飞机地面积/除冰环境模拟与试验研究

飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境温度、除冰液温度、流量、浓度等影响因素,利用光纤式结冰传感器得到不同环境条件下,除冰液参数对除冰过程的影响数据,并对这些数据进行了分析。试验结果表明该装置能有效地模拟飞机地面积/除冰过程,数据分析显示飞机地面结冰过程主要受外界环境温度,湿度(空气的水含量)的影响;对飞机地面除冰来说,除冰液温度参数是除冰效果达到最佳的关键因素。     

结冰条件下风速管的表面温度计算

飞机风速管是测量飞行速度和高度的重要设备,对其进行防冰研究具有很大的实用价值。结冰条件下风速管的表面温度计算是其防冰研究中很重要的方面。笔者在给定加热功率下,利用计算流体力学(简称CFD)和传热学相结合的方法计算了风速管的表面温度。通过对空气流场、过冷水滴运动轨迹的计算和能量方程的求解,得到了多种状态下的风速管表面温度。由计算结果可以得到结论:在给定加热功率下,表面温度高于露点温度,表面不会有结冰危险。加热后的表面温度场在几何变化处的变化较大。在飞行高度和大气温度一定时,表面温度随飞行速度的增大而升高。大气温度对风速管表面温度的影响最大。     

结冰条件下飞行安全的模糊综合评判

从系统角度出发对结冰条件下的飞行安全综合评价做了尝试,从人-机-管理三个方面确定了评价指标体系,利用G1方法确定了各个指标的权重系数,通过对各指标权重的分析,将定性分析和定量分析结合起来,采用综合模糊评判的方法对结冰条件下的飞行安全进行了评价。     

公路桥梁发热电缆除冰系统试验研究

发热电缆加热桥面融雪化冰对于保障公路桥梁交通安全具有重要意义。制作了600mm×600mm×380mm的桥梁试件,通过低温人工环境室对 试件上表面结冰和融冰过程进行了模型试验。结果表明:在恒定线功率30W/m条件下,90mm间距发热电缆融冰系统的融冰能力要远大于140mm间 距融冰系统;若在90mm间距电缆敷设层采用隔热材料和SMA-13沥青上面层采用导热沥青,则可以缩短融冰时间,提高除冰能力;为有效防止桥 面结冰,桥面温度宜控制在2.5~3.0℃之间。研究结果对桥梁除冰系统设计和运行控制提供参考。     

非调度因素对航空器除冰保障能力的影响分析

为研究非调度因素对繁忙机场冬季航空器除冰保障能力的影响,缓解不完整信息条件下航空器除冰需求激增所引发的安全运行压力,采用多目标0~1整数规划构建除冰航空器分配模型,并以我国某典型冬季繁忙机场3年降雪季的13 681架次除冰航班为样本,比较多种非调度因素不同组合下的20种情境,分析非调度因素对航空器除冰保障能力的影响。研究表明:极端降雪天气下,充足的除冰资源投入比资源使用方式优化更能有效提升保障能力;小雪及无降雪(除霜)天气下,航班时刻编排不合理可能导致与除冰资源投入和利用无关的保障压力;除冰资源投入量及使用限制程度共同影响航空器除冰保障能力。     

液滴撞击超疏水冷表面的反弹/黏附特性对比研究*

为研究液滴撞击超疏水冷表面动力学现象,通过开展去离子水液滴撞击CuO超疏水表面实验,研究表面温度对液滴碰撞后响应方式的影响,分析铺展直径与反弹高度变化规律。结果表明:液滴撞击超疏水冷表面出现反弹与黏附2种响应方式,临界表面温度介于-25 ℃~-20 ℃之间;液滴反弹工况下,表面温度越低,液滴与超疏水冷表面之间接触时间越长,液滴最大反弹高度越小;液滴黏附工况下,随表面温度降低,液滴回缩程度减小,稳定铺展直径增大。研究结果可为表面结冰界面现象与防冰/除冰机理研究提供参考。     

飞机风挡防(除)雾系统安全性能分析

飞机的风挡防（除）雾对飞行安全具有十分重要的意义。为此,重点研究飞机风挡内表面热气防（除）雾系统的性能,针对自由射流热空气防（除）雾系统,建立了其稳态安全性能评判模型,并以某型飞机风挡为例,在两种供气条件下,分析和计算了系统的结雾情况,根据综合分析得出结论     

飞机操纵系统的发展与飞行安全

飞机操纵系统是一个控制飞机飞行安全的关键系统。笔者介绍了飞机操纵系统的发展过程 ,重点讨论了为了提高飞行安全性及在保证飞行安全的前提下 ,提高飞机操纵性而对飞机操纵系统进行的改进、完善的方法 ,进而对操作系统的未来发展提出了看法。     

飞行安全技术影响因素及其作用机制研究

为通过管控飞行安全技术的影响因素提高飞行员飞行技术水平,从信息感知、信息处理、判断决策和反应行动4个方面分析了影响飞行安全技术的因素,并对影响作用做出假设。采用问卷调查获取数据,并应用结构方程模型定量分析各因素对飞行安全技术的作用。研究结果表明:判断决策相关因素、信息处理相关因素、反应行动相关因素、信息感知相关因素对飞行安全技术的影响程度依次递减;平衡觉、运动觉、视觉、震动觉、听觉通过作用于飞行员的信息感知进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;飞行经验、注意、理论知识、记忆通过作用于飞行员的信息处理进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;空间定向、风险感知、逻辑推理、快速运算通过作用于飞行员的判断决策进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减;动作协调性、动作准确性、动作及时性通过作用于飞行员的反应行动进而影响飞行安全技术且影响程度依次递减。     

自由飞行下基于航空器定位误差修正的碰撞风险研究

自由飞行能够提高空域容量从而缓解空域拥挤问题,在保障自由飞行安全性的基础上尽可能减小飞机的安全间距,需要研究自由飞行条件下飞机的安全评估问题。分析了所需CNS性能、防撞系统、风的因素等自由飞行下航空器定位误差的影响因素,考虑到航空器定位误差在短时间内具有累积性,提出采用INS、GPS数据融合算法对定位误差进行周期性修正。给出修正后的航空器定位误差分布在时间上的变化规律,并将其运用到自由飞行下碰撞风险评估中。结果表明,碰撞风险随安全间距增加呈下降趋势,以1.5×10-8次/飞行小时的目标安全水平为例,对航空器定位误差修正的最小安全间距为8 600 m,不对航空器定位误差进行修正的最小安全间距为9 100 m。     

CESSNA172R飞机飞行操纵钢索故障原因分析

CESSNA172R飞机飞行操纵(副翼、升降舵、方向舵、襟翼)系统钢索多次发生磨损、断裂故障,严重威胁了飞行安全。根据该机型结构设计特点,通过相似机型系统类比、数据可靠性分析等方法分析了各飞行操纵系统钢索失效的主要原因,提出了预防飞行操纵钢索失效的措施。通过调整飞机的操纵钢索系统的维护周期,改进钢索的检查和维护技术,提高飞机在全寿命周期中的安全可靠性。     

起飞质量数据输入错误的安全风险分析

为了提高民用航空安全水平,降低起飞质量数据输入错误的风险概率,针对近年来因起飞质量数据输入错误引发的不安全事件,重点探讨分析起飞质量和飞机性能之间的关系。输入错误的起飞质量数据不仅会对飞机性能造成影响,还会严重威胁飞行安全;当输入的起飞质量数据比实际重量少时,可能会造成飞机提前失速、机动能力下降以及影响飞机起飞滑跑距离等。为避免类似不安全事件的发生,给出了预防起飞质量数据输入错误的建议和对策。     

基于熵权和模糊综合评价的航空公司安全风险研究

针对航空公司安全风险诸多影响因素的模糊性,引入模糊综合评价理论对航空公司安全风险进行评价,从机组、飞机、环境和管理4个方面提出了航空公司安全风险评价的指标体系,采用熵权和层次分析法确定评价指标的拟合权重,建立了航空公司安全风险评价的模糊综合评价模型。以该模型对国内某航空公司安全风险状况进行评价。分析认为,该航空公司的安全风险介于高风险与较高风险之间,急需加强安全防范,尤其应该加强飞行机组和飞机的安全管理。     

基于TEM模型的民航不安全事件关联规则挖掘与分析*

为了预防民航不安全事件的发生,应用机组威胁与差错管理（TEM）模型分析2014—2020年民航事故/征候的航空安全报告资料,提取事件里存在于民航运行风险中潜在的情况、威胁、机组差错等因素,通过改进的关联规则方法挖掘其中的关联关系,包括挖掘与事件严重程度有关的因素,找到TEM模型中的关键因素和影响航空器结束状态的致因因素,并进行关联网络图分析。研究结果表明:手动操纵/飞行控制差错、缺少/不足的飞行培训和安全管理、飞行员之间沟通差错与程序执行错误是造成事故/征候的显著因素;关联规则能够有效利用航空安全报告信息,通过定量的方法挖掘事故/征候的特征,找到影响民航不安全事件的强关联因素,为民航安全管理人员提供决策依据。     

运输航空飞行安全绩效模糊动态评估模型*

为完善民航安全绩效体系建设,提高企业风险防范能力,促进其健康发展,参考“空客飞行品质监控项目”和企业QAR监控项目,结合指标重要性分析和一线人员、专家的有关建议,构建飞行安全绩效评估指标体系。基于混合型中心点三角白化权函数和TAN模型设计运输航空飞行安全绩效模糊动态评估模型。研究结果表明:该模型具有良好的实用性和可操作性,能够满足航空公司对安全绩效评估的需求。     

某航空公司飞行员飞行认知能力状况调查与分析

飞行员作为一项特殊职业,从客观上要求飞行员具备良好认知能力。从飞行认知能力入手对某航空公司的37名飞行员进行了飞行综合素质测试,分析年龄、职位、飞行时间和疲劳等因素对某航空公司飞行员飞行认知能力的影响。测试结果表明某航空公司飞行员在飞行认知能力上整体表现较好,但年龄、工作时间和疲劳等对飞行认知能力有所影响。建议航空公司对飞行员群体进行大规模测试,制定相应的培训计划并加强管理保障措施,对飞行员人为差错进行主动的风险管理,为民航飞行员飞行综合素质评估提供数据支持,为科学、合理的机组搭配和排班提供依据,对改善飞行安全、提高安全管理水平具有重要意义。     

基于灰色多层次的航空公司飞行安全评价研究

针对影响航空公司飞行安全诸多因素具有的灰色性,引入灰色理论对航空公司飞行安全进行风险评价,从机组、飞机、环境和管理4个因素,提出航空公司飞行安全风险评价的指标体系,采用层次分析法(AHP)确定评价指标权重,建立基于灰色多层次的航空公司飞行安全风险评价模型。根据建立的模型,对国内某航空公司飞行安全状况进行评价,通过分析认为该航空公司的飞行安全介于高风险与较高风险之间,急需加强安全防范,尤其应该加强对飞行安全管理。综合评价的结果为航空公司制定飞行安全措施及预防对策提供科学的依据。     

军民航空域安全评估中的碰撞风险研究

碰撞风险是空域安全评估的重要内容。为保证军民航的安全飞行,通过对民航Event模型碰撞风险的研究,构建了军航训练空域与民航航路的碰撞风险模型;根据军航飞机的飞行特点,建立了军航飞机侧向位置偏差概率模型;结合民航飞机的横向位置偏差概率模型重新计算Event模型中的碰撞盒穿越间隔片频率(GERh);选取某一战术动作对军民侧向碰撞风险进行仿真,确定其安全间隔;通过对飞行过程中各个关键点碰撞风险的研究,对空域的使用提出建议,并验证了理论的实用性。结果表明,当前10 km的安全间隔标准并不能符合规定的安全目标等级,至少需要再增加7 km的安全间隔才能使整个飞行过程均满足要求。