某航空事故下的尾流遭遇与风险分析
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表１ ICAO 雷达尾流间隔
前机 重型 中型
后机 重型 中型 轻型 轻型
以 尾 流 距 离 为 基 准 的 最 低 间 隔 (NM) ４．０ ５．０ ６．０ ５．０
表 ２ 中 国 民 航 雷 达 尾 流 间 隔
前机 A３８０
重型 中型
后机 重型 中型 轻型 重型 中型 轻型 轻型
雷 达 尾 流 间 隔 (NM) ６．４７９ ７．０１９ ８．０９９ ４．３２０ ５．４００ ６．４空 事 故 下 的 尾 流 遭 遇 与 风 险 分 析
１９
尾流参数 计 算 模 型,结 合 各 方 面 的 仿 真 数 据 结 果, 以 ２０１７ 年１ 月７ 日 阿 拉 伯 海 上 空 事 件 为 例 ,进 行 了 数值 计 算,获 得 了 尾 流 相 关 的 数 据 结 果,分 析 了 遭 遇尾流的严重程度.
值 . [１] 朱代武建立了 尾 流 强 度 和 速 度 模 型,提 出 翼 尖处尾流最大速度 约 １９m/s,涡 旋 最 大 生 存 时 限 约 ２min[２].在 理 论 方 程 基 础 上,对 模 型 进 行 网 格 划 分,利用湍 流 模 型 有 限 元 求 解,也 是 尾 流 研 究 的 热 点和重点,周 彬 等 对 尾 流 二 维 可 视 化 仿 真,从 能 量 的角度 分 析 尾 流 保 守 被 动 参 量 的 演 化 . [３] 徐 肖 豪 等采用大涡数值模拟验证了涡核崩裂和涡对的连 接、下沉 现 象 . [４] 温 瑞 英 等 采 用 RSM 湍 流 模 型 模 拟了近场尾涡 特 性,得 到 涡 核 半 径 约 为 翼 展 的 ５％ ~１０％ . [５]
１ 尾 流 间 隔 标 准 对 比
为了防止飞机间尾 流 相 互 作 用 的 影 响,国 内 外 对此 做 出 了 相 关 的 法 律 规 定. 国 际 民 航 组 织 (ICAO)、中国民航、美国联邦航空管 理 局(FAA)当 前 使 用 的 尾 流 间 隔 标 准 分 别 如 表 １~ 表 ３ 所 示 .
一般国内对于尾流 的 分 析 主 要 有 两 方 面:一 是 围绕尾流本身的变 化 特 性;二 是 尾 流 对 后 机 的 影 响 和预测,并建立飞 机 之 间 必 要 的 安 全 间 隔. 在 尾 流 研究中,主要围绕尾 流 的 强 度、速 度、持 续 时 间 以 及 产生的尾流区进行建模和仿真.其中胡军运用飞 机的滚转比例系数f 来衡量尾涡对后机的影响程 度,给出 了 理 论 间 隔 时 间 为t 时 的 危 险 遭 遇 概 率
目前,国内 对 于 大 型 飞 机 的 尾 流 实 验 较 少,尾 流数据多是通过风 洞 实 验 和 机 场 雷 达 观 测,为 了 为 尾流研究提供更多 的 基 础 数 据,本 文 将 近 几 年 关 于 尾流的事故事件进 行 总 结 梳 理,运 用 朱 代 武 等 人 的
收 稿 日 期 :２０１８Ｇ０５Ｇ０７ 作 者 简 介 :田 志 强 (１９９２－ ),男 ,山 东 滨 州 人 ,硕 士 研 究 生 ,主 要 从 事 飞 行 运 行 及 安 全 技 术 研 究 .
中 图 分 类 号 :V３２８ 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :１００８Ｇ９２３３(２０１８)０５Ｇ００１８Ｇ０５
０ 引 言
随着我国民航事业 的 发 展,大 型 飞 机 的 运 行 数 量 逐 渐 增 多,小 型 民 用 飞 机 的 种 类 和 数 量 也 在 增 加,飞机种类的多样 化、多 用 化 已 成 为 明 显 的 趋 势. 飞机数量的增加,其 在 航 路 飞 行、着 陆、进 离 场 时 相 遇的概率也会提高,这 要 求 飞 机 之 间 在 航 路、进 近、 着陆、离场上必须保 持 安 全 间 隔,以 防 止 发 生 冲 突, 甚至碰撞. 当 然,当 前 飞 机 的 导 航 设 备、电 子 设 备 等技术有了很大的 提 高,为 飞 机 的 间 隔 保 留 和 安 全 飞行 提 供 了 强 有 力 保 障,但 是,飞 机 尾 流 的 影 响 是 不容忽视 的. 飞 行 过 程 中 产 生 的 尾 流 对 后 面 的 飞 机造成巨大的影响,是 制 约 飞 机 运 行 数 量 和 安 全 的 重要因素之一.
第３６卷 第５期 ２０１８年９月
西安航空学院学报 JournalofXi′anAeronauticalUniversity
Vol．３６ No．５ Sep．２０１８
某航空事故下的尾流遭遇与风险分析
田志强,王永虎,叶佑军
(中国民用航空飞行学院 飞行技术学院,四川 广汉 ６１８３０７)
摘 要:为了提高空域飞机运行效率,降低客机延 误 率,研 究 飞 机 尾 流 以 精 确 划 分 尾 流 间 隔 是 很 有 必 要 的. 对 比 了 国内外现行的尾流间隔标准,梳理了尾流造成的航空事 件,列 举 了 典 型 的 尾 流 事 件,并 依 据 库 塔Ｇ茹 科 夫 斯 基 定 理 和 毕 奥Ｇ萨 伐 尔 定 律 对 尾 流 事 件 进 行 了 求 值 计 算 ,得 到 了 尾 流 强 度 、初 始 下 降 速 度 和 间 隔 时 间 . 最 后 根 据 相 应 数 据 确 定 了尾涡简化包线以及尾流危险区,依据尾流事件和相关参数整体划分了飞机遭 遇 尾 流 的 程 度,并 进 一 步 合 理 预 测 了 尾流所造成事件的严重性. 关 键 词 :尾 流 间 隔 标 准 ;尾 涡 强 度 ;尾 涡 包 线 ;尾 流 遭 遇
国外关于尾流的研 究 较 早,无 论 是 从 模 型 建 立 和数值分 析,还 是 实 验 和 模 拟 数 据 收 集,以 及 尾 流 间隔优化都 比 较 深 入,其 中 Proctor等 分 析 了 在 分 切变和湍流等外界条件影响下的尾涡传播消散情 况,建立 了 初 始 背 景 湍 流 程 序 . [６] Matayoshi运 用 尾涡咨询系统(WVAS)验 证 缩 小 的 尾 流 间 隔,并 对 尾涡遭遇风险评估 . [７]
前机 重型 中型
后机 重型 中型 轻型 轻型
以 尾 流 距 离 为 基 准 的 最 低 间 隔 (NM) ４．０ ５．０ ６．０ ５．０
表 ２ 中 国 民 航 雷 达 尾 流 间 隔
前机 A３８０
重型 中型
后机 重型 中型 轻型 重型 中型 轻型 轻型
雷 达 尾 流 间 隔 (NM) ６．４７９ ７．０１９ ８．０９９ ４．３２０ ５．４００ ６．４空 事 故 下 的 尾 流 遭 遇 与 风 险 分 析
１９
尾流参数 计 算 模 型,结 合 各 方 面 的 仿 真 数 据 结 果, 以 ２０１７ 年１ 月７ 日 阿 拉 伯 海 上 空 事 件 为 例 ,进 行 了 数值 计 算,获 得 了 尾 流 相 关 的 数 据 结 果,分 析 了 遭 遇尾流的严重程度.
值 . [１] 朱代武建立了 尾 流 强 度 和 速 度 模 型,提 出 翼 尖处尾流最大速度 约 １９m/s,涡 旋 最 大 生 存 时 限 约 ２min[２].在 理 论 方 程 基 础 上,对 模 型 进 行 网 格 划 分,利用湍 流 模 型 有 限 元 求 解,也 是 尾 流 研 究 的 热 点和重点,周 彬 等 对 尾 流 二 维 可 视 化 仿 真,从 能 量 的角度 分 析 尾 流 保 守 被 动 参 量 的 演 化 . [３] 徐 肖 豪 等采用大涡数值模拟验证了涡核崩裂和涡对的连 接、下沉 现 象 . [４] 温 瑞 英 等 采 用 RSM 湍 流 模 型 模 拟了近场尾涡 特 性,得 到 涡 核 半 径 约 为 翼 展 的 ５％ ~１０％ . [５]
１ 尾 流 间 隔 标 准 对 比
为了防止飞机间尾 流 相 互 作 用 的 影 响,国 内 外 对此 做 出 了 相 关 的 法 律 规 定. 国 际 民 航 组 织 (ICAO)、中国民航、美国联邦航空管 理 局(FAA)当 前 使 用 的 尾 流 间 隔 标 准 分 别 如 表 １~ 表 ３ 所 示 .
一般国内对于尾流 的 分 析 主 要 有 两 方 面:一 是 围绕尾流本身的变 化 特 性;二 是 尾 流 对 后 机 的 影 响 和预测,并建立飞 机 之 间 必 要 的 安 全 间 隔. 在 尾 流 研究中,主要围绕尾 流 的 强 度、速 度、持 续 时 间 以 及 产生的尾流区进行建模和仿真.其中胡军运用飞 机的滚转比例系数f 来衡量尾涡对后机的影响程 度,给出 了 理 论 间 隔 时 间 为t 时 的 危 险 遭 遇 概 率
目前,国内 对 于 大 型 飞 机 的 尾 流 实 验 较 少,尾 流数据多是通过风 洞 实 验 和 机 场 雷 达 观 测,为 了 为 尾流研究提供更多 的 基 础 数 据,本 文 将 近 几 年 关 于 尾流的事故事件进 行 总 结 梳 理,运 用 朱 代 武 等 人 的
收 稿 日 期 :２０１８Ｇ０５Ｇ０７ 作 者 简 介 :田 志 强 (１９９２－ ),男 ,山 东 滨 州 人 ,硕 士 研 究 生 ,主 要 从 事 飞 行 运 行 及 安 全 技 术 研 究 .
中 图 分 类 号 :V３２８ 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :１００８Ｇ９２３３(２０１８)０５Ｇ００１８Ｇ０５
０ 引 言
随着我国民航事业 的 发 展,大 型 飞 机 的 运 行 数 量 逐 渐 增 多,小 型 民 用 飞 机 的 种 类 和 数 量 也 在 增 加,飞机种类的多样 化、多 用 化 已 成 为 明 显 的 趋 势. 飞机数量的增加,其 在 航 路 飞 行、着 陆、进 离 场 时 相 遇的概率也会提高,这 要 求 飞 机 之 间 在 航 路、进 近、 着陆、离场上必须保 持 安 全 间 隔,以 防 止 发 生 冲 突, 甚至碰撞. 当 然,当 前 飞 机 的 导 航 设 备、电 子 设 备 等技术有了很大的 提 高,为 飞 机 的 间 隔 保 留 和 安 全 飞行 提 供 了 强 有 力 保 障,但 是,飞 机 尾 流 的 影 响 是 不容忽视 的. 飞 行 过 程 中 产 生 的 尾 流 对 后 面 的 飞 机造成巨大的影响,是 制 约 飞 机 运 行 数 量 和 安 全 的 重要因素之一.
第３６卷 第５期 ２０１８年９月
西安航空学院学报 JournalofXi′anAeronauticalUniversity
Vol．３６ No．５ Sep．２０１８
某航空事故下的尾流遭遇与风险分析
田志强,王永虎,叶佑军
(中国民用航空飞行学院 飞行技术学院,四川 广汉 ６１８３０７)
摘 要:为了提高空域飞机运行效率,降低客机延 误 率,研 究 飞 机 尾 流 以 精 确 划 分 尾 流 间 隔 是 很 有 必 要 的. 对 比 了 国内外现行的尾流间隔标准,梳理了尾流造成的航空事 件,列 举 了 典 型 的 尾 流 事 件,并 依 据 库 塔Ｇ茹 科 夫 斯 基 定 理 和 毕 奥Ｇ萨 伐 尔 定 律 对 尾 流 事 件 进 行 了 求 值 计 算 ,得 到 了 尾 流 强 度 、初 始 下 降 速 度 和 间 隔 时 间 . 最 后 根 据 相 应 数 据 确 定 了尾涡简化包线以及尾流危险区,依据尾流事件和相关参数整体划分了飞机遭 遇 尾 流 的 程 度,并 进 一 步 合 理 预 测 了 尾流所造成事件的严重性. 关 键 词 :尾 流 间 隔 标 准 ;尾 涡 强 度 ;尾 涡 包 线 ;尾 流 遭 遇
国外关于尾流的研 究 较 早,无 论 是 从 模 型 建 立 和数值分 析,还 是 实 验 和 模 拟 数 据 收 集,以 及 尾 流 间隔优化都 比 较 深 入,其 中 Proctor等 分 析 了 在 分 切变和湍流等外界条件影响下的尾涡传播消散情 况,建立 了 初 始 背 景 湍 流 程 序 . [６] Matayoshi运 用 尾涡咨询系统(WVAS)验 证 缩 小 的 尾 流 间 隔,并 对 尾涡遭遇风险评估 . [７]