基于道面轮辙分布规律的飞机轮胎滑水风险研究

来源 :中国民航大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hzfeng163
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当前民航运输业快速发展,飞机在污染跑道条件下起降运行情况增多,轮胎滑水发生几率随之增加,国内外对飞机滑水事故的预防研究极为重视。统计数据表明,飞机在积水污染道面起降时的事故风险约为干燥条件下的4倍,近十年内与飞机滑水相关的事故总量超过382起。污染跑道积水可导致高速滚动轮胎与道面表面失去接触,削弱飞机刹车效用及方向控制力,造成飞机冲偏出跑道等严重后果。以往该领域研究主要关注轮胎滑水仿真与判定条件计算,基于理想化的均匀积水假定得出二元分析结论(即滑水或不滑水),对飞机滑水概率分析及风险量化讨论不足,未考虑由道面横坡及轮辙引起复杂积水环境变化影响,对机场实际运行指导作用有限。对此,本文将道面轮辙变形分布引入道面积水厚度计算,开展飞机轮胎滑水风险分析研究。基于机载记录仪QAR(Quick Access Record)数据提出飞机滑水风险量化指标,将飞机接地滑行过程纳入滑水风险分析范围;建立适应飞机着陆滑行特征的轮胎-积水道面流固耦合仿真模型,考虑有轮辙道面积水分布及飞机接地位置漂移影响;通过一组算例,阐明基于全概率公式的滑水风险量化分析过程。在此基础上,针对飞机滑水风险模糊随机特征,建立基于正态云模型的滑水安全评价分析方法,引入变权理论动态调整权值,考察多种滑水影响因素相对重要程度及状态均衡度,建立轮胎滑水风险等级及划分标准,对某山区多雨机场滑水事件进行实例例证,验证评估模型的可行性和适用性。研究结果表明:1)本文提出的滑水风险量化指标能够对影响因素进行量化分析,以概率形式表示飞机滑水风险;2)基于ABAQUS软件建立的飞机滑水仿真模型考察了道面横坡以及轮辙变形影响,可得出符合实际运行条件的临界滑水速度分布结果;3)综合滑水风险量化指标及飞机接地概率分布提出了滑水风险量化分析方法,探讨了仅横坡的理想道面及带轮辙工作道面的滑水风险概率,分析了轮辙因素对飞机整体滑水风险的影响;4)将变权重-正态云模型引入飞机滑水行为等级评价模型,改进以往二元滑水判断方式,通过综合隶属度计算和风险等级评定,为精细化的机场道面起降运行管理提供参照。
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