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《中国民用航空飞行学院》 2020年
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起飞飞机后侧跑道穿越安全间隔研究

胡登峰  
【摘要】:现阶段航空流量剧增,大型枢纽机场多以多跑道运行为主,跑道穿越问题受到越来越多的关注。传统的跑道穿越方式不仅安全问题无法保障,而且运行效率低下,加剧了航班延误,制约了机场跑道容量。因此,如何科学高效的进行跑道穿越尤为关键。基于此,本文在前人提出的后侧穿越方式运行模式下,对起飞飞机后侧穿越方式的安全间隔进行研究。本文以起飞飞机后侧跑道穿越方式的安全间隔为研究目标,分别对起飞飞机发动机喷流影响距离以及后侧穿越飞机抗侧风能力进行研究。为了对典型飞机发动机的影响距离进行研究,本研究选取高亚音速喷管进行标准模型验证。首先构建喷管几何模型,其次确定计算域,后使用非结构网格对喷管及计算域进行网格划分,分别采用一、二阶SA以及SST湍流模型,借助CFD流体力学软件对上述喷管进行数值模拟,验证计算方法的准确性。在此基础上选用波音公司提供的收缩喷管模型,采用冷喷以及热喷方法展开对比计算,分析两种计算状态结果的差异。最终采用热喷方法对典型发动机喷流进行计算,研究典型发动机喷流影响距离。其次,为了对后侧穿越飞机在滑行阶段的抗侧风能力进行研究,综合考虑穿越飞机的几何尺寸、重心、前主轮位置和起飞飞机的发动机尾流速度分布等,结合发动机喷流中飞机所受侧向力,对飞机地面滑行状态抗侧偏力进行计算,获得典型机型的抗侧风能力。最后结合起飞飞机发动机的喷流影响距离以及穿越飞机的抗侧风能力确定起飞飞机后侧穿越方式的安全间隔,结合重庆江北机场实际运行条件给出后侧穿越方案建议。文章对起飞飞机后侧穿越方式的安全间隔进行研究,确定了典型机型不同组合的安全间隔。不仅为后侧穿越方式的实施提供技术支持,同时在保证场面运行的同时提高场面运行效率,对于缓解机场航班压力具有重要意义。
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