飞行安全论文范文第1篇
多起空难事故表明, 微下冲气流对民用和军用飞机的起飞和着陆都有极大的危害。1975年6月在纽约肯尼迪国际机场, 一架B-727飞机着陆时坠毁, 死亡113人。这次航空史上著名的空难事故的罪魁祸首就是微下冲气流。从1968年至1986年间, 美国航空总死亡人数中约有40%死于低空风切变事故。经美国国家研究委员会 (NRC) 1983年确认的与风切变有关的51次飞行事故中, 65%的风切变事故与雷雨有关, 且通常都会有微下冲气流。
1 低空风切变的基本概念
1.1 低空风切变的定义
风切变 (Wind Shear) , 即风的变化, 是指空间任意两点之间风向和风速随位置和时间不同而突然变化。
低空风切变是指发生离地高度在600m以下的风切变。按照低空风切变的物理原因, 低空风切变可分成峰面风切变, 与地面强风有关的风切变以及与对流风暴有关的风切变。对流风暴形成的风切变对空中交通危害最大, 表现为对流形式的下冲气流。
1.2 微下冲气流的形成原因
微下冲气流的形成与人们常见的雷暴云有关。它与雷暴云的上冲和崩溃紧密相关。上升气流在其上升和上冲的过程中, 从高层大气中获得水平动能。随着上冲高度的增加, 上升气流的动能变为位能 (表现为重冷的云顶) 而被储存起来。一旦云顶崩溃, 位能又重新变为下沉气流的动能。重冷云顶的崩溃取决于雷暴云下飑线的移动。飑线锋形成后, 它加速向前部的上升气流区移动。随着飑线远离雷暴云母体, 维持上升气流的暖湿气流供应逐渐被飑线锋切断, 于是, 上升气流迅速消失, 重冷云顶下沉, 产生下沉气流。下沉气流由于从砧状云顶以上卷夹了移动快、湿度小的空气, 增加了下沉气流内部的蒸发, 同时, 这个下沉气流的单体, 由于吸收了巨大的水平动量, 而迅速向前推进。这样, 形成的下沉气流到达地面时, 就可以形成微下冲暴流。
1.3 微下冲气流的特点
微下冲气流是属于下冲气流的一种, 它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度, 也就是说垂直运动的风速会出现突然的加剧, 就产生了特别强的下降气流, 犹如一股强烈的喷射流自天空垂直指向地面, 碰撞地面后四处溢散, 形成一股轴对称的水平方向的直线型外流, 如图1所示, 其作用范围直径小于5km, 持续时间只有1min~5min。根据风速的大小, 把垂直向下的风分成下沉气流和下冲气流。后者是指气流冲向地面辐散后引起的地面上水平风速超过17.88m/s的风。有时, 直接按垂直风速划分。当垂直风速大于3.6m/s (离地面91m高处) 时称之为下冲气流 (如图1) 。
2 微下冲气流对飞行安全的影响
微下冲气流的水平漩涡除包涵下降气流外, 还包含强烈的上升气流。当飞机在低空穿越微下冲气流的时, 会先遇到逆风, 后是顺风, 因而会引起空速和迎角的变化。以下从受力的变化情况来分析, 假定着陆未受风暴影响时, 飞行员按预定的下滑航迹角和空速降飞机配平, 当飞机穿入暴风区, 遭遇逆风, 飞机相对空速增加, 使全机升力增加, 于是飞机开始偏离预定下滑航迹上升。为使飞机回到预定航迹, 飞行员通常推杆和关小油门企图使飞机减速和低头。当飞机继续前飞近暴核中心时, 受侧风和垂直风越大, 但逆风逐渐减小至零。穿过中心后, 水平方向的风变成顺风且越大, 飞机的相对空速越小, 全机升力随之减小, 飞机迅速掉高, 偏离预定航迹俯冲。为了增速和使飞机回到预定航迹, 飞行员会加大油门和拉杆使飞机获最大升力抬头向上飞行。由于大型喷气运输机的发动机时间常数很大, 从小推力状态增至大推力状态约有6s~8s的延迟, 所以飞行速度不能很快增加。在较小的飞行速度之下, 为了获得较大的升力, 就需要较大的迎角, 即进一步拉杆。这是, 由于侧向也要纠偏, 如果操纵过度就可能使飞机失速, 升力进一步减小, 飞机失控而坠毁。
3 结语
本文介绍了微下冲气流的特点、形成原因。分析微下冲气流对飞行安全的影响。由此可见, 缺乏应对该气象条件的飞行员穿越微下冲气流是非常危险的。为了安全起见, 建议气象进一步展开研究探测和预告微下冲气流的技术。
摘要：对飞行安全影响较大的主要是大气紊流和风切变, 尤其以低空风切变危害最大, 微下冲气流则是最危险的低空风切变形式。为了回避和改出危险的微下冲气流, 必须对其一定的认识和了解。本文从低空风切变的基本概念入手, 既而阐述微下冲气流的形成原因、特点等, 分析其对飞行安全的影响。
关键词：低空风切变,微下冲气流
参考文献
[1] 肖业伦, 金长江.大气扰动中的飞行原理[M].国防工业出版社, 1993.
[2] 朱上翔.飞机穿越微下冲气流风场着陆的运动特性[J].飞行力学, 1987 (4) .
[3] 周娜.飞机穿越微下冲气流的智能控制[D].南京航空航天大学硕士论文, 2001.
飞行安全论文范文第2篇
摘 要：本文对飞行控制系统设计的特征结构配置法进行了深入研究。通过深入分析飞行控制系统的响应情况，对特征结构配置方法进行了阐述。通过运用特征结构配置法，能够将多输出、多输入且结构简单的飞行控制系统设计出来。另外，能够对系统的动态性能要求和鲁棒性要求进行共同考虑，能够对解耦等设计要求进行有效满足，最后还提出了投资结构配置法的特点，具有重要意義。
关键词：飞行控制系统设计；特征结构配置法；特点
1.飞行控制系统设计的特征结构配置法分析
通过利用特征向量与特征值能够有效描述飞机的响应。所以，假如能够对飞机的特征结构进行有效改变，便能够对飞行控制系统的时域响应进行有效改善。到目前为止，关于飞行控制系统设计，具有很多不同的配置特征结构配置法，不过这些方法在作用、本质上的差别并不大，在设计过程中，均要求需要对特征向量集、特征值进行有效确定，同时对比例增益控制器进行构建。
1.1期望特征结构的有效配置
对于设计人员来说，假如能够对需要的一组闭环特征值进行有效选定，便可以将期望特征向量的特定元视为0。在如果飞机前飞速度无法影响期望短周期模态的响应，则无需对其他元素的取值情况进行深入考虑，期望闭环特征结构内的相关元素可以视为0。同样，如果特征向量使得状态量为长周期，也可以采用和短周期相同的处理方法，进而相关的分量可以视为0。
综上所述，针对飞行控制系统设计，它的主要表述为：第一，对1组特征向量、期望特征值进行给定，即与；第二，对mXp维阵K予以确定；第三，在对输出反馈进行选用时，期望对特征值组在闭环系统特征值内，则对于阵的特征向量，应尽量和其相对应的特征向量进行靠近。
1.2可达向量空间
闭环系统的特征向量方程为：
2.飞行控制系统设计特征结构配置法的主要特点
和经典设计方法比较，在选用特征结构配置法来设计飞行控制系统，有便于飞行系统的鲁棒性问题的考虑。在进行设计过程中，设计人员能够对相关鲁棒性系统设计指标进行深入考虑。利用特征结构配置法设计出来的控制器，其结构并不复杂。不过针对个的不确定模态，选用特征结构配置法是行不通的，所以特征结构配置法也是存在缺陷和不足的。
参考文献
[1]唐志帅，刘兴华.民机电子飞行控制系统安全性设计与验证[J]. 电气自动化.2016（06）
[2]屈亚伟.民用飞机飞行控制系统动态特性研究[J]. 科技视界.2017（08）
飞行安全论文范文第3篇
基于AMSim和Matlab联合仿真技术是近年发展的一项新技术，它充分利用AMESim和Matlab的接口技术将2个优秀的专业仿真软件结合起来，解决了系统建模难题，为了验证该联合仿真技术在飞行模拟器上的仿真效果，本文对飞行模拟器运动平台进行AMESim/Matlab联合仿真建模，获得了良好的效果。
1引言
飞行模拟器是当今世界仿真技术的重要研究领域，广泛应用于民用和军用航空领域。但模拟器由于其组成结构复杂、交联机构多，特别是运动平台参数不好设置，导致研制周期长、投入大、经济效益低，目前广泛使用的一些仿真软件，如AMESim，Matlab，ADAMS等，由于自身软件设计的局限性，造成依靠单一的仿真技术难以达到预期的目标。
为了提高飞行模拟器运动平台的建模精确度，改善控制系效果，采用AMESim和Matlab二种软件，进行了联合仿真。仿真结果表明，利用AMESim和Matlab的各自优势的联合仿真具有良好的仿真效果，节约了研发成本，为模拟器进一步研发打下良好基础。
2飞行模拟器运动平台工作原理
飞行模拟器运动平台由控制计算机、接口系统、液压汞站和伺服系统组成，控制计算机实时接收飞行方程解算出的与控制运动装置有关的各种信息，经D/A变换、前置滤波和伺服放大后成为伺服阀的输入信号，进而驱动液压缸平滑、稳定的伸缩，实时产生期望的过载、姿态及振动等运动信息；同时液压缸的伸长量经位移传感器传送给接口系统，通过A/D变换后输入给控制计算机，作为检测和控制信息。
3飞行模拟器运动平台联合仿真
3.1 AMESim环境下建模
AMESim软件采用面向系统原理图建模方法，便于工程技术人员掌握，其自带的智能求解器能保证运算精度并具有良好的拓展性。
具体建模步骤如下：
（1）在AMESim/Sketch mode模式下根据系统物理构成搭建清晰直观的物理模型；
（2）在AMESim/Submodel模式下为搭建物理模型选择子模型；
（3）在AMESim/Parameter模式下根据实际参数设置AMESim模型参数，具体的模型参数设置如下：
液压缸初始位移0 mm；活塞直径120 mm；杆直径80 mm；质量块500 kg；静摩擦力0.8 N；安全阀压力：28 MPa；汞排量50 ml/r；伺服阀各通路额定流量500 L/min；额定电流30 Ma；伺服阀阻尼比3；额定电流：40 Ma。
2.2 AMESim/Matlab下系统建模
AMESim虽然可以提高系统的建模精度，但在控制算法、数值处理上不是很强大；而Matlab中的Simulink具有强大的数值计算能力，在数值计算及控制领域得到了广泛应用，但建模的精度不高。采用联合仿真技术将2个专业的软件结合起来，取长补短、发挥各自的优势，提高仿真的精度。
具体实现步骤为：
①在AMESim中采用绘图模式建立系统模型，并为Simulink的控制模块构建一个图标；
②在AMESim子模型模式下為系统各个模块选择合适子模型；
③在AMESim中输入各系统参数；
④在运行模式下运行程序，将AMESim模型转化为Simulink中可调用的S函数；
⑤在Simulink中构建控制函数，在S-function模块参数设置函数名称。
4系统仿真分析
在Simulink中输入阶跃信号，设置好仿真周期和采样周期，从图1和图2可以看到飞行模型器运动平台曲线跟踪基本保持不变，图3可以看到跟踪误差较小，说明采用联合仿真技术改善了系统建模的精度，提高了系统的稳定性。
5结束语
利用AMESim/Matlab联合仿真技术，实现了飞行模拟器运动平台的仿真研究，仿真结果表明，采用联合仿真技术建立的模型仿真效果好，系统稳定无超调，拥有较好的稳定性和动态品质，为飞行模拟器的研发和改进、国防和工业现代化建设打下了良好基础。
飞行安全论文范文第4篇
【摘要】棋类游戏是幼儿园里常见的一种游戏形式。游戏中蕴含着丰富的数学知识，对幼儿数学逻辑思维的发展大有裨益。幼儿教师可以通过自制棋类玩具，扩展游戏规则，创设和谐环境和适时参与游戏等方式，使棋类游戏的作用得到更大程度的发挥，促进幼儿数学能力的发展。
【关键词】幼儿 棋类游戏 数学
棋，泛指文娱项目的一类，是以对弈为主，其中有互相的博弈。早在春秋战国时期，我国就已经出现了围棋，即使在今天，我们在街心公园也能经常见到下棋的人们。可见，棋类游戏已经成为了我国民俗文化的一部分。那么，幼儿园里孩子们玩的棋类游戏与我国几千年前的棋类游戏有何异同？幼儿园棋类游戏对幼儿的发展有何意义？
一、幼儿园棋类游戏
棋类游戏是幼儿比较感兴趣的一类游戏，因此这类游戏在幼儿园里十分常见。目前，幼儿园里以棋类玩具为依托进行的游戏总称为棋类游戏。常见的有传统棋和游戏棋。传统棋包括象棋、围棋、国际象棋等，游戏棋包括飞行棋、故事棋、斗兽棋等。对于幼儿来说，传统棋的难度较大，主要体现在棋盘内容复杂，规则繁多。相对来说，游戏棋更吸引幼儿，它往往具有生动有趣的情境，棋盘简单易识，内容丰富多彩，规则简单易懂等特点，是幼儿乐于参与，并能锻炼思维能力的一种游戏。
棋类游戏不仅是幼儿喜闻乐见的一种游戏方式，也是促进幼儿发展的一种良好途径。首先棋类游戏有助于幼儿逻辑思维能力的发展，能培养儿童开动脑筋，增强注意力和观察力。其次，棋类游戏有助于幼儿社会性的发展，能促进幼儿自信心和规则意识的养成，帮助幼儿正确看待输赢，勇于面对挫折，提高自制力和竞争与合作意识。再次，接触我国传统的棋类游戏有助于开阔幼儿眼界，帮助幼儿了解我国悠久的历史。
由此可见，棋类游戏对幼儿的发展起着重要作用，尤其是对于逻辑思维能力发展的作用尤为突出。那么棋类游戏究竟是如何促进幼儿逻辑思维能力发展的？在这里我们以棋类游戏与数学的关系为例进行分析。
二、棋类游戏中所包含的数学逻辑关系——以飞行棋为例
棋类游戏中包含多种数学逻辑关系，例如分类、顺序、数量、形状、时间、空间等等。我们以飞行棋为例来分析。
飞行棋是幼儿园大班比较常见的一种掷骰行棋的棋类游戏。它由棋盘、棋子、骰子这三部分组成。游戏玩法是：每个儿童可控制4枚颜色相同的小飞机棋子，4枚棋子全部到达终点才算结束，棋子要刚好走到终点处才算到达，如果有多出来点数，就需要往后退。游戏规则为：1.起步。只有在掷到6点后，方可将一枚棋子由飞行基地移至起飞点。2.行棋掷6。行棋过程中如果掷到6点，还可以再掷骰子一次。3.行棋捷径。若棋子前进到与自己颜色相同的格子内时，可以直接飞至前面有相同颜色的格子。
飞行棋中包含的数学逻辑关系有：1.分类。飞行棋的棋子是不同颜色的小飞机，幼儿要根据颜色分类，挑选出相同颜色的小飞机作为自己的棋子。2.顺序。根据谁先掷到6来确定谁先走、谁其次、谁最后。根据所有飞机到达终点的先后顺序确定谁胜出、谁其次、谁最后。3.数量关系。根据所掷的数字行棋，如果掷的是4就走4步。4.空间关系。棋子飞行到下一个格子就能离终点更近一些，这是一个与数量关系有关的空间关系。5.时间关系。最先让4颗棋子全部到达终点就算胜利，这个规则包含了时间、空间和数量关系。
飞行棋中包含了五种数学逻辑关系，这也基本涉及到了了幼儿园数学数、量、形、时、空五大方面。飞行棋中蕴含的数学逻辑关系，使幼儿在玩儿的过程中锻炼了数学逻辑思维的能力，促进了数学逻辑思维的发展。同时，在进行飞行棋的游戏过程中，幼儿也锻炼了注意力、观察力，分享合作能力。
除了飞行棋，幼儿园里的故事棋也蕴含多种数学知识。故事棋棋谱的设置大多通过数字来表示，有利于幼儿增强数感，例如体验数的大小等。骰子和棋子的使用，能够锻炼幼儿的目测数群的能力。棋谱上的图形，棋子的形状，有助于幼儿对二维图形和三维立体形状的认识。有些故事棋类游戏含有时间的概念，可以帮助幼儿认识时间、季节、年月等时间概念。棋子的摆放、收纳能够帮助孩子理解体积的守恒。
三、棋类游戏指导建议
棋类玩具设置方面，除了要为幼儿准备丰富多样，数量充足的传统棋和游戏棋之外，教师应根据幼儿兴趣，自制棋类玩具，这样教师就可以把更多的数学知识引入到棋类游戏中。教师可把棋盘内容与幼儿的一日生活结合起来，让幼儿了解自己每天的生活内容，从而培养幼儿的时间早晚概念。教师可以在棋盘上标明数字，帮助幼儿认读数字，培养数感。棋子方面，可以选择易于儿童捏握的几何体来充当。棋子可以通过颜色、形状等不同维度来分类。这样可以锻炼幼儿通过不同维度分类的能力。
规则设置方面，幼儿园现有的棋类游戏规则都比较死板、游戏中不能涵盖所有的数学逻辑关系。如果能创编出结合几种棋类游戏特色的棋类游戏，扩展游戏规则，兼顾思维发展水平不同的幼儿的需要，这样的棋类游戏才是幼儿园最需要的。例如：按掷骰子的数字走步子，这个规则显而易见就是掷出的数字就是要走的步数，教师在创编游戏的时候，可以把这个规则扩展一下，一种就是掷出的数就是前进的步数，另一种就是掷出的数的2倍就是前进的步数等等。值得注意的是，规则的难易程度要符合幼儿的数学逻辑发展水平。
教师指导方面，首先教师要为幼儿提供安静、和谐的游戏环境，在幼儿进行棋类游戏的过程中，由于幼儿求胜心切，注意力不集中等原因，很容易出现意见不一致或者是发生小矛盾的情况，这时候教师尽量让幼儿按游戏规则自行解决问题，或是提出解决建议，从而锻炼幼儿解决问题的能力。其次，游戏中教师对幼儿的指导要以幼儿所掌握的数学知识为基础，进行适龄指导。据以往观察得之，教师在指导幼儿棋类游戏时，通常只注重下棋技巧的掌握，很少结合数学知识进行适龄指导，这样棋类游戏的作用就不能最大程度的发挥，因此要根据幼儿年龄，进行适龄指导。最后，教师还要适时参与游戏，通过和幼儿共同游戏来了解幼儿的数学逻辑发展水平，发现幼儿游戏中容易出现的问题，同时检验自制棋类玩具是否达到了预设目标。
总之，棋类游戏是最能促进幼儿数学逻辑思维能力发展的游戏之一，教师要充分利用幼儿的兴趣，开发出包含数学知识更多更有趣的棋类游戏，使幼儿的数学逻辑思维得到发展，数学能力得到提高。
参考文献：
[1]刘彤、翟洪娥.利用棋盘游戏培养幼儿逻辑数学思维能力[J].早期教育，2005，（9）：20-22.
[2]崔群.幼儿园开展棋类游戏活动的知道策略[J].教育导刊（幼儿教育），2009（4）：18-20.
作者简介：
张瑞（1988-），女，河北邯郸人，河北大学教育学院2011 级学前教育学研究生。
飞行安全论文范文第5篇
全飞行模拟机是一个典型的人在回路的仿真系统。它能够复现真飞机在空中的各类复杂的飞行环境, 用于飞行员进行起飞、爬升、巡航、着陆以及各种复杂飞机故障处理的训练;同时也可以对飞行员在飞机的飞行性能、操纵品质及飞机的系统性能方面进行全面评估和分析。
全飞行模拟机由模拟机座舱系统、运动系统、视景系统、音响系统、操纵系统及仿真计算机组成。各种飞行系统的数学模型通过运动系统、视景系统、音响系统给飞行员提供真实的多维的的仿真环境, 使得飞行员获得如同真实飞机飞行中完全相同的飞行感知, 从而达到训练的目的。
2 六自由度运动系统
目前国际上通常采用的运动系统是六自由度 (6DOF-Degree Of Freedom) 的运动系统。采用六个相同的伺服作动筒, 通过运动计算机及相关的接口进行实时控制, 从而让模拟机座舱平台按飞行方程的计算结果进行俯仰、倾斜、偏航三个姿态角运动以及升降、纵向、侧向三个线性运动。如图1所示。
根据国家标准建立的飞行运动方程可以计算着六个自由度的各自运行量, 表示 (1) 如下:
其中, u、v、w表示飞机加速度在机体轴系中的分量;
p、q、r表示飞机角速度分量;
X、Y、Z表示在机体轴中所受的总力。
而飞机绕质心转动的动力方程为 (2) :
其中, Ixy=0, Iyz=0 (假设飞机具有对称面) ;
L, M, N表示飞机在机体轴中所受的总力矩。
飞行运动方程可以完成飞机六自由度非线性全量运动的解算, 获取飞机的姿态和位置, 同时计算其它的飞行参数, 如高度、速度等。其运算的流程如图2所示。
其中, 起落架的力和力矩模块的计算会受到前轮操纵角、刹车已经其它轮子的速度的影响。而该运动方程的模块就是根据飞行系统提供的飞机速度、加速度、高度、飞机质量等变量的数值来进行计算, 得到运动平台各个作动筒的运动行程, 指挥作动筒按不同的运动距离来伸缩, 从而使得模拟机可以真实地模拟飞机的飞行姿态。
3 液压系统简介
目前国际上最常见的运动系统包括液压和电动两种。而液压型的运动系统以其工作的超大功率和超长的稳定获得了广泛的使用。所谓的液压系统就是以液体 (即液压油) 为工作介质来传递力、运动和动力。在模拟机中, 就是将电能通过该系统转化为模拟机运动平台升起和降落的动力。全飞行模拟机的运动系统由运动平台、六个伺服作动筒、液压油缸和液压传动装置组成。每个作动筒上端通过传动轴与模拟机平台轴相连, 其下端同样通过传动轴与地基轴承组件相连。
液压系统的工作过程实际上就是能量的转换与传递过程。液压部分由电机、液压泵、各种控制阀以及液压马达组成, 主要完成将电能→机械能→液压能→机械能的转换。图3显示的是液压系统的组成和能量流向。
作动筒液压筒由液压泵、液压总管、伺服阀、活塞杆以及位移传感器组成。活塞杆主要由液压静力活塞、活塞杆以及上下两个缓冲垫组成;位移传感器是一块磁铁, 置于活塞杆下端, 位于作动筒内部, 通过测量起始与终止脉冲之间的时间差来精确地定位作动筒的运动行程。
当液压系统的液压泵向伺服作动筒充压时, 在活塞杆与轴承之间以及液压筒内腔壁之间将形成一层高压油膜, 由于全密闭的原因, 这层薄薄的液压油就能产生足够大的液压力, 用以支撑和定位活塞杆, 使得模拟机的运动平台随着活塞杆的移动来进行上下、左右、前后的运动;同时也可以防止活塞腔内外壁的接触摩擦以保护伺服作动筒。
4 结语
由于运动系统对于飞行模拟机的真实性具有至关重要的作用, 因此运动系统及液压系统的正常工作和稳定就是正常飞行训练的基本和保障。对于此系统来说, 了解它的原理和运行规律, 在日常的模拟机维护中, 将系统的检查和保养做到前面, 将故障诱因和隐患消灭在萌芽中, 就可以大大地降低故障发生的频率。研究和探索液压系统的原理, 可以力争缩短维修周期, 为模拟机维修、飞行训练管理、节约模拟机的训练成本发挥积极的作用。
摘要：本文对全飞行模拟机液压运动系统进行了详细的分析和阐述, 主要介绍了模拟机六自由度运动系统的工作原理和飞行方程;以及模拟机液压系统的能量流向原理和主要部件。针对液压系统的运行特点着重提出了相应的维护措施。
关键词：飞行模拟机,六自由度运动系统,液压系统
参考文献
[1] 彭晓源.系统仿真技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2006.
[2] 王行仁.飞行实时仿真系统及技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2000.
[3] 陆望龙.液压系统使用与维护手册[M].北京:化学工业出版社, 2008.