朱海波 张军峰 刘 杰

(南京航空航天大学民航学院 南京 210016)

0 引 言

近年来，航空运输业的蓬勃发展为人们出行提供了便捷。然而，随着空中交通流量的持续增长，使燃油消耗、废气排放、噪声污染等问题日益凸显，极大地影响了航空运输业的可持续发展，因此，波音公司与麻省理工于美国路易斯维尔机场率先开展连续下降进近(CDA)研究。为期2周的试飞验证表明，CDA程序能够有效地实现节能、减排与降噪[1]。

鉴于CDA程序的显著优势，国际民航组织(ICAO)于2010年丰富其内涵,拓宽其外延，将CDA程序扩展为连续下降运行(CDO)[2]，并给出如下定义：“CDO是在空域设计、程序设计与空中交通管制的通力协作下，保障进场航空器以闲置推力、低阻构型实现持续下降运行”。进一步，国际民航组织的“航空系统组块升级”(ASBU)战略，将CDO作为未来提高下降剖面的灵活性与效率的重要模块。为此，各国学者纷纷投入到CDO的效果评估与剖面设计研究中。Coppenbarger等[3]验证了Boeing777机型在实施连续下降运行时的节能、减排与降噪效果；Jin等[4]从航空器性能角度深入剖析了CDO程序降低燃油消耗的内在机理；吴文洁[4]等考虑实际气象条件，结合BADA模型，提出了飞机的燃油消耗量和污染物排放量计算方法，验证了Boeing763机型在实施CDO时的节能减排效果。Khardi[6]利用Hamilton-Jacobi-Bellman方程实现CDO最优垂直剖面设计；宫峰勋等[7]以时间最优为目标，基于高斯伪谱法优化CDO的垂直剖面；Park等[8]对比了飞行管理系统(FMS)生成的垂直剖面、时间最优垂直剖面以及燃油最优垂直剖面的关系，从而指导CDO的相关参数设计；……