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摘要：飛機(jī)作為遠(yuǎn)距離航行的交通方式，具有速度快、安全性高等特點(diǎn)，飛機(jī)在高空飛行，主要通過(guò)一個(gè)檢測(cè)飛行參數(shù)的黑匣子確定飛行狀態(tài).黑匣子，真名航空飛行記錄器，是飛機(jī)專用的電子記錄設(shè)備之一.本文是對(duì)飛機(jī)故障落水過(guò)程中黑匣子運(yùn)行軌跡的研究與分析.利用了動(dòng)力學(xué)模型、流體力學(xué)、三維流場(chǎng)模型及坐標(biāo)變換法等方法建立模型并求解. 首先，描述無(wú)初動(dòng)力的飛機(jī)墜落軌跡，并推測(cè)黑匣子落水點(diǎn).根據(jù)連續(xù)性方程和伯努利原理，結(jié)合雷諾數(shù)和升阻比，計(jì)算飛機(jī)墜落的空氣阻力.然后，描述黑匣子在無(wú)洋流海水中的降落軌跡.根據(jù)流體力學(xué)確定流體阻力系數(shù)，利用地轉(zhuǎn)參照系動(dòng)量方程計(jì)算入水初狀態(tài)參數(shù).最后，描述黑匣子在洋流影響下沉降軌跡，并確定不同沉降點(diǎn)的方位.考慮地球偏轉(zhuǎn)與風(fēng)力產(chǎn)生洋流推力，利用坐標(biāo)變換法和有限差分進(jìn)行離散求解. - 關(guān)鍵詞 動(dòng)力學(xué)模型；流體力學(xué)；三維流場(chǎng)；坐標(biāo)變換法
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 研究背景-1 1.1.1法航空難-1 1.1.2馬航空難-2 1.2目前的研究現(xiàn)狀-2 1.3本文研究的主要內(nèi)容-3 2 飛機(jī)失事后黑匣子落水點(diǎn)位置數(shù)學(xué)模型問題分析-4 2.1 無(wú)初動(dòng)力飛機(jī)墜落軌跡的分析-4 2.2 黑匣子在無(wú)洋流海水中的降落軌跡的分析-4 2.3 黑匣子在洋流影響下沉降軌跡的分析-4 2.4 飛機(jī)失事后黑匣子落水點(diǎn)位置數(shù)學(xué)模型的假設(shè)-5 3 模型的建立與求解-6 3.1 無(wú)初動(dòng)力飛機(jī)墜落軌跡的模型建立與求解-6 3.1.1空氣氣流阻力的確定-6 3.1.2飛機(jī)運(yùn)行初狀態(tài)-8 3.1.3墜落軌跡的確定-10 3.1.4運(yùn)行狀態(tài)的模擬求解-12 3.2 黑匣子在無(wú)洋流海水中的降落軌跡的模型建立與求解-13 3.2.1流體阻力系數(shù)的確定-13 3.2.2考慮地轉(zhuǎn)參照系的動(dòng)量方程-15 3.2.3無(wú)洋流阻力的運(yùn)動(dòng)軌跡確定-15 3.2.4無(wú)洋流阻力的模擬求解-17 3.3 黑匣子在洋流影響下沉降軌跡的模型建立與求解-17 3.3.1洋流存在的海水阻力-18 3.3.2動(dòng)力學(xué)下黑匣子的漂移軌跡-18 3.3.3洋流三維流場(chǎng)模型-19 3.3.4三維流場(chǎng)下黑匣子運(yùn)行軌跡-20 4 模型的拓展研究-22 4.1不同初始狀態(tài)下的速度損失-22 4.2不同重物沉降運(yùn)動(dòng)軌跡-22 5 模型的評(píng)價(jià)與改進(jìn)-23 5.1模型優(yōu)缺點(diǎn)分析-23 5.1.1模型優(yōu)缺點(diǎn)分析-23 5.1.2模型的缺點(diǎn)-23 5.2模型的改進(jìn)-23 5.3模型的推廣-23 結(jié)論 -25 致謝 -26 參考文獻(xiàn) -27 附錄 -28 |
