张竞予，桑保华，田 勇

（南京航空航天大学民航学院，江苏 南京211106）

1 CSPRs 起飞尾流特征分析

本文针对近距离错列平行跑道，选取双起双落相关运行模式，即考虑航空器同时沿两条平行跑道同方向同时刻起飞且前后机需要配备相应间隔的情形开展尾流间隔缩减研究。

1.1 起飞尾流的初始演化描述

民用航空器的起飞过程及各个阶段所需要达到的重要速度如图1 所示，起飞航空器在跑道上开始滑跑离地时，尾流也随之产生。 在航空器实际运行过程中，其起飞时的重量和速度都会受到气象条件的限制。 为保守起见，本文选取起飞阶段中起飞爬升速度和航空器最大起飞重量计算起飞尾流初始阶段的强度，该速度是指航空器发动机发生故障时， 高出跑道表面35 ft 时必须达到的最小爬升速度。

图1 航空器起飞重要速度示意图Fig.1 Schematic diagram of important aircraft takeoff speeds

根据Kutta-Joukowski 定理[10]得到尾涡初始环量以及涡间距为

式中：l 为前机升力；ρ 为空气密度；V 为航空器速度；s 为机翼载荷因数（与机翼形状有关，椭圆形机翼可取π/4）；b 为翼展；Γ0为初始环量；b0为初始涡间距。

考虑到民用航空器在起飞过程中的过载系数较小，本文参考BADA 数据库中的航空器性能数据，航空器离地时过载系数ny一般较低，此处取1.1，以此计算航空器升力。其中，过载系数是指飞机所受除重力以外的外力总和同飞机重力的比值，由此得到升力与航空器重量W 的关系如下

为了便于计算，对起飞尾流的标准化参数尾涡下沉速度ω0和参考时间t0进行无量纲化处理， 得到如下公式