基于降低温室效应的管型航路布局研究

为减小管型航路运行过程中对环境的影响,缓解温室效应,综合考虑航空器高空飞行CO_2排放和凝结尾生成情况,对管型航路的高度层分配进行优化,首先研究了CO_2排放和凝结尾生成机理,基于辐射强迫模型,实现了CO_2排放和凝结尾对温室效应影响的量化计算;其次,基于多目标模糊优化方法,建立满意度函数统一衡量标准,构建管型航路高度层优化模型,采用Dijkstra算法进行模型求解。最后,以广州白云机场-北京首都机场航路为例进行算例验证。结果表明:优化后的管型航路可有效避免大部分凝结尾生成区域,航空器飞行总辐射强迫降低73%,减小了对温室效应的影响。     

高空风场对某飞行器级间分离影响研究

目的研究高空风场对飞行器飞行时级间分离的影响。方法建立飞行器分离模型,仿真计算飞行器分离时下面级的横移距离、两个关键部件之间的间隙。结果在最低飞行条件风速34 m/s时,下面级横移距离和两个关键间隙均满足设计条件。在仿真计算风速40 m/s条件下,下面级横移距离、两个关键部件间隙均满足设计要求,因此最低飞行条件风速可放宽至40 m/s。在最大风速45 m/s时,三个值均超出了设计值,有可能会对分离造成影响。结论高空风对飞行器级间分离存在一定影响,随着高空风风速的增加,面级的横移距离和两个关键部件之间键间隙随之增加。     

基于降低温室效应的航空器运行策略

以航空器运行对环境造成温室效应的两个主要因素—CO_2和凝结尾为研究对象,通过绝对全球温变潜势(AGTP)建立科学统一的衡量标准,将CO_2和凝结尾对环境的影响转换为全球地表温度的改变,为降低温室效应提供依据。最后结合典型高空的探空资料对实际增温进行计算,对比分析25、50、100年时间水平下CO_2和凝结尾对全球地表温度造成的影响,为航空器降低温室效应提供飞行高度指导。     

何来“喷气式飞机飞行腿”?

经常远程乘高速喷气式民航客机的人士,有的可能在机上或下机后发现自己下肢踝部有水肿现象,这在医学上称之为‘喷气式飞机飞行腿’,是一种与高空长时间飞行有关的良性暂时性病症。喷气式飞机飞行腿是高空长时间飞行的‘环境病’,特别在30岁以上的妇女及有静脉曲张的人中常见。一般在飞行3小时后即可发现踝部有水肿,从踝部轻度按压凹陷至下肢肿胀均可发生,但极小见于大腿。水肿的严重程度与飞行高度、飞行持续时间以及机舱温度有关。患者可能感到不适,但当时或其后小腿不觉疼痛或触痛,也未见有深部静脉血栓形成。     

基于航迹数据的空中交通绿色绩效计算分析

为定量、直观地反映空管运行指挥对飞机温室效应的影响,首先基于快速存取记录器（QAR）记录数据建立飞行参数与飞行轨迹的BP神经网络匹配模型;然后基于QAR数据对模型进行验证;之后建立了温室效应表征参数计算模型;最后根据雷达模拟机上的飞行航迹试验数据,估算出污染物排放量和总温变潜势大小,并对不同管制员的指挥差异性进行对比分析.结果表明,利用油耗估算模型计算得到的燃油流量估算值和QAR记录的真实值之间的相对误差不超过2%,运用油耗指标与温室效应指标评估管制员水平结果不同.研究结果可以用于定量分析空管运行对温室效应的影响.     

甚高频遥控台电磁环境影响分析

地空通信是实施空中交通管制最有效关键的环节之一,甚高频是地空通信的重要组成部分。为了保障民航运输业的高速发展,迫切需要加强甚高频遥控台的建设。本文介绍了甚高频系统,通过电磁环境现状监测、参数预测,分析了建设甚高频遥控台对周围电磁环境的影响,并提出污染防治措施。     

基于DEMATEL-ISM法的民航飞行员综合安全能力结构模型研究

民航飞行员安全能力的建设是保证飞行安全的重要手段之一。为研究民航飞行员综合安全能力结构模型,构建了民航飞行员综合安全能力评价指标体系,并集成决策实验和评价试验法(DEMATEL)与解释结构模型法(ISM),研究各项指标间的相互影响关系及其对民航飞行员综合安全能力的影响程度,找出关键指标,分析指标间的综合影响关系,最终建立了民航飞行员综合安全能力的多级递阶结构模型。根据该模型可深入分析飞行员综合安全能力各项指标间的递阶关系,以为飞行学员的选拔、飞行员的培养、成熟飞行员安全能力基本要求及最高要求的评估提供参考依据。     

某型液体发动机高空环境局部失效和改进分析

通过对某型液体发动机高空环境下局部产品失效问题进行分析,得出了产品失效原因和形成过程。按照不同的需求,针对性地提出了改进措施,提高了发动机高空环境下工作的可靠性和环境适应性,通过实际飞行试验予以验证。     

基于CREAM和IDAC综合分析法的自由飞行下航空器碰撞风险评估

自由飞行可以有效解决航路拥挤问题,提高空域利用率。为研究自由飞行下航空器的碰撞风险,选取影响航空器定位误差的主要因素通信导航监视(CNS)性能、高空风、人为因素,其中对CNS性能和高空风采用随机微分方程进行分析,人为因素采用CREAM和IDAC相结合的综合分析法进行研究,并建立相应的碰撞风险模型,对航空器飞行安全间距的安全性进行评估。最后,对所建模型进行实例验证,结果证实了模型的可行性。     

温室效应及其生态影响综述

温室效应是目前全球性的环境问题 ,本文介绍了温室效应的机理和温室气体的来源 ,分析了温室效应的主要生态影响 ,并探讨了减缓温室效应的措施。     

基于FOA-MOD的飞机巡航阶段BC排放特性与影响因素研究

民航飞机在巡航阶段排放的黑碳（BC）可产生区域增温效应.为提高飞机巡航阶段黑碳排放的估算精度,采用一种基于国际民航组织一阶近似方法（FOA）的修正计算方法（FOA-MOD）,使用B777-200机载飞行数据（QAR）进行实例分析,并结合当量比、燃烧室入口压力、主燃区火焰温度等热力学参数,计算了某次飞行巡航阶段的BC排放总量.同时,在排放指数和燃油流量的基础上引入排放强度的概念,以更全面地表征污染物排放特性.最后分析了巡航高度、巡航马赫数和巡航重量等飞机性能参数对排放特性的影响.结果表明：修正方法的计算结果更加贴近实际,相对一阶近似方法的计算结果降低19.28%;通过增加巡航高度、减小巡航马赫数和巡航重量,可以不同程度地降低燃油消耗和污染物排放.本研究所做工作能够为评估飞机污染物排放特性,提高飞机运行的经济性和环保性提供参考.     

The effect of aircraft emissions on tropospheric ozone in the northern hemisphere

The effect of aircraft emissions on tropospheric ozone was studied using a two-dimensional zonal model, of longitude vs altitude, extending between 30°–60°N. An emission inventory for the 1987 civil aircraft fleet was constructed based on fuel usage and civil aviation statistics. The addition of the 1987 civil emissions to a modelled standard atmosphere caused increases in concentrations of O₃ (12%; 10 ppbv), NO_x (40%; 20 pptv) and OH (10%) between 8 and 12 km altitude. A doubling and tripling of the emissions corresponding to a present day inclusion of military aircraft and a future scenario, respectively, caused the increase in O₃ to double (19%) and almost triple (25%). The lightning source of NO_x was found to be an important parameter. When this source was ommitted the change in O₃ at the cruise flight altitude increased to 16%, with respect to a standard atmosphere not containing a lightning source of NO_x.     

航空电子设备大气辐射环境的危害影响分析

目的调查航空电子设备在典型民用飞行高度(8 000～12 000 m)下大气辐射环境的危害影响。方法利用14 MeV高能中子源对航空电子设备用CPU、DSP、FPGA及存储器开展了辐照试验,获取了各试件的单粒子效应敏感特性,采用民航高度下大气中子注量率的典型值6000n/(cm~2·s),预计典型航空电子设备在巡航高度下可能发生的软错误率。结果约900h内,该航空电子设备会由于大气辐射单粒子效应诱发一次错误。结论在不采取针对性防护措施的前提下,大气中子诱发的单粒子效应将严重影响航空电子设备可靠性、维修性,甚至危及飞行安全。     

民航机组人员个体与组织匹配对安全绩效的影响——基于MOA模型的定性比较分析

人为因素成为当今航空飞行安全的最大隐患,针对人的安全科学管理至关重要。为进一步探索民航机组人员安全行为路径,寻求可能的行为管理切入点,将民航机组人员作为研究对象,以MOA模型(动机-机会-能力)为理论框架,应用模糊集定性比较分析方法,探究民航机组人员个体与组织两个层面的5个条件对员工安全绩效差异的多重并发复杂机制和因果非对称性关系。结果表明:安全文化和环境不确定性是高安全绩效的必要条件,取得高安全绩效的路径有2条、非高安全绩效的路径有5条;验证了MOA三因素对安全绩效的联动效应,体现了驱动机制的因果非对称性,进一步论证了个体自主安全动机在安全文化与安全绩效之间的中介作用。该研究结果有助于航空企业选聘机组人员并为差异化安全管理提供指导意见。     

民机蒙皮材料紫外老化加速环境谱研究

研究紫外辐射环境对蒙皮材料的性能退化影响,进而对民机的紫外辐射防护设计提供重要依据,并依据其使用环境编制加速环境谱。通过分析民机的任务特点和使用环境,基于民机巡航高度下紫外辐射强度的仿真结果和相关紫外环境试验标准,提出了适用于民机蒙皮材料的紫外老化加速环境谱,给出了各试验条件的确定方法,以及加速环境谱与外场实际使用环境的当量加速关系。以民机机身部位蒙皮试样为例,初步开展了若干周期的紫外老化试验,蒙皮表面材料的形貌改变和性能退化验证了所提出的加速环境谱的可行性。     

机场大气污染研究现状综述

经济的发展驱动着航空业的进步,同时带来了机场大气污染问题。概述了机场大气污染的危害、基本原理,认为飞机排放是大气温室效应的直接污染源。进而对国内外典型的机场大气排放评估模型进行对比分析,并分析研究了飞机尾气污染防治措施。     

某航空电子设备的HALT方案设计与实施

目的研究针对某民用航空机载电子设备的HALT方案与实施,以此提高该设备的固有可靠性。方法基于环境应力和失效的统计分布关系,结合某民用航空机载电子设备的特点,设计针对性的HALT方案,并实施HALT实验。结果发现多个设计缺陷,并完成整改,极大地提高了该民用航空机载电子设备的可靠性。结论通过设计针对性HALT方案与实施,发现设计缺陷,并进行设计改进,可以有效提高设备的可靠性。     

基于QAR数据的发动机LTO阶段氮氧化物排放量计算与分析

氮氧化物是发动机运行过程中产生的一种主要污染物,对于航空器氮氧化物排放量的准确计算是控制排放和评估其环境影响的基础.本文依据BM2流量修正方法对机载快速存取记录器(QAR)数据中的燃油流量值进行标准化修正,并根据低压转子转速、空地传感器指示、油门杆解算器角度、飞行高度,对起飞着陆循环(LTO)进行更精确的阶段划分.同时,参考国际民航组织公布的特定发动机机型的分阶段排放指数,对PW-4077D发动机某次LTO阶段的氮氧化物排放量进行计算.结果表明,通过精准飞行阶段划分,结合QAR实测数据估算的LTO分阶段(起飞、爬升、进近、慢车)氮氧化物排放量分别达到3415.87、7574.57、3019.98、1721.33 g,与标准LTO估算方法相比,相差30%以上.这种发动机LTO阶段实际排放量的计算方法,可为近地面航空器乃至不同地区整个机场氮氧化物污染评估提供更加准确的依据.     

基于QAR数据的飞机全航段黑碳排放量计算与分析

黑碳气溶胶是航空发动机运行过程中产生的一种主要颗粒污染物.为评估飞机全航段的黑碳排放特性,在一阶近似方法（FOA）的基础上,提出一种基于黑碳形成和氧化过程的形成氧化法（FOX）.使用GE90-115B型发动机历史QAR数据进行实例分析,结合QAR数据中燃油流量、空气燃料比、燃烧室入口温度、主燃区火焰温度等热力学参数,计算某次飞行全航段的黑碳排放量.结果表明,形成氧化法的计算结果高于一阶近似方法,巡航阶段的总排放量高于起飞着陆循环.分析表明,结合实际飞行数据的形成氧化法,考虑了发动机的性能差异、燃烧品质及外界环境条件对排放特性的影响,能够更加真实有效地评估飞机全航段的黑碳排放量,为飞机排放监测及排放的适航符合性验证等效替代提供更加准确的依据.