- Артикул:00-01008745
- Автор: Баранов Н.А., Белоцерковский А.С.
- ISBN: 978-5-02-038083-7
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Наука (все книги издательства)
- Город: Москва
- Страниц: 436
- Год: 2013
- Вес: 670 г
Развернуть ▼
В монографии излагаются математические модели и численные методы, направленные на решение обширного круга проблем, связанных с обеспечением вихревой безопасности полётов самолётов. Наряду с рассмотрением вопросов образования и развития вихревых следов за самолетами, экспериментальных и численных методов исследования их эволюции в турбулентной атмосфере и степени их опасности для других самолётов, изложены подходы к решению задач пространственно-временной оптимизации воздушного движения с учетом требований вихревой безопасности, управления процедурами эшелонирования воздушных судов, оценки риска вихревой безопасности в зависимости от состояния внешней среды и интенсивности воздушного движения. Представленный в монографии материал содержит ряд новых моделей в области прогнозирования вихревой динамики и оценки потенциальной эффективности систем вихревой безопасности.
Для специалистов, занимающихся обеспечением безопасности полётов летательных аппаратов.
The monograph contains mathematical models and numerical methods for solution of comprehensive range of problems related to aircraft wake vortex safety problems. Along with issues of generation and development of wake vortices past aircraft, experimental and numerical research methods of wake vortex evolution in turbulent atmosphere and their hazard for other aircraft, approaches to problems of space-time optimizaton of air traffic are explained with account of wake vortex safety requirements, control of aircraft separation procedures, wake risk assessment depending on environmental condition and air traffic intensity. The presented material contains a number of new models in the area of wake vortex dynamics forecast, and of assessment of wake vortex safety system potential efficiency.
The monograph is intended for engineers in aircraft flight safety.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Вихревые следы за летательными аппаратами
1.1. Структура вихревого следа и его воздействие на летательные аппараты
1.2. Обзор катастроф, связанных с попаданием летательных аппаратов в вихревые следы
Литература
2. Экспериментальные исследования вихревых следов
2.1. Летные эксперименты
2.2. Модельные эксперименты
Литература
3. Пути повышения вихревой безопасности полетов
Литература
4. Анализ существующих и перспективных требований ИКАО в области обеспечения вихревой безопасности полетов
4.1. Общие сведения о нормативных требованиях ИКАО по турбулентности в вихревом следе
4.2. Усилия авиационных властей по обеспечению вихревой безопасности полетов
4.3. Перспективные требования ИКАО к интегрированной системе вихревой безопасности полетов
5. Рекатегоризация стандартов ИКАО по вихревой безопасности
5.1. Задача рекатегоризации воздушных судов
5.2. Определение безопасных расстояний следования воздушных судов различных типов
5.3. Алгоритм решения задачи рекатегоризации
Литература
6. Структура перспективных систем вихревой безопасности
6.1. Бортовая система вихревой безопасности полетов
6.2. Интегрированная система вихревой безопасности полетов
6.3. Информационное обеспечение подсистемы вихревого прогноза
6.4. Структура алгоритмического обеспечения системы вихревого прогноза
7. Метеорологическое обеспечение систем вихревой безопасности полетов
7.1. Состав наземного оборудования подсистемы метеорологического обеспечения вихревого прогноза
7.2. Программное обеспечение для прогнозирования метеопараметров
7.3. Состав бортового модуля подсистемы метеорологического обеспечения вихревого прогноза
7.4. Комплекс мониторинга и прогнозирования вихревой обстановки и сдвига ветра в районе аэродрома
8. Разработка технологии обнаружения вихревых следов в районе аэродрома на основе сканирующего доплеровского лидара
8.1. Принципы обнаружения вихревых следов на основе лидарного зондирования
8.2. Алгоритм оценки параметров вихревого следа
9. Математические модели и метод дискретных вихрей как основа численных алгоритмов систем обеспечения вихревой безопасности
9.1. Понятие вихря в аэрогидродинамике
9.2. Динамика пары вихрей
9.3. Уравнения переноса завихренности
9.4. Граничные условия
9.5. Метод дискретных вихрей
Литература
10. Модель ближнего вихревого следа
10.1. Нелинейная модель ближнего следа
10.2. Влияние струй двигателя на структуру вихревого следа
10.3. Линейная модель ближнего следа
10.4. Универсальная модель ближнего следа
Литература
11. Модель дальнего вихревого следа
11.1. Уравнения динамики вихрей с учетом их вязкого взаимодействия
11.2. Моделирование влияния земли
11.3. Моделирование влияния атмосферной турбулентности
11.4. Моделирование влияния сдвига ветра
11.5. Моделирование влияния стратификации атмосферы
11.6. Чувствительность параметров вихревых следов к различным факторам
11.7. Сравнение с экспериментом
Литература
12. Опасные вихревые зоны
12.1. Определение аэродинамического воздействия спутного следа впереди летящего самолета на другой самолет
12.2. Критерии безопасности самолетов при попадании в вихревой след
13. Анализ влияния точности информационного обеспечения на точность прогнозирования вихревой обстановки
13.1. Влияние точности определения параметров самолета-генератора на точность прогнозирования вихревой обстановки
13.2. Влияние точности определения метеорологических параметров на точность прогнозирования вихревой обстановки
13.3. Влияние пропускной способности линий передачи данных на точность прогнозирования вихревой обстановки
Литература
14. Оценка эффективности системы вихревого прогноза
14.1. Модель функционирования аэропорта
14.2. Безопасные расстояния как фактор, ограничивающий пропускную способность аэропорта
14.3. Разработка модели оценки эффективности системы вихревого прогнозирования
14.4. Примеры расчетов
14.5. Анализ уровня вихревой безопасности при использовании СВП
14.6. Модель для оценки безопасности взлетно-посадочных режимов с учетом человеческого фактора
14.7. Методика оценки уровня безопасности полетов с учетом норм эшелонирования
воздушных судов
Литература
TABLE OF CONTENTS
Introduction
1. Aircraft wake vortices
1.1. Wake vortex structure and its influence on aircraft
1.2. Review of fatal incidents related to wake vortex encounter
References for Chapter 1
2. Experimental research of wake vortices
2.1. Flight experiments
2.2. Simulation experiments
References for Chapter 2
3. Paths of wake vortex flight safety increase
References for Chapter 3
4. Analysis of the ICAO current and perspective requirements in the area of wake vortex flight safety assurance
4.1. General information on the ICAO regulatory requirements for wake turbulence
4.2. Aviation authority efforts to assure wake vortex flight safety
4.3. The ICAO perspective requirements for the integrated wake vortex flight safety system.
5. Recategorization of the ICAO wake vortex safety standards
5.1. The problem of aircraft recategorization
5.2. Determination of safe separations for aircraft of various types
5.3. Recategorization algorithm
References for Chapter 5
6. Structure of perspective wake vortex safety systems
6.1. Onboard wake vortex flight safety system
6.2. Integrated wake vortex flight safety system
6.3. Informational support of the wake vortex prediction subsystem
6.4. Algorithmic structure of the wake vortex prediction system
7. Meteorological support of wake vortex flight safety systems
7.1. Ground-based configuration of the subsystem for meteorological support of wake vortex prediction
7.2. Software for prediction of meteorological parameters
7.3. Onboard configuration of the subsystem for meteorological support of wake vortex prediction
7.4. Complex for monitoring and prediction of wake vortex and wind shear situation near aerodromes
8. Development of technologies for wake vortex detection near aerodromes based on a scanning doppler lidar
8.1. Principles of wake vortex detection based on lidar sensing
8.2. Algorithm for estimation of wake vortex parameters
9. Mathematical models and the method of discrete vortices as a basis for numerical algorithms of the flight safety system
9.1. The concept of a vortex in aero- and hydrodynamics
9.2. Dynamics of a vortex pair
9.3. Equations for vorticity transport
9.4. Boundary conditions
9.5. The method of discrete vortices
References for Chapter 9
10. Near wake model
10.1. Nonlinear model of near wake
10.2. Influence of engine jets on wake vortex structure
10.3. Linear model of near wake
10.4: Universal model of near wake
References for Chapter 10
11. Far wake model
11.1. Vortex dynamics equations with their viscous interaction
11.2. Simulation of ground surface effects
11.3. Simulation of ambient turbulence effects
11.4. Simulation of wind shear effects
11.5. Simulation of atmosphere stratification effects
11.6. Sensitivity of wake vortex parameters to different factors
11.7. Comparison with experiments
References for Chapter 11
12. Dangerous wake vortex areas
12.1. Evaluation of aerodynamic action of wake vortices on another aircraft
12.2. Safety criteria for aircraft entering wake vortices
13. Influence of the nformational support accuracy on the wake vortex prediction accuracy
13.1. Influence of the generating aircraft parameters accuracy on the wake vortex prediction accuracy
13.2. Influence of the measurement accuracy of meteorological parameters on the wake vortex prediction accuracy
13.3. Influence of the data link capacity on the wake vortex prediction accuracy
References for Chapter 13
14. Performance evaluation of the wake vortex prediction system
14.1. Airport operational model
14.2. Safe separations as a factor limiting airport capacity
14.3. Development of a model for wake vortex flight safety system performance
14.4. Calculation results
14.5. Estimation of a vortex safety level when using a wake vortex flight safety system
14.6. Model for estimation of departure/arrival safety taking account of a human factor
14.7. Methodology of a flight safety level estimation taking account of the aircraft wake vortex separation standards
References for Chapter 14
Рекомендуем
