Сътресенията в водовъртеж след е феномен с изчезващ крила, въртящи въздушната маса, която се проявява зад самолета (VS). Включено в водовъртеж зоната на слънце може да е по-голям риск.
Повдигащата сила се създава от Sun разлика в налягането по повърхността на крилото: ниско налягане - в горната повърхност, високо - на дъното. Това води до образуването на вихри на крилете на въздухоплавателните средства. Събуждане вихри - въртящи се в противоположна посока на въздушния поток, като квази-цилиндрична форма. турбуленция в водовъртеж след Известно е за дълго време, но това увеличава опасността стана ясно, с появата на голям самолет с реактивен двигател. осигуряване на въпрос водовъртеж сигурност е проблем за пилоти, ръководители на полети и летищни услуги.
Проблемът за събуждане водовъртеж еволюция на слънцето е формулиран по следния начин. Sun лети при предварително определена височина с известна скорост в турбулентен атмосфера, образува вихър пътека зад него. Необходимо е да се определи структурата, а трасето на живот и да се изгради своя обобщен математически модел. Последният етап - изграждане на модел събуждане вихрови ефекти върху динамиката на слънцето (стойността на претоварване, промяната в ъглите на ориентацията и ъгловата скорост на слънцето), в зависимост от условията на срещата с следното [1].
събуждане водовъртеж структура зависи от режима на слънце самолет. Режим на крилото механизацията на излитане и кацане отхвърлена, в резултат на системата за формиране multivortex. В режим на скоростта се образува две вихър система. Вихрите участват в две физически процеси - слетия еднакво въртеливи вихри в загуба на движение на всеки вихър се дължи на взаимодействие с противоположно въртеливо вихър [2].
Вихри образувани мивка заедно с въздух при скорост елипсовидна капсула
където T0 - циркулация, която зависи от началото на вихър; l0 - разстоянието между вихрите. Общият циркулацията на вихър намалява с течение на времето. Основният механизъм на загубени обръщение действа дифузия. Вихрите вътре в капсулата може да се счита като течните завихрянията. Извън на капсулата не е течност завихряне. Нестабилни смущения турбулентни изхвърлени от капсула част на флуида завихряне, който след това се качват и пренасят от външния поток. Тази втора загуба метод вихри обращение. събуждане вихрови параметри се определят от теглото, скорост и форма на крило на слънце. Колкото по-тежък слънцето, по-трудно и по-механизация на полетна скорост крило, по-силната турбуленция събуждане.
Въздействието на събуждане водовъртеж на слънцето
Swirl генератор слънце пътека е най-опасното в случая, когато вторият слънцето лети по-ниско ниво. Когато настъпва хоризонтално движение на вихъра на вятъра събуждане.
Vortex пътека за някои слънце, уловени в следващата зона действие е изключително опасно. В този случай, може да се развие силна движение на ролката, което Пери не винаги е възможно поради няколко причини: липсата на ефективно управление, загубата на слънцето значителна височина, рязко намаляване на степента на изкачване, освен това, да възникне, когато това натоварване е в състояние да причини сериозни вреди на конструкцията.
Има количествени критерии за оценка на степента на събуждане вихрови ефекти на Слънцето САЩ Терминът "доза дискомфорт", получена при преминаване в близост до пистата Sun е въведена. Дискомфорт е решена конгестия (главно вертикално и странично) и ъгловото ускорение на самолета. Както се използва критерий дискомфорт претеглена сума от квадратите на интегралите на нарастване ускоренията, преминава през Ts / PID единица (TS + 1):
където е - операторът на диференциация; Т - времеконстанта; к - постоянна [2].
Ако T → ∞ на (2) като критерий на интегралите на ускорения квадрати стъпки, и когато Т → 0 - производни на квадрати претоварване. Нарастването на странични ускорения опасни вертикални стъпки, така к> 1.
Модел Sun и следящ водовъртеж
Основните характеристики на модела на WS за изчисляване на събуждане вихри са тегло, скорост и размери: размах на крилете, с обща дължина и височина.
Ние ще се оцени размера на водовъртежа за събуждане, който се създава от слънцето на сцената на круиз. Когато симулиране зад вихър външна обвивка използва стохастичен модел на вятъра: измервателни грешки отговарят на Gaussian, външната обвивка е елипсоид с нарастващото osya- Е [3] във времето. Закона за увеличаване на дължината на semiaxes вихър елипсоида на (RE) се дава с г = d0 + savrgt, където d0 - начална дължина на полуосите; savrg - грешка при измерване на вятъра; т - време от образуването на вихър. Обвивката на външната обвивка е повърхност близо до елиптична конус. Хоризонталната проекция на конуса е наклонена по отношение на посоката на полета на слънцето в присъствието на страничен вятър. Широчината на издатината е пропорционална оценява грешката при измерване на вятъра. В една реална ситуация, която искате да се определи размера на ИЕ, което в момента с определена степен на вероятност може да бъде водовъртеж събуждане.
С помощта на модела на [3], изчисляване на параметрите за самолети събуждане вихър тип Superjet на 100-75LR със следните характеристики: тегло М = 4,3 * 104 кг, скорост V = 150 m / с, люлка крилата L0 = 27.8 m, общата височина Н = 20 m, savrg = 2м / C.
Първоначалните semiaxes (А0; b0; c0) VE количество: a0 = l0 / 2, b0 = Н / 2, c0 = TstepVx, Tstep = 1 гр. Това означава, че изходният RE, Sun образува има размери semiaxes: a0 = 13,9 m, b0 = 10 m и c0 = 150 m.
Характерните времето и време гниене вихър рей [3], съответно, ще бъде:
140, където циркулацията на въздуха Gdecay = 70 m2 / C.
първоначалната циркулация T0 на определят изчисляване скорост U0 (1) и характеристика време Получената T0 = 2pt ¢ = 179 m2 / C.
VE време на жизнения цикъл на собственото си да промени размерите на полуосите при г = savrgtdecay = 280 m, отпадане на = 100 m. Натоварвания на вятъра не се вземат предвид.
Както се вижда от ИЕ оценка във времето практически трансформира в диаметър топка от около 600-800 m, увеличаване в линейни размери от почти два порядъка. Въпреки това, на слънцето, се движат с постоянна скорост по време на tdecay преодолее разстоянието Vtdecay = 21 km.
Така завихрящата пътека се състои от последователност VE разположени върху осите на линейните размери, има голяма дължина и сравнително компактен в напречна посока. Количеството на възобновяеми енергийни източници в вихър на модел събуждане варира в зависимост от нуждите на точността на изчисленията.
Предположения и ограничения
Нуждата от взаимодействие между слънцето поставя нови изисквания към алгоритмите, използвани в състава на контрол на въздушното движение (РВД): увеличаване на нивото на интелигентност и редуцирано ниво на егоистични [4-5]. Изграждане на модел на колективното поведение на слънцето е извън обхвата на тази статия, следователно, да ограничи себе си в списъка на основните допускания, необходими за последващо поставяне на моделите в по-общия управление на околната среда или на софтуер за симулация на въздушния трафик.
· Информация Членове на движението е достъпно на полетните данни (скорост, разбира се, от време на полет, общото забавяне, информация за времето, предстоящи маневри) друг трафик в очите.
· Вятър се счита за постоянно.
· Не са забранена за полети зона.
· Нд движение на периода от време, равно на времето вихър затихването (около 3-5 минути), има постоянна маса.
Алгоритъм за предотвратяване на слънцето, попадащи в водовъртеж пътека
Тъй като изборът на траекторията на събуждане водовъртеж HS-генератора може да бъде повлияно от други въздухоплавателни средства (или събуди вихри), местоположението на вихрите не може да бъде изчислена слънце последовател в някакъв момент в бъдеще, тъй като в проблемите за избягване вихри само Sun [3] - водовъртеж модел Тя трябва да се моделира динамично.
За слънчевите последователи не се изчисляват в момента генератор слънце водовъртеж поле на всяка стъпка време, е необходимо да ги прехвърли на нейните характеристики. Изграждане на вихрови зони могат да се включат в един от ATC (в централизираната система АТС) или BC-генератора използване на метода на агент на базата на [5]. Реставрация на картини, произведени от зоната за данни водовъртеж полет (включително траекторията на слънцето генератора за време равно на времето за разпад водовъртеж), ангажирани в слънчевите последователи. След изграждането на полето водовъртеж трябва да проследите развитието му до генератора на слънце или вихрови следата остане в очите.
За избягване на събуждане водовъртеж BC-последовател, следвайте тези стъпки.
1. Включете се получи в очите на генератора данни на слънцето по време на полет.
2. Изчисляване на характеристиките на събуждане вихър: разпад време дължина, намаляване на височината, размера на полуосите VE събуждане вихър.
3. Demand данни за траекторията на движението на слънцето генератор за определен период от време, равно на изчислената затихване.
Всички следващи стъпки, необходими за извършване на итеративно с известно увеличение на време. Размерът на стъпка е желателно да се свързва с периода на обмена на информация между дъски или модел на времеви слот се използва в строителството на областта на завихряне.
4. Проверете дали има някакви Сун-генератор в очите. Ако има, след това задръжте го за обмен на данни за полети, или да гледате гърба си вихър (част от вихъра на събуждане), който се намира в зоната на видимост.
5. Ако Сун-генератора от погледа, за да се провери дали тя изчезна водовъртеж събуждане. Ако изчезна, алгоритъмът приключва.
6. Определете дали сегашното равнище на спестяване ще доведе до падане в водовъртеж след. Ако не се водят, да продължи да се движи със сегашния темп, итерация свършва.
7. Ако настоящия курс ще доведе до въвеждането в водовъртеж след, изчисли следните размери на кръстовището и да се провери дали се вихри, изчезват в точката на пресичане на пресечната точка. Ако изчезнат, продължи по сегашния курс, итерация се прекратява.
8. Ако вихри в пресечната точка няма да има време да изчезне, е необходимо да се избере оптималното плосък маневрата [3].
При достигане на крайната цел на алгоритъма е завършена.
Резултати от изчисляване на характеристиките на събуждане вихрови
В модел предложената програма е разработена, за да се изчисли размерът на водовъртежа за събуждане. Ние използва следната процедура изчисление: (m, l0) → т ¢ → F0 → tdecay → (а, Ь, с, sdown), където m - маса; L0 - разпереността; т ¢ - характеристика време вихър произход; T0 - първоначални циркулационни вихри; tdecay - Eddies време гниене; A, B, C - размерите на semiaxes ИЕ; sdown - понижаване на височината. Изчислените резултати са обобщени в таблицата.
Характеристики на вихрите образувани от различни видове слънце
Забележка: скорост V = 150 m / C; моделиране стъпка - 1 секунда; Измерване на вятъра грешка - 2 m / C; общата височина на слънцето - 20 m; няма вятър.
По този начин, в модел на еволюцията на слънце събуждане водовъртеж и резултатите от изчисленията на техните характеристики за различните типове самолети.
алгоритъм събуждане вихър избягване, който може да бъде полезен при използване на мулти-агент (децентрализирано) подход за изграждане на системата ATC осигуряване на различни видове предотвратяване на конфликти (сблъсъци опасни подходи, резултатите вихрови следа).
За да тествате алгоритъм, разработен от софтуерен компонент под формата на динамична връзка библиотека. В бъдеще, в рамките на системата, ATC и съответния симулация околната среда, включително използването на прогнозни понятия за Free Flight [5], се очаква да се използва по-често тестови сценарии и показатели [5], за да направи оценка на изпълнението на алгоритъма.
Ако искате да се направи оценка на статията или публикувате коментар, трябва да се регистрирате
Списанието има всички необходими регистрации:
Свързани статии