浅析飞机积冰的原因及防冰策略

飞机积冰会严重影响飞机的性能并危及到飞行的安全,现代飞机都装有先进的防冰系统,该文主要对形成积冰的原因并主要探讨了从飞行中和起飞前地面除,防冰两个方面,说明了积冰对飞行的影响以及正确的防范措施说明积冰的处置和除．防冰的方法。     

飞机积冰对飞行的影响及应对措施

通过介绍一些因积冰引起的危及航空安全事故,介绍现代飞机的防冰、除冰方法及应对措施。     

积冰对飞机飞行的影响及除冰方法

飞机在飞行过程中或在露天环境下停放时,如遇降水或水气直接凝华,在机翼、机身、发动机及螺旋桨、动静压孔等部位会形成冰雪霜等附着物.附着物在飞机机体表面上形成粗糙面,使飞机气动外形不光滑、飞机的空气动力特性受到影响,严重的情况下将导致同样速度下飞机飞行的阻力增大,升力减小,起飞距离变长,还会导致提供给仪表系统的数据出现错误...     

飞机机翼积冰表面粗糙度研究

本文对飞行过程中的飞机机翼积冰过程的数值模拟中的粗糙度计算提出了改进。此方法结合S-A湍流模型中改进的积冰表面粗糙度计算,对飞机机翼积冰过程进行了数值模拟。为验证方法的效果,本文计算了NACA0012翼型的积冰情况及对气动特性参数的影响,计算结果与试验数据结果进行了对比．并与目前国际上广泛采用的经验公式计算粗糙度的方法进行了对比讨论。结果表明改进的方法和文献中的试验数据吻合良好。     

飞机大攻角俯仰飞行的稳定域分析

基于大攻角飞行条件下的动力学方程,定性分析了飞机在大攻角条件下作俯仰飞行的动力学特性。提出了在不同参数匹配条件下的飞行稳定性,并据此划分了飞机的飞行稳定域。     

积冰的判断预防和处置

飞机积冰是影响飞行安全的一大隐患。本文介绍了在飞行准备阶段到最后进近着陆的各个阶段中如何飞预防、辨别以及处置飞机积冰。其次介绍了积冰对飞行的影响和对于积冰基本的判断方法,并且熟练掌握对机载设备的正确使用,以及设备万一故障时的处置方法。     

一次飞机积冰气象条件的诊断分析

对2008年1月23日贵阳机场附近的飞机积冰过程进行诊断分析.结果表明:积冰的生成与温度、湿度以及垂直速度等气象条件密切相关.适宜的湿度条件下,-4~-10℃的温度范围内与较强积冰区域相对应,湿度较大的弱上升运动区域内有利于积冰的形成.     

基于微分流形理论的结冰条件下飞机鲁棒动力学边界研究

基于微分流形理论构建了一种结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统设计方案。首先基于微分流形理论计算了飞机未结冰时的动力学边界,并用Monte Carlo法验证了其准确性和高效性;其次,以结冰因子影响模型为基础,研究了不同结冰程度下飞机动力学边界的变化规律;进而提出了飞机鲁棒动力学边界,并设计了结冰条件下飞机鲁棒动力学边界保护系统。当飞机遭遇结冰不利飞行环境时,相比于传统动力学边界,该鲁棒动力学边界不需获取准确的冰型信息和结冰严重程度。考虑当前结冰检测技术手段,提出的方法具有更加广泛的工程应用意义。在飞机超出动力学边界之前,边界保护系统作用使飞行状态保持在安全阈值范围内,从而保证飞机安全可控。     

基于微分流形理论的结冰条件下飞机鲁棒动力学边界研究

由于对飞机结冰的相关基础科学问题缺乏全面而清晰的认识,现有结冰防护手段还不能完全消除结冰的危害,因结冰导致的重大飞行事故时有发生,成为了困扰航空工业发展的难题。为了有效支撑我国高端飞行器的研制,系统地开展飞机结冰致灾与防护的基础问题研究具有紧迫的现实意义和深远的科学意义。本专栏依托国家重点基础研究发展计划（973计划）“飞机结冰致灾与防护关键基础问题研究”而设立,围绕结冰对大飞机气动特性和飞行特性的影响规律、致灾机理及安全保障方法等关键科学问题,对结冰后复杂流场的数值模拟、结冰后动力学特性分析、结冰风险量化评估、结冰安全防护理论与方法等内容展开了深入研究,集中体现了该项目取得的新成果,可为相关研究人员提供有益的参考。同时,本专栏采用视频加载等增强出版形式,读者可扫描文中二维码链接来观看论文相关实验视频资料,以加深对所研究问题的认识。限于人力、物力、时间以及研究者水平,文中所述方法及结论可能存在一定局限性。我们相信,随着国内结冰问题研究手段和方法不断取得突破,必将极大地助力新型飞机的研制,使航空工业发展跃上新的台阶！     

一类非线性切换系统的稳定域

在生物学超循环(Hypercycle)系统的基础上,提出了非线性循环系统和非线性循环切换系统的概念,并建立了数学模型,这类系统具有广泛的实际背景.分别研究了非线性循环系统和非线性循环切换系统的稳定域问题,并通过系统循环矩阵的特征值,给出了非线性循环切换系统在任意切换律和确定切换律下的稳定域.仿真实验进一步检验了结论的正确性.     

后掠翼结冰数值模拟及实验研究

为研究带后掠角机翼的结冰数值模拟方法,通过建立三维结冰初始水膜模型以及结冰增长模型,对带后掠角的机翼进行结冰数值仿真。为验证模型的准确性,使用FENSAP-ICE软件进行同工况数值仿真,并且设计加工了30°后掠角的NACA0012翼型进行结冰风洞实验。结果表明：本模型能够对后掠翼的明冰工况进行仿真,仿真冰型与FENSAP-ICE冰型轮廓大致相同;本文计算的冰型与实验结果吻合较好,在冰角处的形状有差异但冰生长的总体趋势和大致结冰量与实验一致,沿展向不同截面冰型增长趋势也与实验大致一致。可见本文的后掠翼结冰数值模拟方法能够进行后掠翼结冰外形的计算。     

基于BP神经网络的输电线路覆冰增长模型研究

分析了现有输电线路覆冰增长模型在预测中的不足以及神经网络对非线性映射变量表达的优越性,提出了一种基于Levenberg-Marquardt学习算法的BP神经网络的覆冰增长预测模型。通过实验获取的覆冰增长数据样本训练BP网络,利用收敛的网络进行输电线路覆冰增长的预测,仿真实验误差1mm以下的有7组数据,远高于对比模型makkonoe模型的3组,验证了模型有效性,对输电线路的覆冰研究和预防有重要意义。     

寒区海上风电基础锥体动冰荷载

为了明确有冰海域加锥风电基础结构的动冰荷载模型,通过寒区风电基础锥体结构现场观测得到的海冰破碎特征数据,研究了随机动冰荷载模型在风电基础结构上的适用性;基于现场观测数据发现冰力周期和冰力幅值均服从正态分布。通过对海上风电结构及油气平台等不同尺寸锥体上测量数据的分析,建立了平均冰力周期和冰厚、冰速参数之间的关系式,对比实测周期,两者基本吻合。同时确立了平均冰力幅值与极值静冰力之间的关系,建立了锥体随机动冰荷载模型。结合此风电基础现场实测的海冰数据,模拟动冰荷载并施加到有限元模型中,对比数值分析结果与实测的结构响应加速度,结果表明两者在时域和频域上均吻合较好。可见构建的随机动冰荷载模型能够用于分析加锥风电结构抗冰性能。     

粘弹性索非线性响应及动力稳定性

根据Ｒｅｖｌｏｎ材料的一维本构方程及索的运动方程导出了粘弹性索在重力作用下,面内和面外的偏微分运动方程。利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法将偏微分方程转化为一组非线性常微分方程。给出了粘弹性索的动力稳定性分析方法。通过数值仿真研究说明了弹性和粘性参数对索的动态响应的影响。     

神经网络在输电线覆冰增长因素中的应用

在分析影响输电线覆冰增长因素的基础上,利用数据挖掘中的BP (Back Propagation)神经网络方法,建立导线覆冰增长的BP神经网络模型.利用此模型研究不同因素对输电线覆冰增长的影响,将采集的数据样本训练BP神经网络,利用收敛的网络进行输电导线覆冰增长的预测,研究结果对输电线路的覆冰预防具有较好的参考价值.     

基于随机运动模型的结冰密度预测方法

针对结冰过程随机性较强的特点,提出了一种适用于不同气象条件的结冰密度预测方法. 结合单个液滴的随机运动特性建立了结冰模型,对不同模型参数下的结冰过程进行模拟,得到结冰密度随模型参数的变化关系,并在气象因子与模型参数之间构建解析模型,从而可以预测出不同气象条件下的结冰密度. 仿真结果表明:随机运动模型所预测的不同气象条件下的结冰密度与实验结果吻合.      

基于空气与冰的电阻特性差异实现电力输电网覆冰自动检测

提出了一种基于空气与冰的电阻特性差异实现电力输电网线路与塔架覆冰厚度自动检测的新型覆冰厚度传感器及其检测方法.空气与冰的电阻值具有明显的数值差异,将被检测物体表面空间划分为空气、冰两种具有不同物理特征的区域并将其切割为多层空间,对各分层的电阻值进行检测,并根据其数值差异来综合测定电力输电线路与塔架表面覆冰厚度,从而实现在恶劣的野外工作环境下对电力输电网覆冰厚度变化进行自动连续监测的目的.     

地效翼船纵向稳定性与操纵性研究

纵向稳定性一直是地效翼船发展中面临的问题之一．以状态方程作为描述地效翼船的数学模型,研究了地效翼船在飞行状态下的纵向操纵性与稳定性．根据特征方程常数项系数,直接判定静稳定性,分析了主要气动导数对静稳定性的影响,认为Ｃｍｚ取接近于零的正数既有利于静稳定性又能简化静稳定性的判定条件．根据特征根,判定动稳定性,作出模态矢量图,并分析了三个模态的主要特性以及状态变量在各模态中的反映;分析了在从自由空间到地效区的过渡区域,忽略速度变化的四阶运动方程所得的动稳定性与五阶方程所得的动稳定性不一致的原因,指出在这一区域尤其要注意四阶方程的有效性．最后,从现代控制理论的角度提出纵向操纵性的研究思路     

描述切削过程动态稳定性的一个非线性理论模型

本文分析了切削过程中影响机床颤振的几个非线性因素;基于这几个非线性因素,建立了一个描述切削过程动态稳定性的非线性理论模型.文中还采用描述函数方法研究了切削系统的动态稳定性.