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1、第47卷第3期航空计算技术Vol.47No.32017年5月AeronauticalComputingTechniqueMay.2017基于CEL的某型飞机撞水数值仿真王永虎,吴志坚,林天龙(中国民航飞行学院飞行技术学院,四川广汉618307)摘要:飞机水上迫降已成为适航取证不可缺少的一部分。飞机撞水过程属于复杂的流固耦合模型,从发生在2014年震惊全球的马航MH370航班失事重大事故的背景出发,依据流固耦合理论为基础,对失事客机波音B777-20ER进行非计划的水上迫降冲击动力学分析研究。利用有限元
2、仿真软件ABAQUS采用耦合欧拉-拉格朗日算法(CEL)模拟失事飞机在无计划情况下撞水过程。根据马航MH370官方发布的事故搜救信息和安全调查讨论,建立合理的飞机撞水有限元模型,对不同工况下进行数值模拟,着重讨论飞机偏转角和飞机翼尖压强变化趋势,验证采用CEL法研究飞机水上迫降性能的可行性,也为研究水上迫降和航空失事飞机搜救调查提供参数指导和技术参考。关键词:水上迫降;CEL;流固耦合;数值模拟中图分类号:V323.12;O353.4文献标识码:A文章编号:1671-654X(2017)03-0001
3、-04NumericalSimulationofAircraftImpactonWaterBasedonCELWANGYong-hu,WUZhi-jian,LINTian-long(FlightTechnologyInstitute,CivilAviationFlightUniversityofChina,Guanghan618307,China)Abstract:Aircraftditchingairworthinesscertificationhasbecomeaimportantpart.The
4、processoftheair-craftimpactonthewaterisacomplexcouplingmodel,thispaperfromshockedtheworldin2014Malay-siaAirlinesMH370flightcrashaccidentbackground,basedonthefluidsolidcouplingtheory,toanalysthenonplannedditchingofthedynamicsimpactresearch.BoeingB777-20E
5、Rwiththedevelopmentofcomputersimulationtechnology,numericalsimulationisusedtostudytheditchingperformanceoftheair-crafthasbecomethemainway.ThispaperusesthefiniteelementsimulationsoftwareABAQUSbyusingcoupledEulerLagrangemethod(CEL)simulationofaircraftcras
6、hintowatercoursewithoutplan.Ac-cordingtothediscussionoftheaccidentrescueinformationandsafetyinvestigationoftheMalaysiaAir-linesMH370official,weestablishareasonablefiniteelementmodelthattheaircraftimpactonthewater,todothenumericalsimulationofdifferentcon
7、ditions,focusingonthevariationtrendofthedeflectionan-gleoftheplaneandthevariationtrendofthepressureoftheaircrafttiptoverifythefeasibilityofusingCELmethodandtostudytheperformanceoftheaircraftimpactonwater,andprovideguidanceandtech-nicalreferencefortheres
8、earchoftheditchingandtheaircraftcrashinvestigation.Keywords:ditching;CEL;fluid-structurecoupling;numericalsimulation引言越大片水域航线的飞行(一般规定水域飞行超过30min),水上迫降是指航空器在紧急情况下,有计划或者则飞机必须按水上迫降要求进行设计且必须取得水上[1][2-3]无计划的、在水面上有意识的可控降落飞行过程。迫降适航认证。美国
