飞机性能第5章-爬升和下降

第五章飞机爬升和下降性能第五章飞机爬升和下降性能§1爬升性能§２下降性能§1爬升性能航路爬升：从起飞飞行航迹结束点（1500ft）爬升到规定的巡航高度；推力：最大爬升推力，全发；目的：经济、安全；重点：时间、油量、距离；§1爬升性能1、爬升参数的计算爬升梯度与爬升率：αθθγγθα=+γθ§1爬升性能1、爬升参数的计算爬升梯度与爬升率：ddddsinsinsinddtddsind1dNNWVHWVVVFDWVWgHgHgHFDVVWgHθθθθ−−===−=+dsincosdNWLFWVgtθαθ+−=1dcossindNWVFDWgtαθ−−=2()tansind1dsind1dNNFDVVWgHFDVRVCVVWgHθθθ−≈=+−==+剩余推力加速因子飞机重量剩余功率加速因子飞机重量§1爬升性能1、爬升参数的计算爬升梯度与爬升率：()tansind1dsind1dNNFDVVWgHFDVRVCVVWgHθθθ−≈=+−==+§1爬升性能1、爬升参数的计算影响因素：高度：温度：小于参考温度，基本不变，大于参考温度时重量：速度：随着速度的增加，CG和r/c先增后减。§1爬升性能1、爬升参数的计算影响因素：风速：R/C水平风速对爬升率没影响。VdVgdh..RCCG加速因子：§1爬升性能1、爬升参数的计算影响因素：()()()211ddd;d;hnHHiavgHHtRVCHHTRRCC===∆=≈∑∫爬升时间：爬升距离：()()()()211ddddcosd;dnHHiavgHHStVtVVRCGCHHSCGCGθ==≈==∆=≈∑∫§1爬升性能1、爬升参数的计算影响因素：爬升油量：()()()()211ddd;d;nHavgHiavgHFWFtWFRCWFHFWFHRRCC====≈∆∑∫§1爬升性能2、爬升方式及其确定准则和要求爬升剖面：典型爬升剖面：A段：从离地到1500英寸。表速达到250knt；B段：从1500ft爬升到10000ft,等表速；C段：在10000ft高度平飞加速到爬升速度；D段：按给定的表速和马赫数爬升到爬升顶点；E段：在初始巡航高度加速到巡航速度；F段：巡航到公共点。§1爬升性能3、常用的爬升速度爬升中除了满足不同要求外，为了便于飞行员操纵，采用等表速/等马赫数爬升，在低空等表速爬升，在高空考虑压缩性的影响，按固定马赫数爬升。低空等表速爬升时，及VC=C，HP↑，VT↑是加速爬升过程，部分剩余推力用来增加动能。高空等M数爬升时，HP↑，a↓，VT↓，是减速爬升。达到对流层顶后，再向上等M爬升，真空速不变。速度限制：在高度低于10000英尺时，应保持表速不大于250节，除非在此速度下飞机达不到安全要求。§1爬升性能3、常用的爬升速度§1爬升性能3、常用的爬升速度转换高度：给定的等表速对应的M数=给定M数时的气压高度。§1爬升性能3、常用的爬升速度只与表速和马赫数有关，与温度无关，与机型无关。在低于转换高度时：加速爬升过程。加速因子大于零；在高于转换高度，低于11000米时：减速爬升过程。加速因子小于零；在高于11000米时：等速爬升过程。加速因子等于零；转换高度：§1爬升性能3、常用的爬升速度快升爬升与陡升爬升：爬升距离最短（陡升爬升）：从起飞到爬升顶点的水平距离最短爬升梯度最大；以陡升速度爬升，对应于绿点速度。爬升时间最短（快升爬升）：从起飞到爬升顶点的时间最短，爬升率最大，快升速度爬升；VV陡快;§1爬升性能3、常用的爬升速度最佳爬升：爬升航段燃油消耗最少的爬升方式。它近似对应于最大爬升率的爬升，但考虑到飞行员操作方面的要求，近似于等表速、等马赫数的爬升方式。§1爬升性能3、常用的爬升速度最佳爬升的影响因素：①重量：重量越大，速度越大。§1爬升性能3、常用的爬升速度最佳爬升的影响因素：②风：影响爬升的耗油量，100节顺风：使最佳表速减小约5节；100节顶风：使最佳表速增大约5节；§1爬升性能3、常用的爬升速度最佳爬升的影响因素：③爬升马赫数：④温度：⑤爬升顶点的高度：§1爬升性能3、常用的爬升速度对最佳爬升速度影响很小；§1爬升性能3、常用的爬升速度最佳爬升的影响因素（总结）：①重量：重量越大，速度越大。②风：影响爬升的耗油量，100节顺风：使最佳表速减小约5节；100节顶风：使最佳表速增大约5节；③爬升马赫数：④温度：⑤爬升顶点的高度：§1爬升性能3、常用的爬升速度最小成本爬升方式爬升航段成本最少的爬升方式。包括燃油成本、时间成本（小时费、维修费、飞机租赁费等）、固定成本三部分。§1爬升性能3、常用的爬升速度最小成本爬升方式改变爬升速度，可以使前两项的和最小。ECONOMY=MinimizeD.O.C.CompromiseTime/Fuel...LowerfuelconsumptionLowerflighttime§1爬升性能3、常用的爬升速度最小成本爬升方式CI=CostIndexUnit:kg/minorlb/hPossibleRange:from0to999Inoperations:CostofTimeCostofFuelC.I.=§1爬升性能3、常用的爬升速度最小成本爬升方式CI越大：爬升速度就越大；（CI=999.：VMO-10/MMO）CI越小：爬升速度就越小；（CI=0.：最佳爬升速度）§1爬升性能3、常用的爬升速度其他爬升方式：•爬升距离最短：从起飞到爬升顶点的水平距离最短。（A+B+C+D）爬升梯度最大，以陡升速度爬升，又叫陡升爬升方式。•爬升时间最短：从起飞到爬升顶点的时间最短，爬升率最大的爬升方式，以快升速度爬升，又叫快升爬升方式。•爬升燃油最省的爬升方式：………燃油消耗最少。•爬升航段燃油最省的爬升方式：从起飞离地到公共点的燃油最省。•爬升航段成本最低的爬升方式：从起飞离地到公共点的直接运营成本最低，又称经济爬升方式。•减推力爬升方式：§1爬升性能4、爬升性能计算(图表使用)图册：P82、P83、P84；P79、P80、P81给定机型、起飞重量、爬升速度，可查出从海平面爬升到任一高度时所需时间、水平距离、燃油消耗和真空速。§1爬升性能4、爬升性能计算(图表使用)①风速修正：爬升：2/3的航路风；②重量的迭代计算：某高度上飞行重量W？③航路爬升问题：（VW1+VW2）/2；2/3§1爬升性能4、爬升性能计算(图表使用)④机场标高的修正ELEELE+1500’1500’0FL00(1500')1500'00(1500')01500';;ELEFLFLELEELEELEELEFLFLELEDDDDDDDD→→→+→+→→→+→=−+=−+§1爬升性能复习:1、爬升过程的加减速问题？转换高度与温度有无关系？2、风对爬升梯度、爬升率的影响？3、重量对最佳爬升速度的影响？4、速度限制？第五章飞机爬升和下降性能§1爬升性能§２下降性能§2下降性能主要研究飞机从巡航终点到进近开始点（1500ft）的下降过程的飞机特性问题。推力：空中慢车推力（几乎为零）。重点：下降时间、地面距离。§2下降性能1、下降参数的计算下降梯度和下降率：§2下降性能1、下降参数的计算下降梯度和下降率：()()().;;(1)(1)(1);(1)(1)DNLNCDFCDDGVdVVdVVdVWWgdHgdHgdHDVDFVWRDVdVVdVWgdHgdH−=≈=+++−=≈++升阻比§2下降性能1、下降参数的计算§2下降性能1、下降参数的计算①最小下滑角（下降梯度）与重量无关，基本恒定，是最大升阻比时的下滑角。对应的速度大小也不同随重量增大而增大。②重量一定时，下降率随速度增大先减小后增大。③速度一定时，下降率与重量关系：V≤V(L/D)max：重量大，CL大，升阻比减小，阻力增大，下降率增大；V≥V(L/D)max：重量大，CL大，升阻比增大，阻力减小，下降率减小；④加速下降的方法：增大速度、增大阻力；⑤风速对下降率无影响，顶风使下降梯度增大，顺风使下降梯度减小。下降梯度和下降率：§2下降性能1、下降参数的计算下降梯度和下降率：§2下降性能1、下降参数的计算下降梯度和下降率：§2下降性能2、下降剖面与下降方式等速下降加速下降减速下降§2下降性能一般采取等马赫数（高空）、等表速（低空）下降模式。常用的下降方式：①低速下降：下降率小，水平距离长，省油、时间比较长，用在正常下降时。②高速下降：下降率大，水平距离短，时间比较短，用在紧急下降时（客舱增压出故障、危重病人、客舱失火），对应速度为MMO/VMO。③燃油最省下降：最省油。④穿越颠簸区的下降：下降速度不能太大或太小。⑤最小梯度下降：以最大升阻比速度下降，下降梯度最小，主要用于航路上一发停车越障下降，在一定高度开始下降时，可以飞行更远的距离。⑥最小成本下降：2、下降剖面与下降方式§2下降性能2、下降剖面与下降方式下降的要求：①便于飞行员的操纵，一般采取等马赫数、等表速下降方式下降。②下降率不能过大，要与座舱压力变化相适应，允许的最大的座舱压力变化率为300~350ft/min；巡航高度时的座舱压力值8000ft。③满足座舱结构对舱内外压力差的限制要求。舱外压力舱内压力350008000ΔPΔPmax§2下降性能2、下降剖面与下降方式应适中，太早：长时间低空飞行耗油多；太晚：飞机下不来或不易完成进近准备；TAS450WF2800LB/HRTAS230WF3600LB/HR典型缺乏科学性经济性/舒适性的飞行方法！§2下降性能3、下降图表应用图册p112；1、风速修正：取航路风速的2/3；2、重量的迭代计算3、航路下降§2下降性能4、机场标高的修正§2下降性能1、几种常用的下降方式？2、低速下降与高速下降的区别？3、下降的要求？5、下滑角的特点？6、下降率与重量、速度的关系？7、增大下降率的措施？作业：95