A multi-objective design optimisation of eco-friendly aircraft: the impact of noise fees on airplanes sustainable development

The current work deals with multi-objective optimisations including financial merit factors in the multi-disciplinary conceptual design of a commercial aircraft with a specific focus on noise social cost. The results of optimisations using financial and performance-oriented objective functions have been analysed and combined in a multi-objective optimisation problem using a three-dimensional objective vector. The main novelty of the present work is the analysis of social cost noise fees effectiveness integrated in financial models embracing a wider group of stakeholders’ interests. The foundations of this research lie on the air traffic increase envisaged in the next decades and the contextual growth of the urban areas nearby airport facilities. This scenario requires the aeronautical industry to handle the environment challenge taking into account all the social and economic effects. Indeed, the consolidated technology has approached a saturation point, therefore breakthrough concepts and configurations are mandatory. This matter is addressed as a highly multi-disciplinary problem within conceptual design framework. The financial model proposed is shown to highlight the need of appropriate noise fees as instruments to push all stakeholders towards a technology radical renewal and encourage the aeronautical industry towards a shared strategy in the development of an eco-friendly commercial aviation system.     

老龄飞机结构的腐蚀问题与对策

列举了某型老龄飞机腐蚀故障案例,阐明了老龄飞机结构腐蚀的共性问题及特点,从使用寿命期指标体系、结构抗腐蚀品质、服役环境、使用维护与腐蚀修理等方面较系统地分析了老龄飞机结构腐蚀的主要原因和影响因素。重点阐述了老龄飞机结构腐蚀防护对策与措施,主要包括结构腐蚀检查评估、涂层体系改进与结构密封防水改进、外场使用维护中腐蚀预防与控制措施。     

山西夏季气溶胶空间分布飞机观测研究

以搭载了多种气溶胶观测仪器的飞机为观测平台,在2013年夏季首次对山西中部地区霾日及晴空大气气溶胶空间分布特性进行了观测,得到气溶胶粒子数浓度和尺度的垂直分布廓线以及不同高度气溶胶粒子谱分布特征.研究发现,山西夏季非降水天气条件下气溶胶粒子以核模态和积聚模态的细粒子为主,粗粒子很少.霾日气溶胶数浓度是晴空的2~3倍,主要是核模态的小粒子;气溶胶粒子数浓度随着高度逐渐减小,低空存在气溶胶累积区,逆温层的存在是导致气溶胶累积区形成的主要原因;气溶胶粒子尺度随高度增加,大粒子主要分布在2500m以上的高空;不同高度上的气溶胶粒子谱均呈双峰或三峰分布,谱型基本一致,从近地面到5000m高空,气溶胶粒子谱随高度的增加略有展宽.观测区域气团后向轨迹模拟结果显示,4000m以上高空气溶胶粒子主要是从中国西北地区远距离输送而来,3000m以下气溶胶粒子则主要来源于近地面排放.     

飞机撞击下核电厂安全壳载荷曲线相关问题研究

针对大型商用飞机对核电厂反应堆安全壳恶意撞击的安全评估需求,综述了国外确定飞机撞击安全壳载荷曲线的基础理论、试验测试技术和数值模拟方法.首先,从理论上对飞机撞击安全壳的载荷特性和Riera撞击模型进行分析,给出了Riera模型的基本假设、模型各项物理意义及模型的求解方法,明确了靶体碰撞表面的冲击载荷(力)由静载项和动载项组成;其次,分析总结了确定Riera模型中压损载荷参数的试验方法和真实飞机撞击载荷测量的试验技术和实施方法,指出大型商用飞机对核电厂反应堆安全壳恶意撞击属"软冲击"范畴,撞击载荷可用Riera模型计算得到;再者,在数值模拟方面,总结了采用有限元技术进行飞机撞击载荷计算和安全评估的数值模拟方法及其发展趋势;最后,在分析国内开展飞机撞击载荷研究面临问题的基础上,指出从理论上建立飞机撞击载荷-时间曲线计算模型及方法,并通过试验和数值模拟验证是国内确定大型商用飞机撞击安全壳结构载荷曲线比较可行的技术路线.     

现役民机客舱热舒适评价

采用修正热舒适评价值(Corrected Predicted Mean Vote,CPMV)模型,针对实测的国内及国际航线数据进行了客舱环境的热舒适评价.结果表明,当客舱内压力满足适航标准要求范围、相对湿度明显低于舒适性要求时,低压和低相对湿度均能导致热舒适评价值(Predieted Mean Vote,PMV)的正偏移,偏移量为0.3～0.4,即低气压和低湿会使乘客感觉更温暖,但这2个参数对乘客热舒适的影响有限.短途航班热舒适性不理想,部分航班出现过热或过冷现象.     

Exergetic Sustainability Indicators as a Tool in Commercial Aircraft: A Case Study for a Turbofan Engine

This paper focuses on the exergetic sustainability indicators of a medium-range commercial aircraft engine for constant reference environment and ground running conditions. First, a detailed exergy analysis of turbofan engine have been performed based on engine test cell parameters. Starting from the sustainability considerations and the second law of the thermodynamics, the paper presents six exergy-based sustainability indicators. The indicators of the turbofan engine developed here in conjunction with exergetic analysis and sustainable development are exergy efficiency, waste exergy ratio, exergy destruction factor, recoverable exergy rate, environmental effect factor, and exergetic sustainability index. The investigated sustainable indicators have been calculated by using exergy analysis outputs for aircraft ground running condition. Results from this study show that values of exergy efficiency, waste exergy ratio, exergy destruction factor, recoverable exergy rate, environmental effect factor, and exergetic sustainability index of investigated turbofan engine are found to be 0.315, 0.685, 0.408, 0, 2.174, and 0.460, respectively. These parameters are expected to quantify how the turbofan engine and aircraft become more environmentally benign and sustainable.     

航空器场内失事应急演练评估指标体系与评估方法研究

针对目前我国民用运输机场航空器场内失事应急救援综合演练缺乏有效评估体系的现状，通过对演练过程进行系统分析，构建航空器场内失事应急救援演练评估指标体系，涵盖消防、医疗、公安、媒体应对、运行指挥中心、地服、飞行区7个组织部门的2级指标。结合航空器场内失事救援的业务特点以及指标体系内在逻辑，设计相应的评估方法，对开展的航空器场内失事应急演练进行评估；最后，以国内2个机场的相关应急演练过程为典型示例，进行应用分析。研究结果表明:构建的演练评估指标体系及评估方法能较好地应用于实际应急演练过程，进而在演练评估结果和建议的基础上，实现应急演练的持续改进。     

基于层次分析和模糊评价的民航客机雷击风险管理

雷击作为严重威胁飞行安全的一个重要危险源,对其采取科学的手段进行评估,进而采取措施进行缓解,对提高民航的安全水平有着重要的意义。首先介绍了雷暴现象及其危害,并介绍了风险管理的基本概念。然后探讨了层次分析法和模糊综合评价方法在雷击风险管理中的应用。按照层次分析法和模糊评价法的基本过程对调查所得的数据进行了处理,得到了雷击事件的风险值,并给出了风险缓解措施。文章给出的方法对航空公司运行中的其它危险源同样有借鉴意义。     

机载武器及其双配套设备可靠性鉴定试验方案的分析

通过分析机载武器的使用特点和情况,并结合实验室开展机载武器可靠性鉴定试验的已有经验,对该类装备的可靠性鉴定试验的方案进行了分析和讨论,对试验样件在充足或不足的条件下进行试验的各种试验方案进行了深入分析。指出了各种方案的优缺点,对比了各种试验方案的特点。最后给出了机载武器可靠性鉴定统计试验方案的选取原则。     

上海浦东国际机场飞机尾气排放对机场附近空气质量的影响

统计2012年10月和11月浦东机场飞机机型和航班架次，根据各类飞机起降的污染物排放设计工作参数，估算出2012年浦东机场飞机起降时排放的NO2、SO2、CO和HC的估算值。利用浦东新区13个空气监测子站二氧化氮和二氧化硫数据绘制等值线图。结果显示，机场所在的江镇点位和祝桥点位二氧化氮浓度变化受飞机影响很大，而飞机排放的二氧化硫对两个点位的影响可以忽略不计。建议采用改进飞机滑行路线、探讨征收飞机碳排放税等措施减少飞机尾气排放对空气质量的影响。