果准确。     

适应大型飞机的沥青道面结构有限元模型

借助ABAQUS通用有限元软件, 建立了3层道面结构有限元模型, 分析了模型的几何尺寸、边界条件、层间接触条件、单元类型、网格的划分对大型飞机荷载作用下道面结构力学响应的影响, 提出了适应大型飞机的机场沥青道面结构有限元模型参数, 并用实测力学响应数据对模型的有效性进行了验证。研究结果表明: 在大型飞机全起落架荷载作用下, 有限元模型几何尺寸宜为30m×30m×10m, 层间完全连续选用tie连接; 单元类型宜采用C3D8R, 荷载区域的单元大小控制在不大于0.05m×0.05m;模型底部所有位移全部约束, 模型四周约束对应水平方向的位移。实测数据验证结果表明有限元模型有效。     

机场周围飞机噪声预测辅助系统

为科学预测机场周围飞机噪声,合理评价机场周围的声环境,根据中国机场周围飞机噪声环境标准的要求,结合民用机场建设工程环境影响评价技术导则所推荐的飞机噪声预测模式,采用国际民航组织推荐的计权等效连续感觉噪声级作为机场飞机噪声的评价量,开发了机场周围飞机噪声预测辅助系统。用该系统对某小型机场飞机噪声现状进行了计算,并与实测结果进行了比较。发现噪声计算值与实测值最大误差为1.2 dB,说明系统计算精度高。并用此系统对机场远期噪声影响进行预测,可获得有效的噪声等值线图。     

机场周围飞机噪声对教学活动的影响研究

经调查得知 ,飞机噪声已严重影响了机场周围学校教学活动的正常开展 ,为此本文专门针对机场周围学校研究了飞机噪声的评价指标及教室室内飞机噪声限制标准 ,得出结论 :机场周围学校室内噪声的允许标准定为Leq≤ 5 5dBA ,LAmax≤ 6 5dBA .同时为消除同样等级的飞机噪声与其他交通噪声给人带来不同影响的差异 ,本文还提出了一种测量机场周围教室室内飞机噪声的新方法     

大型机场进场航空器联合调度模型

为减少进场航空器总延误与总滑行时间,研究了大型机场进场航空器联合调度问题;分别以跑道排序时间跨度和总延误加权和最小、被分配至远机位航班数量最少、进场航空器总滑行时间最短为目标函数,构建了跑道、停机位、滑行道三大系统的正向联合调度模型;在此基础上引入停机位再调整模型,通过调整额外滑行时间较大的航空器的停机位指派方案对滑行道调度进行反向优化;设计了一种改进型基因编码的遗传算法以避免非可行解的产生,提高求解效率。仿真结果表明：对比先到先服务策略,改进型遗传算法的进场航空器跑道排序时间减少了20 s,总延误从254 350 s降至199 760 s,减少了21%;对比蚁群算法,改进型遗传算法的总延误减少了20 060 s,降低了9%,且迭代曲线更平稳;改进遗传算法迭代12次时即能为进场航空器全部分配至近机位,18架进场航空器的总滑行时间从4 575 s降至4 145 s,降低了9%,且滑行过程中仅发生3次冲突;11架航空器均选择最短路滑行,仅3架航空器的额外滑行时间超过40 s;经停机位调整后,总额外滑行时间减少58 s,降低了27%。可见,进场航空器联合调度模型能提高大型机场运行效率,为场面资源管理提供决策参考。     

飞机在双面横坡跑道上的航向稳定性

分析了飞机在双面横坡机场跑道上的受力情况, 通过建立飞机在双面横坡上的运动方程, 得出了飞机航向稳定性与机场双面横坡跑道坡度值的关系。结果表明横坡对航向稳定性有一定的影响, 在现行规范取值时, 影响非常有限。结论可用于指导机场跑道的横坡设计。     

基于竞争的区域机场群旅客吞吐量预测方法

随着高铁建设和机场数量的增多,民航与高铁的竞争及区域机场间的竞争日渐激烈,给机场旅客吞吐量预测带来挑战,仅考虑单一机场要素的预测方法已无法适应区域内多机场系统旅客吞吐量的预测需要.文中同时考虑民航与高铁以及机场间的双重竞争,对竞争态势下的区域多机场吞吐量预测进行研究.在探究客流分担影响机制的基础上,构建基于竞争环境下的多机场旅客吞吐量需求预测双层Nested Logit模型,提出双重竞争下机场吞吐量预测方法.确定旅客出行行为选择的显著影响因素,构造效用函数,进行问卷设计与样本数据采集,利用T ran-sCAD软件对效用函数进行参数估计和标定.以珠江三角洲机场群为依托,对提出的方法进行示例应用.结果表明:双层Nested Logit模型能较好地量化表征航空与高铁及机场间的双重竞争关系,且能同步预测包括目标机场在内的机场群内所有机场的旅客吞吐量,便于机场群的整体性规划和协作,为旅客吞吐量的准确预测提供新方向.     

机场转弯滑行道增补面设计新方法

为了简化机场滑行区弯道增补面设计方法, 依据飞机滑行时起落架轮胎的转弯轮迹, 建立相应的微分方程, 并将飞机滑行轨迹分为鼻轮在圆曲线上行驶和鼻轮驶入直线2段进行求解, 得到了增补面内缘线的解析解; 引入相对纵距、位置系数和表征转弯道面增补面加宽量的增补宽度系数, 分析了转弯道面增补面特征, 基于不同弯道转角与相对纵距下增补宽度系数的相似性, 给出了圆曲线上增补宽度系数的回归方程与直线段开始时飞机纵轴与驶出直线初始夹角的修正式; 结合圆曲线上增补面内缘线的微分方程解提出了机场转弯滑行道增补面设计新方法, 并与ICAO方法进行了对比。计算结果表明: 当弯道转角为135°, 半径为45m, 飞机最大轴距为25m, 主起落架宽度为13m时, 采用新方法计算的最大增补面加宽量为7.52m, 采用ICAO方法计算的最大增补面加宽量为7.53m, 两者差别小于0.2%;采用新方法只需确定弯道的分界点, 便可计算出弯道增补面内缘线任一点的坐标, 但是采用ICAO方法必须求出整个增补面内缘线后才能确定某一增补面内缘点的坐标, 因此, 新方法不仅计算结果满足精度和安全性要求, 而且计算过程简单, 使用方便。     

城市道路最大出行距离计算模型

为了合理体现交通事故延误对出行者路径选择的影响, 提出了随机状态下的交通事故时间延误模型。将交通事故的随机性、持续时间和道路通行能力等不确定性因素引入到交通分配模型中, 并对路径选择模型进行修正。分析了各等级道路最大适宜出行范围, 根据修正的路径选择模型, 采用逐次交通分配方法, 得到各等级道路的出行周转量和出行距离, 并与不考虑交通事故延误时的出行距离进行了对比分析。分析结果表明: 当考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、2.946、4.054、5.963 km; 当不考虑交通事故延误时, 支路、次干路、主干路、快速路的最大出行距离分别为2.000、3.000、6.000、10.000 km; 交通事故延误是影响出行者路径选择的重要因素; 当考虑交通事故延误时, 高等级道路的最大出行距离变小。相比于传统的路径选择模型, 本文模型更优。