航母飞行作业空间安全布局研究

研究针对航空母舰飞行作业空间安全问题而开展。研究首先根据作业特点划分航母作业区域，针对飞行作业分析构成空间危害因素的来源，提出一套度量危险因素的空间关联安全水平指标，以便对危险因素的空间关系进行量化；然后在此基础上，对2套不同起飞作业布局进行安全评价；最后，并围绕航母飞行甲板作业空间安全的典型问题进行分析和讨论。     

Robust weekly aircraft maintenance routing problem and the extension to the tail assignment problem

In this paper, we study two closely related airline planning problems: the robust weekly aircraft maintenance routing problem (RWAMRP) and the tail assignment problem (TAP). In real life operations, the RWAMRP solution is used in tactical planning whereas the TAP solution is implemented in operational planning. The main objective of these two problems is to minimize the total expected propagated delay (EPD) of the aircraft routes. To formulate the RWAMRP, we propose a novel weekly line-of-flights (LOF) network model that can handle complex and nonlinear cost functions of EPD. Because the number of LOFs grows exponentially with the number of flights to be scheduled, we propose a two-stage column generation approach to efficiently solve large-scale real-life RWAMRPs. Because the EPD of an LOF is highly nonlinear and can be very time-consuming to accurately compute, we propose three lower bounds on the EPD to solve the pricing subproblem of the column generation. Our approach is tested on eight real-life test instances. The computational results show that the proposed approach provides very tight LP relaxation (within 0.6% of optimal solutions) and solves the test case with more than 6000 flights per week in less than three hours. We also investigate the solutions obtained by our approach over 500 simulated realizations. The simulation results demonstrate that, in all eight test instances, our solutions result in less EPDs than those obtained from traditional methods. We then extend our model and solution approach to solve realistically simulated TAP instances.     

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飞机多机种出动架次率是衡量飞机作战效能的重要指标,本文对空军场站军用飞机多机种（型）出动架次率进行了研究。通过对飞机出动回收过程的描述,基于排队理论建立多服务器多服务率的飞机多机种（型）出动回收网络模型,并采用扩展后的平均值分析对飞机出动能力进行了求解。通过解析计算,给出飞机多机种（型）出动架次率曲线,分析架次率与飞机数量之间的关系,并结合平均队长、利用率等系统性能指标,识别出制约飞机多机种（型）出动架次率提高的因素。最后通过蒙特卡洛仿真对构建的回收网络模型的计算结果进行验证。验证结果表明,飞机多机种（型）出动网络模型及其算法适合应用于实践中,并且有助于对空军场站飞机多机种（型）出动能力的研究。     

飞机防冰腔结构参数的重要性测度

分析了常见的3种飞机防冰腔结构,应用Gambit软件建立了双蒙皮防冰腔结构网格模型。采用Spalart-Allmaras湍流模型模拟热气在防冰腔内的流动状况,采用Fluent软件进行传热效率分析,建立了防冰腔结构参数对传热效率的重要性测度模型。通过随机响应面法建立防冰腔结构参数与传热效率的函数关系,采用低分散性抽样法求解防冰腔结构参数的重要性测度,建立了防冰腔结构参数的重要性测度分析流程。分析结果表明:当笛形管中心到外蒙皮的距离从35.15mm增加到38.85mm时,传热系数由0.505减小到0.463;当双蒙皮通道高度从2.85mm增加到3.15mm时,传热系数由0.495减小到0.476;当射流孔孔径从1.90mm增加到2.10mm时,传热系数从0.505减小到0.494;当射流孔角度从14.25°增加到15.75°时,传热系数从0.476增加到0.494。防冰腔结构参数的重要性排序依次为射流孔角度、笛形管中心到外蒙皮距离、射流孔孔径、双蒙皮通道高度,在防冰腔结构加工与装配过程中,需要重点考虑射流孔角度与笛形管中心到外蒙皮距离这2个参数。     

基于数据链的航母编队评估指标体系研究*

数据链是航母编队的中枢系统,对作战指控过程有重要作用,各作战单元与指控中心之间的情报传递与命令下达等信息均通过数据链进行传输,因此,对航母编队作战效能评估也应当建立在数据链性能指标上。论文以航母编队防空作战为例,分析了在防空作战过程中,数据链性能指标对指挥质量及效能指标的影响,建立了防空作战评估指标体系。     

侧向风下航母甲板风涡流场的模拟研究

采用低马赫数假设下的气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究在侧向来风条件下,航母甲板风涡流场的特点。在侧向来风时,航母前部甲板上方压强时均值、变化幅度与周期差异不大;后部甲板上方压强时均值较前半部分略有增加,变化幅度和周期均有所增大。     

舰载机试飞数据的移动基准区间与牛顿插值处理

分析飞行试验数据具有数据量大,需分段加载和截取的特点,针对试飞数据预处理过程中常规全局统计误差分析方法有时难以满足要求的问题,建立移动基准区间和牛顿插值相结合的误差修正模型,提出移动基准区间牛顿插方法,并应用于飞行试验数据处理中,最后通过实例验证其有效性.     

航母编队装备体系的效能模型研究

将航母编队装备视为一个装备体系进行分析,使用串联、互补、协同3种结构要素,分析了航母编队装备体系的体系结构。根据航母编队装备体系结构和各组成装备效能,建立了评估装备体系效能的数学模型。算例表明此数学模型具有一定的有效性。     

机械排烟控制航母机库火灾烟气运动大涡模拟

航母机库火灾是影响航母安全的重要因素。为研究航母机库火灾防护与控制技术,采用低速气流运动控制方程组和湍流燃烧大涡模拟方法仿真分析机械排烟条件下航母机库油料火灾的蔓延与烟气运动规律。结果表明：针对本算例机库几何尺寸和油池火规模,机械排烟量介于300~600 m3/s,不仅会增高热烟气层高度、降低下层烟气温度,还会降低火源附近的热流密度;当机械排烟量不超过600 m3/s时,采用机械排烟对油池火蔓延的强化影响不显著;机械排烟使热烟气排出温度明显增加,选择风机需要考虑耐温要求。