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一种前飞状态直升机可达区域快速计算方法

北京航空航天大学学报 2014年第6期40卷 810-814页

作者：庄南剑罗漳平任毅如向锦武北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

直升机可达区域可用于生成空域安全态势,提高直升机在低空复杂环境中的飞行安全水平.为了满足求解可达区域的实时性和准确性要求,提出了一种快速计算方法.根据能量机动性求解了直升机控制域,结合运动学方程建立了可达区域数学模型.基于... 详细信息

直升机可达区域可用于生成空域安全态势,提高直升机在低空复杂环境中的飞行安全水平.为了满足求解可达区域的实时性和准确性要求,提出了一种快速计算方法.根据能量机动性求解了直升机控制域,结合运动学方程建立了可达区域数学模型.基于最优控制原理,实现了边界点快速计算;提出了基本可达区域的概念,将实时可达区域构造问题转化为少量边界点的计算问题.以AH-1G直升机为对象进行了二维和三维的算例分析,并与微分包含法计算结果进行了对比.算例结果表明,直升机控制域是时变的,需根据实时飞行状态进行计算;该算法能实时计算前飞状态直升机的可达区域,有较高的计算精度.

关键词：直升机可达区域能量法机动性最优控制微分包含法

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飞机离场性能参数计算方法研究与实现

飞行力学 2022年第2期40卷 81-86页

作者：谷润平乔静魏志强庄南剑中国民航大学空中交通管理学院天津300300

针对国产民机起飞离场中的性能参数计算需要,建立了等表速爬升、等马赫数爬升、等爬升率爬升、等爬升梯度爬升以及等爬升比爬升共5种模式下的飞机起飞离场航迹与性能参数计算模型,并以B737-800飞机的基础性能参数为例,对模型进行编程实... 详细信息

针对国产民机起飞离场中的性能参数计算需要,建立了等表速爬升、等马赫数爬升、等爬升率爬升、等爬升梯度爬升以及等爬升比爬升共5种模式下的飞机起飞离场航迹与性能参数计算模型,并以B737-800飞机的基础性能参数为例,对模型进行编程实现。与波音公司BCOP软件相比,二者的轨迹、不同时刻的推力、燃油流量、阻力及爬升率变化趋势一致,总时间、距离及燃油流量的偏差在2.5%以内。研究结果表明,所提算法可应用于国产民机的起飞离场航迹超障安全性、经济性和噪音分析。

关键词：性能参数起飞离场航迹计算国产民机

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基于QAR着陆数据的跑道状况等级评估方法

安全与环境学报 2024年第6期24卷 2061-2067页

作者：谷润平杨雪雅庄南剑魏志强卢飞中国民航大学空中交通管理学院天津300300

跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模... 详细信息

跑道状况等级是飞机安全着陆的一个关键信息。为了进一步提高跑道状况评估的准确性和及时性,提出一种利用飞行快速存取记录器(Quick Access Recorder, QAR)数据快速评估跑道状况等级的方法。首先,根据飞行数据特征从繁多的数据中提取模型所需输入参数;其次,建立基于QAR数据建立飞机采用自动刹车着陆的动力学模型,并计算不同跑道状况等级对应的理论着陆距离;最后,将实际着陆距离与不同的跑道状况等级对应的理论着陆距离作对比,确定跑道状况等级。利用波音738和空客A320的QAR着陆数据分析某机场的跑道状况等级,并与该机场的雪情通告进行对比,验证了模型的准确性。研究成果可用于未来航班的着陆距离预测,为飞行员选择合适的刹车等级提供参考。

关键词：安全工程道面评估快速存取记录器(QAR)数据着陆性能飞行动力学

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干扰板作用下飞机尾涡流场近地演变机理研究

武汉科技大学学报 2018年第2期41卷 153-160页

作者：魏志强李志远庄南剑温瑞英中国民航大学空中交通管理学院天津300300

为了更好地控制和规避飞机尾涡对飞行安全和机场运行效率的不利影响,本文重点研究近地尾涡的强度消散与涡核运动规律。使用ANSYS中的DM模块建立A320飞机机翼模型,并基于雷诺平均法(RANS)采用RKE涡黏模型对雷诺应力项进行方程封闭,在天... 详细信息

为了更好地控制和规避飞机尾涡对飞行安全和机场运行效率的不利影响,本文重点研究近地尾涡的强度消散与涡核运动规律。使用ANSYS中的DM模块建立A320飞机机翼模型,并基于雷诺平均法(RANS)采用RKE涡黏模型对雷诺应力项进行方程封闭,在天河一号超级计算机上采用多段拼接方法开展大尺度脱体尾涡数值模拟实验。基于实验数据分析了地面效应对涡核的下沉趋势和水平运动、涡间距、涡量及涡核速度等的影响,然后在尾涡流场中增加接地竖板,研究在机场跑道端设置人工干扰板时的尾涡运动和消散规律。结果表明,地表附面层能分离出二次涡,其缠绕于主涡周围诱发主涡加速消散并改变尾涡速度场的分布;人工干扰板能有效削弱尾涡的湍流动能,诱导主涡分离出二次涡系,触发涡系产生Rayleigh-Ludwieg相交不稳定性,加快主涡的下沉与迸裂,显著提高尾涡强度消散率。

关键词：飞机尾涡尾涡流场地面效应人工干预 RANS 数值模拟

以岗位能力为导向的飞机性能工程课程思政教学探索与实践

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成都航空职业技术学院学报 2021年第4期37卷 16-19页

作者：褚双磊庄南剑任强魏志强中国民航大学天津300300

为推进飞机性能工程“课程思政”教学改革实施,根据国产民机运行特性和岗位能力,从重构教学目标、课程知识与思政元素有效耦合、创新教学方法三个方面提出教学设计策略。并提出“课程思政”在飞机性能工程课程中的实施路径,强调通过线... 详细信息

为推进飞机性能工程“课程思政”教学改革实施,根据国产民机运行特性和岗位能力,从重构教学目标、课程知识与思政元素有效耦合、创新教学方法三个方面提出教学设计策略。并提出“课程思政”在飞机性能工程课程中的实施路径,强调通过线上线下混合式教学,在情景化的实际运行案例中,引导学生进行“与岗位能力匹配”的飞机性能知识学习,有利于实现“知识-技能-价值”一体化育人目标,为民航强国建设提供重要人才保障。

关键词：岗位能力民用飞机课程思政混合式教学

面向岗位能力培养的民用飞机机型知识训练系统开发

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实验科学与技术 2023年第4期21卷 7-14页

作者：褚双磊温瑞英庄南剑任强魏志强中国民航大学空中交通管理学院天津300300 天津市空管运行规划与安全技术重点实验室天津300300

针对机型知识缺少有效训练手段的现状,同时解决交通管理专业学生对飞机系统和飞机性能知识的掌握不均衡、欠缺的问题,基于岗位能力需求,为高年级本科生开发了一款民用飞机机型知识辅助训练系统,该系统分为飞机系统和飞机性能两大模块,... 详细信息

针对机型知识缺少有效训练手段的现状,同时解决交通管理专业学生对飞机系统和飞机性能知识的掌握不均衡、欠缺的问题,基于岗位能力需求,为高年级本科生开发了一款民用飞机机型知识辅助训练系统,该系统分为飞机系统和飞机性能两大模块,集自主学习、测试训练、考核评价于一体,可满足交通管理专业学生对飞机系统和飞机性能知识的培养目标。此外该软件增加了国产民机“特色学习”模块。通过该系统的训练,学生可自选题库,自主设置题目,由被动变为主动,系统化学习机型知识,提高了机型理论掌握能力。

关键词：岗位能力民用飞机机型知识训练系统飞机性能

融入思政元素的飞机工程课程群混合式教学实践

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成都航空职业技术学院学报 2024年第1期40卷 29-32页

作者：褚双磊庄南剑温瑞英任强魏志强中国民航大学天津300300

在立德树人背景下,开展课程思政教学是必然趋势。针对专业课程价值塑造弱化的问题,飞机性能工程课程群根据国产民机和签派员岗位能力,依托超星在线教学平台,明确育人目标,将“课程思政”融入线上线下混合式教学,实现思政教学与“双线教... 详细信息

在立德树人背景下,开展课程思政教学是必然趋势。针对专业课程价值塑造弱化的问题,飞机性能工程课程群根据国产民机和签派员岗位能力,依托超星在线教学平台,明确育人目标,将“课程思政”融入线上线下混合式教学,实现思政教学与“双线教学”双向贯通,课程群组成了课堂学习共同体,形成协同效应,打造有温度、有深度的立体课堂,丰富学生的学习方式,建立家国情怀和情感认同,达到“知识——技能——价值”一体化育人目标。

关键词：课程思政混合式教学民用飞机课程群