上失事飞机坠落及黑匣子运动轨迹的研究摘要:最近马航客机失联牵动着世人的心,人们想方设法寻找客机下落,其中一项重要工作便是寻找黑匣子踪迹。文章探讨了飞机坠落轨迹、黑匣子在大洋中运动情况以及考虑洋流对其的影响,具有极大的现实意义,并对搜救有一定指导作用。关键词:飞机坠落;黑匣子;运动轨迹;海上失事中图分类号:X55文献标识码:A文章编号:1009-237420-0039-02 考虑飞机受竖直向下的重力和斜向上的气流阻力,气流阻力与空气密度有关,且10000米高度落差内密度相差极大,故考虑大气密度为垂直方向上分布函数。将气流阻力、重力分解在运动轨迹切线方向及其法线方向上,产生切线方向的切线加速度与法线方向的向心加速度,建立平面坐标系上的微分动力学方程,用Matlab数值解法求解出微分方程的解曲线,即飞机坠落轨迹,并针对事故的突然,初始高度可能有偏差,在此情形下讨论了模型的灵敏性分析。 1合理的假设飞机在发生事故时突然失去动力,假设飞机机身在整个下落过程中近似在一个平面上。飞机在降落的过程中,为了防止飞机因为失去速度而垂直掉落,驾驶员会在发动机出现故障以后,压低机头,主动放弃一部分飞机的高度来获取足够的速度,也就是将重力势能转换为动能的过程,这个操作就是无动力滑翔。 2模型的建立飞机在发动机失效以后,根据前面的假设将会机头朝下进行迫降。这时飞机的受力有重力W、风对飞机的作用力FC,如图1所示。图1飞机坠落段受力分析图另外的两个参数为飞机下滑角θ和FC对机身的夹角α。FC对机身的夹角α是由升阻比进行计算得出的,飞行器在飞行过程中,在同一迎角的升力与阻力的比值。如图1所示。可以看到,在10000m高空附近,高度减少10%,落点距离相应减少约6%,高度增加10%,落点距离相应增加6%,故灵敏性较为合适。 5优缺点分析优点:加入了空气密度分布函数,与实际比较符合。缺点:忽略了风带来的影响。
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