复杂进近环境下民用飞行器重着陆风险控制研究

重着陆事件使机翼、起落架和发动机承受大载荷冲击，导致结构损伤，严重影响安全裕度。国际民航组织提倡在航空预警机制中增加重着陆风险预警，保障民用航空的可持续发展。现有重着陆研究主要针对既发生事件，尚未开展事件趋势性风险控制的研究，究其原因，着陆环境、人为因素等主客观因素是风险预测的难点，影响到重着陆风险主体对风险的控制和规避能力。本项目在已有重着陆研究基础上，引入人为因子，针对复杂进近环境下重着陆事件，进行重着陆机理分析、风险评估和规避策略研究。飞机接地载荷表征了着陆状态，而载荷分布取决于着陆环境、机组操作和飞机性能，通过研究飞机接地载荷分布的动力学原理，明确重着陆风险指标体系，探讨重着陆风险评估建模理论。在此基础上，探索重着陆风险预测方法，阐明复杂环境下风险分布机制，并制定相应的风险规避和事件防范策略，进行重着陆规避过程的情景仿真研究，为业界防范重着陆事件提供理论依据和应对策略。

重着陆事件使得飞机在着陆接地瞬间载荷超过规定界限，使机翼、起落架和发动机承受大载荷冲击，易导致结构损伤，影响飞机运行安全裕度。行业现有监控方法主要是依靠垂直加速度这一指标，进行飞后评估与处理，无法真正实现风险的控制与防范。课题组从典型重着陆事件的成因分析出发，引入人为因子，针对复杂进近环境下重着陆事件，进行重着陆机理分析、风险评估和控制研究。通过分析飞机接地瞬间起落架与大翼的受力情况，研究各类过载下的机组操控模式与环境条件，建立重着陆风险监控指标体系。以中国民航机队历年重着陆事件工程实例为样本，研究基于智能方法的重着陆事件识别算法，探讨基于多参数输入的重着陆事件诊断方法，并针对小样本空间建模问题进行了模型参数的优化研究。针对风险诱因对于重着陆事件的直接形成影响或者潜在风险影响的权重相异这一问题，提出一种增量层次分析法，解决风险因子权重排序问题，使得指标体系可以表征时间维度中飞机性能衰退等现象。基于理论研究基础，课题组在飞行品质监控平台中建立了相应机型的重着陆监控程序，实现工程数据的监控分析及事件监控应用。并且在CEFA仿真环境中开展重着陆过程场景仿真研究，探讨了飞机建模、虚拟仪表模型、三维场景重构、航迹数据拟合等问题，实现了重着陆事件的视景仿真。