面向机舰适配的舰载飞机起降特性分析 被引量：17

1

作者 王永庆 罗云宝 +1 位作者 王奇涛 张勇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期269-277,共9页

机舰适配性是舰载飞机总体设计的核心内容之一,通常包括性能适配和保障适配两部分,是舰载飞机总体设计特有的阶段;其内涵是指舰载飞机充分、高效利用航母的特性,使用其设备和装置的固有能力。以舰载飞机的使用环境为切入点,定义了有人... 机舰适配性是舰载飞机总体设计的核心内容之一,通常包括性能适配和保障适配两部分,是舰载飞机总体设计特有的阶段;其内涵是指舰载飞机充分、高效利用航母的特性,使用其设备和装置的固有能力。以舰载飞机的使用环境为切入点,定义了有人驾驶陆基飞机改舰载机设计所需考虑的机舰适配的诸多方面;以滑跃起飞/拦阻着舰型舰载机为实例,突出性能适配,对滑跃起飞和拦阻着舰的过程进行物理分解,探求舰机以及环境参数对其性能的影响,建立了相关性能的计算方法,并结合国外典型航母的数据进行了计算分析,定量评估了甲板风对滑跃起飞和拦阻着舰的作用。同时,从保证着舰安全性的角度给出了建议的着舰方式、标准拦阻程序和安全逃逸的最短甲板长度需求。最后,给出了滑跃起飞/拦阻着舰飞机设计的关注点。 展开更多

关键词 机舰适配性 滑跃起飞 拦阻着舰 甲板风 舰载飞机 航空母舰

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烟囱热排烟对舰船甲板风下洗影响的大涡模拟 被引量：3

2

作者 袁书生 曾亮 邹强 《舰船科学技术》 北大核心 2016年第11期34-38,共5页

采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究迎面来风条件下、烟囱热排烟对舰船甲板风下洗气流的影响,得到舰船飞行甲板上空下洗与航向、横向速度随时间的变化。较无热烟气排出,热排烟使飞行甲板上方的下洗速度时均值减小,其脉... 采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究迎面来风条件下、烟囱热排烟对舰船甲板风下洗气流的影响,得到舰船飞行甲板上空下洗与航向、横向速度随时间的变化。较无热烟气排出,热排烟使飞行甲板上方的下洗速度时均值减小,其脉动幅度增加;飞行甲板上距离机库门相同的位置上,越靠近首尾对称面,热排烟对下洗速度的影响越大;越靠近舰尾区域,热排烟对飞行甲板风下洗速度的影响越小。 展开更多

关键词 水面舰船 大涡模拟 热排烟 甲板风

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基于CVG的滑跃甲板尾流抑制 被引量：1

3

作者 杨穆清 张良 马东立 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期89-100,I0002,共13页

滑跃甲板对于提高舰载机起飞性能有重要意义,但是滑跃甲板会加剧舰尾流的湍流度,造成甲板上方和下滑线附近气流高度不稳定,影响舰载机起降安全。本文采用RANS/LES混合的DES方法,对平直甲板和滑跃甲板尾流进行数值模拟。结果表明,滑跃甲... 滑跃甲板对于提高舰载机起飞性能有重要意义,但是滑跃甲板会加剧舰尾流的湍流度,造成甲板上方和下滑线附近气流高度不稳定,影响舰载机起降安全。本文采用RANS/LES混合的DES方法,对平直甲板和滑跃甲板尾流进行数值模拟。结果表明,滑跃甲板后方存在巨大的分离区,对甲板上表面和着舰下滑线附近气流产生很大的影响,导致甲板附近x方向风速度降低,提高了对舰载机起飞和降落速度的要求。同时,速度波动幅值增大,对舰载机精准航迹控制有不利影响。为有效抑制滑跃甲板造成的舰尾流影响,提出了一种基于柱状涡流发生器(cylindrical vortex generators,CVG)的滑跃甲板尾流抑制方法,可有效降低滑跃甲板产生的影响。柱状涡流发生器可以有效减弱滑跃甲板导致的前甲板分离区,使得甲板流场更加稳定。相比无CVG时,有CVG时甲板x方向风速更高,风速波动功率谱密度(PSD)降低20~40 dB,恢复到与平直甲板相当的程度,可有效提高舰载机的起降安全性。 展开更多

关键词 滑跃甲板 舰尾流 柱状涡流发生器 甲板风 功率谱密度

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风向对航母甲板风影响的大涡模拟

4

作者 袁书生 赵元立 丁伟锋 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期1-6,共6页

采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了来风风向对航母甲板风的影响,得到了不同来风风向条件下,艏艉对称面附近、甲板上方低场及航母后方某点处压力和垂向速度随时间的变化关系。结果表明:航母有一定角度的侧向风对舰载... 采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了来风风向对航母甲板风的影响,得到了不同来风风向条件下,艏艉对称面附近、甲板上方低场及航母后方某点处压力和垂向速度随时间的变化关系。结果表明:航母有一定角度的侧向风对舰载机起飞有利,右舷风比左舷风有利;从有利于舰载机着舰角度看,右舷来风较左舷来风有利;从舰载机着舰下滑稳定性上看,来风风向角度越小越有利。 展开更多

关键词 航空母舰 甲板风 大涡模拟 舰载机 来风风向

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侧向风下航母甲板风涡流场的模拟研究

5

作者 袁书生 粘松雷 赵元立 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第1期45-50,共6页

采用低马赫数假设下的气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究在侧向来风条件下,航母甲板风涡流场的特点。在侧向来风时,航母前部甲板上方压强时均值、变化幅度与周期差异不大;后部甲板上方压强时均值较前半部分略有增加,变化幅度... 采用低马赫数假设下的气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究在侧向来风条件下,航母甲板风涡流场的特点。在侧向来风时,航母前部甲板上方压强时均值、变化幅度与周期差异不大;后部甲板上方压强时均值较前半部分略有增加,变化幅度和周期均有所增大。 展开更多

关键词 航空母舰 甲板风 大涡模拟 涡流

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正向来风速度对航母起降跑道甲板风影响的大涡模拟

6

作者 袁书生 张旭东 董可海 《系统仿真技术》 2016年第4期322-328,共7页

采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了正向来风不同速度对航母甲板风的影响,得到了不同风速下甲板上方、艏艉对称面附近、较低高度处压强和垂向速度随时间的变化关系。来风风速对起飞跑道上方压强的影响主要是其时均值... 采用低速气流运动控制方程组和湍流大涡模拟方法,研究了正向来风不同速度对航母甲板风的影响,得到了不同风速下甲板上方、艏艉对称面附近、较低高度处压强和垂向速度随时间的变化关系。来风风速对起飞跑道上方压强的影响主要是其时均值,对脉动幅度和随着时间呈均匀随机脉动变化的规律影响不大。在起飞跑道的大部分长度上,垂向速度的时均值和脉动幅度并不随着来风风速单调增加。越靠近起飞点,出现下洗速度的时间越长,速度值越大。来风风速对降落跑道上方压强时均值和脉动幅度的影响均较大,并出现了压强大尺度脉动随着时间周期性变化的规律,压强脉动幅度随着来风风速的增加而增加。在整个降落跑道上,垂向速度随着时间变化均出现了周期性规律。越靠近降落起点,变化周期越小,出现下洗速度的时间越长,速度值越大。 展开更多

关键词 航空母舰 甲板风 大涡模拟 风速影响

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非对称因素对舰载机弹射起飞安全的影响 被引量：5

7

作者 林佳铭 张轶 +1 位作者 乐挺 王立新 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期363-374,共12页

非对称因素会导致舰载机在弹射后出现横航向偏离,并影响其纵向起飞航迹。针对定位偏心、弹射道偏角、甲板横摇等3类扰动因素,开展了这些非对称因素对飞机弹射起飞特性影响规律的理论分析与仿真计算,掌握了飞机在甲板滑跑段的偏航运动特... 非对称因素会导致舰载机在弹射后出现横航向偏离,并影响其纵向起飞航迹。针对定位偏心、弹射道偏角、甲板横摇等3类扰动因素,开展了这些非对称因素对飞机弹射起飞特性影响规律的理论分析与仿真计算,掌握了飞机在甲板滑跑段的偏航运动特性以及离舰上升段的横航向偏离特性。基于弹射起飞后飞机航迹下沉量与滚转角2项安全性要求,通过仿真计算建立了安全甲板风(WOD)包线,结果表明:安全甲板风包线的下边界由最大航迹下沉量约束,左右边界由最大滚转角限制确定,上边界由最大海面风速决定;定位偏心、甲板横摇等非对称因素将显著缩小安全甲板风包线的风速和风向角范围。 展开更多

关键词 舰载机 甲板风(WOD)包线 安全准则 定位偏心 弹射道偏角 甲板横摇

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舰载飞机着舰最佳甲板风初步分析 被引量：6

8

作者 曹炎娜 李屹东 +1 位作者 董庚寿 周佳 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1995年第2期18-24,32,共8页

主要依据美国海军航空兵试验中心对各种舰载飞机实际飞行试验研究结果，阐述舰载飞机着舰最佳甲板风研究的意义、方法及其大小。经初步分析认为：对于喷气式舰载飞机着舰甲板风为２５ｋｎ，对于螺旋桨式舰载飞机着舰甲板风为１５ｋｎ是... 主要依据美国海军航空兵试验中心对各种舰载飞机实际飞行试验研究结果，阐述舰载飞机着舰最佳甲板风研究的意义、方法及其大小。经初步分析认为：对于喷气式舰载飞机着舰甲板风为２５ｋｎ，对于螺旋桨式舰载飞机着舰甲板风为１５ｋｎ是最佳的。但通过计算喷气式飞机甲板风值在２５ｋｎ和３５ｋｎ的结果比较，在甲板风为２５ｋｎ时，由于接地速率增加近１０％，这将会带来一些不利的结果。 展开更多

关键词 舰载飞机 航空母舰 甲板风 飞行试验

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基于直升机舰面起降动态仿真的风限图计算 被引量：3

9

作者 吉洪蕾 赵辉 +1 位作者 陈仁良 吴文韬 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期53-64,共12页

建立了基于直升机舰面起降动态仿真的风限图(WOD)计算方法,综合计入舰船尾流、直升机运动和驾驶员操控等多因素的作用提升风限图计算的准确度。基于耦合舰船非定常尾流的飞行动力学模型,发展了适于直升机多轴协同操控的驾驶员模型,建立... 建立了基于直升机舰面起降动态仿真的风限图(WOD)计算方法,综合计入舰船尾流、直升机运动和驾驶员操控等多因素的作用提升风限图计算的准确度。基于耦合舰船非定常尾流的飞行动力学模型,发展了适于直升机多轴协同操控的驾驶员模型,建立了舰面起降轨迹的数学描述和生成方法,形成计入舰船尾流、直升机运动和驾驶员操控等多因素综合作用的直升机舰面起降动态仿真方法。在此基础上,总结风限图计算判据,建立风限图计算方法。计算结果表明,某些风况下直升机在舰面起飞和降落过程中受到舰船尾流的干扰远大于在甲板上方悬停时受到的作用。本文方法能够捕捉到不同起降点和起降方式导致舰船尾流时空变化的干扰,与传统计算方法相比,显著提升了风限图计算的准确度。 展开更多

关键词 直升机 飞行动力学 舰船尾流 动态配合 风限图

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甲板风对着舰下滑道的影响研究 被引量：2

10

作者 田杰荣 徐彦军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第6期12-16,共5页

根据舰载机着舰对甲板风的要求,在分析不同类型下滑道基础上,分别探讨了回收逆风和侧风对着舰下滑道的影响,提出了不同甲板风条件下保证飞行员操纵感觉一致、舰艉净空安全高度、下滑道着舰时间不变和消除侧风影响、准确保持初始对中的方... 根据舰载机着舰对甲板风的要求,在分析不同类型下滑道基础上,分别探讨了回收逆风和侧风对着舰下滑道的影响,提出了不同甲板风条件下保证飞行员操纵感觉一致、舰艉净空安全高度、下滑道着舰时间不变和消除侧风影响、准确保持初始对中的方法,为舰载机准确进入下滑道起点和安全高效回收提供理论依据,对实际飞行具有借鉴意义。 展开更多

关键词 甲板风 侧风 回收逆风 下滑道

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舰载直升机理论风限图飞行模拟获取方法 被引量：4

11

作者 贺少华 谭大力 颜世伟 《海军航空工程学院学报》 2020年第3期271-276,284,共7页

获取舰载直升机实用风限图,仅依靠实装飞行试验或建模仿真都是非常困难的。通过起降飞行模拟试验获取理论风限图,结合少量的海上实装飞行验证试验是一种综合较优的方法。起降飞行模拟试验需要真实飞行员和高等级飞行模拟器参与,飞行模... 获取舰载直升机实用风限图,仅依靠实装飞行试验或建模仿真都是非常困难的。通过起降飞行模拟试验获取理论风限图,结合少量的海上实装飞行验证试验是一种综合较优的方法。起降飞行模拟试验需要真实飞行员和高等级飞行模拟器参与,飞行模拟器中的母舰气流场数据、母舰运动可由建模仿真或试验测试得到,且必须考虑母舰气流场的非定场特性;只有当飞行员视景或视觉反馈受限时(如能见度降低时),飞行模拟器基座的六自由度运动才是必需的;用DIPES或Bedford方法量化飞行员主观操纵负担,结合记录的客观操纵数据,评判起降难度;典型的飞行模拟试验程序包含了不同风况下的进近和甲板着舰,通常每隔15°和5kn一个风况。通过起降飞行模拟试验得到的理论风限图,可以更加有效和安全地指导海上实装飞行验证试验,最终获得实用风限图。 展开更多

关键词 舰载直升机 舰船气流场 甲板风风限图 飞行模拟试验 CFD建模仿真

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甲板风对舰船空气尾流影响的数值研究 被引量：2

12

作者 王金玲 姜广文 +1 位作者 朱枫 李海旭 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2018年第2期46-52,共7页

利用CFD仿真方法对不同甲板风风速和风向角条件下的SFS2、LHA-1及CVN-73空气尾流场进行数值模拟。研究表明,舰船空气尾流场随甲板风风速的变化符合雷诺数独立性原则,这一规律表明,对于感兴趣的风向角,只需要计算一个风速即可,因此可有... 利用CFD仿真方法对不同甲板风风速和风向角条件下的SFS2、LHA-1及CVN-73空气尾流场进行数值模拟。研究表明,舰船空气尾流场随甲板风风速的变化符合雷诺数独立性原则,这一规律表明,对于感兴趣的风向角,只需要计算一个风速即可,因此可有效减少舰船空气尾流场研究中的工作量。但是,随着风向角的变化,舰船空气尾流场会发生剧烈改变,对于感兴趣的风向角工况必须逐一进行计算。对比分析结果显示,算例中0°~15°的风向角范围是适合舰载直升机起降操作的较理想风向角。研究结果明确了甲板风对舰船空气尾流场特性的影响,可为后续舰船空气尾流场的研究提供参考,为直升机安全操作包线的制定和固定翼飞机的安全着舰提供理论依据。 展开更多

关键词 甲板风 舰船空气尾流 数值模拟 舰载机 操作包线

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正向风下航母甲板风涡流场的模拟研究

13

作者 粘松雷 丛红日 褚政 《舰船电子工程》 2020年第8期89-93,共5页

在低马赫数气流条件下,依据运动控制方程组,利用模拟方法,研究航母甲板风涡流场在正向来风时的特点。航母甲板的前部上方压强随着时间变化的规律基本相同;后部甲板上方压强尽管其时均值接近,但距舰艉越近,变化幅度与周期越大。靠近舰艉... 在低马赫数气流条件下,依据运动控制方程组,利用模拟方法,研究航母甲板风涡流场在正向来风时的特点。航母甲板的前部上方压强随着时间变化的规律基本相同;后部甲板上方压强尽管其时均值接近,但距舰艉越近,变化幅度与周期越大。靠近舰艉区域,每隔一段时间出现与舰艏部分周期接近的压强平稳变化,然后出现一段变化幅度较大、周期较长的剧烈压强变化。前部甲板左右两舷诱导出了两个涡,距舰艏越远,涡的强度越小。后部甲板左舷处的涡非常弱,右舷则产生了一个又高又大的涡,并在涡右侧产生了非常明显的下洗速度区域,距舰艉越近,该涡的强度和下洗速度越小。在舰后横向垂直截面上存在着6个涡,艏艉对称面附近3个,左侧区域1个,右侧区域2个(上下分布)。艏艉对称面附近这3个涡高度较低,对直升机起降影响不大,而另外3个涡高度较大,会有较大的影响。 展开更多

关键词 航空母舰 甲板风 大涡模拟 涡流

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