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飞 行 性 能 与 计 划 Contents 飞 行 性 能 与 计 划 第 一 章 第 页2 飞 行 性 能 与 计 划 课 程 介 绍n 概 念 完 全 理 解 大 型 运 输 机 的 飞 行 性 能 相 关 概 念n 图 表 掌 握 相 关 性 能 图 表 的 使 用 方 法n 考 试 题 型 填 空 单 选 计 算 简 述 图 表本 课 程 是 飞 行 原 理 的 后 续 课 程 。绪 论 第 一 章 第 页3 飞 行 剖 面 第 一 章 第 页4 本 书 章 节l 第 1章 预 备 知 识 l 第 2章 起 飞 性 能 l 第 3章 飞 机 上 升 ,巡 航 和 下 降 性 能 l 第 4章 着 陆 性 能 l 第 5章 重 量 与 平 衡 l 第 6章 飞 行 计 划 的 制 定 第 一 章 第 页5 第 一 章 预 备 知 识1 1 大 气 和 国 标 大 气 （ ISA）1 2 高 速 飞 机 的 升 阻 力 特 性1 3 涡 轮 风 扇 发 动 机 性 能 飞 行 性 能 与 计 划 1.1 大 气 和 国 际 标 准 大 气 第 一 章 第 页7 1.1 大 气 和 国 际 标 准 大 气 所 谓 国 际 标 准 大 气 （ ISA),就 是 人 为 的 规 定 一 个 不 变 的大 气 环 境 ， 包 括 温 度 、 密 度 、 气 压 等 随 高 度 的 变 化 关 系 ，得 出 统 一 的 数 据 ， 作 为 计 算 和 试 验 飞 机 的 统 一 标 准 。 国 际 标 准 大 气 由 国 际 民 航 组 织 (ICAO)制 定 ， 它 是 以北 半 球 中 纬 度 地 区 大 气 物 理 特 性 的 平 均 值 为 依 据 建 立 的 。 第 一 章 第 页8 1.1.1 标 准 大 气 物 理 性 质 高 度 H=0英 尺 温 度 t0=15 或 59 大 气 压 p0=29.92英 寸 汞 柱 或 1013.2百 帕 空 气 密 度 0=0.002377磅 秒 2/英 尺 4 音 速 a 0=661.5海 里 /小 时 第 一 章 第 页9 2、 温 度 、 密 度 、 压 强 、 音 速 随 高 度 的 变 化 音 速 音 速 是 指 弱 扰 动 波 的 传 播 速 度 ， 反 映 了 传 播 介 质可 压 缩 性 的 大 小 ， 音 速 越 大 ， 物 质 越 难 压 缩 。小时）海里/(97.38 TRTddpa 第 一 章 第 页10 H36089英 尺 t=t0-0.002H H,P,即 高 度 每 升 高 1000ft， 温 度 降 低 2 36089H65574英 尺 t=-56.5 H,P, 温 度 比 、 压 力 比 、 密 度 比 概 念=T/T0=P/P0=/ 0 温 度 变 化 三者的关系： 第 一 章 第 页11 表 1.1国 际 标 准 大 气 表 第 一 章 第 页12 密 度 高 度 ： 对 非 标 准 大 气 温 度 经 过 修 正 后 的 压 力 高度 。 能 直 接 用 来 确 定 飞 机 的 飞 行 性 能 。 压 力 高 度 ： 高 度 表 调 至 参 考 面 气 压 值 后 指 示 出 的 高 度1） 当 高 度 表 设 定 值 为 标 准 海 压 (QNE)时 ， 指 示 高 度 为 标准 海 压 高 度 。2） 当 高 度 表 设 定 值 为 修 正 海 压 (QNH)时 ， 指 示 高 度 为 修正 海 压 高 度 。3） 当 高 度 表 设 定 值 为 机 场 压 力 (QFE)时 ， 指 示 高 度 为 场 压高 度 。1.1.1 非 标 准 大 气 第 一 章 第 页13 机 场 标 高 600 ft, QNH是 997 hPa, 找 出 标 准 海 平 面 高 度 。 Example 1 由 标 高 求 标 准 海 平 面 高 度注：高度升高30ft, 压强降低1hPa. 第 一 章 第 页14 Example 2 由 标 高 求 标 准 海 平 面 高 度机 场 标 高 600 ft, QNH是 1027 hPa, 找 出 标 准 海 平 面 高 度 。 第 一 章 第 页15 实 际 大 气 与 标 准 大 气 的 相 互 换 算 确 定 实 际 大 气 与 标 准 大 气 的 温 度 偏 差 （ t） ， 即ISA偏 差 ，将 温 度 表 示 为 ISA+ t例 ： 某 机 场 气 温 20 ， 气 压 高 度 2000ft,确 定 机 场 的ISA偏 差 。ISA温 度 =15-2 2=11 ISA温 差 =20-11=9 温 度 表 示 为 ： ISA+9 第 一 章 第 页16 非 标 准 大 气 的 密 度 计 算 ：例 ： 实 际 温 度 为 30 ， 气 压 高 度 3000ft,确 定 空 气 密 度 。解 ： 首 先 可 求 出 温 度 比 ， （27330）/288=1.0521 再 根 据 气 压 高 度 查 表 得 0.8962 由 = /即 可 求 出 0.8518 。 则 实 际 的 空 气 密 度 0 0.0020247 飞 行 性 能 与 计 划 1.2 高 速 飞 机 的 升 阻 力 特 性 第 一 章 第 页18 1. M数 对 飞 机 的 升 力 系 数 CL的 影 响1.2.1 飞 行 M数 对 升 、 阻 力 系 数 的 影 响 第 一 章 第 页19 2、 M数 对 飞 机 的 最 大 升 力 系 数 CLMAX的 影 响 第 一 章 第 页20 3、 M数 对 飞 机 的 阻 力 系 数 CD的 影 响 第 一 章 第 页21 3、 M数 对 飞 机 的 阻 力 系 数 CD的 影 响 第 一 章 第 页22 4、 M数 对 飞 机 的 最 大 升 阻 比 KMAX的 影 响 第 一 章 第 页23 低 速 飞 行 时 ， 常 常 用 飞 机 的 最 大 升 阻 比 ， 高 速 飞 行 时 ，常 常 用 气 动 效 率 MK来 衡 量 飞 机 的 气 动 性 能 的 好 坏 。图 1-5某 飞 机 的 极 曲 线5、 衡 量 飞 机 气 动 性 能 好 坏 的 标 准 第 一 章 第 页24 5、 衡 量 飞 机 气 动 性 能 好 坏 的 标 准随 着 飞 行 M数 的 增 加 ,气 动 效 率 MK会 先 增 大 后 减 小 。 第 一 章 第 页25 6、 高 速 飞 行 对 临 界 迎 角 的 影 响高 亚 音 速 飞 行 ,飞 机 的 临 界 迎 角 会 减 小 。 第 一 章 第 页26 1.2.2 飞 机 重 心 对 升 、 阻 力 系 数 的 影 响 重 心 靠 前 ， 会 使 同 迎 角 下 飞 机 的 升 力 系 数 和 最 大 升力 系 数 减 小 ， 阻 力 系 数 增 加 。 平 尾 负 升 力 增 加 ,飞 机 总 升 力 减 少 , 总 升 力 系 数 减 少 。 第 一 章 第 页27 1.2.3 飞 机 重 量 对 升 、 阻 力 系 数 的 影 响 飞 机 重 量 增 大 ， 会 使 同 迎 角 下 飞 机 的 升 力 系 数 和 最大 升 力 系 数 减 小 。 第 一 章 第 页28 1.2.4 扰 流 板 对 升 、 阻 力 系 数 的 影 响 使 用 扰 流 板 后 ， 会 使 飞 机 的 升 力 系 数 减 小 ， 阻 力 系 数 增大 。 第 一 章 第 页29 1.2.4 扰 流 板 对 升 、 阻 力 系 数 的 影 响 第 一 章 第 页30 1.2.5 一 台 发 动 机 失 效 对 阻 力 系 数 的 影 响 一 台 发 动 机 失 效 后 ， 会使 飞 机 的 阻 力 系 数 增 大 。 第 一 章 第 页31 1.2.6 FAR失 速 和 1g失 速 介 绍 由于试飞确定失速速度的方法不同，导致得到的失速速度大小不同。分别称为FAR失速速度（早）和1g失速速度（晚）。FAR失速速度较1g失速速度小。 例： B747-400的1g失速速度比FAR失速速度大6%。 第 一 章 第 页32 n 图 B6 表 明 ， 升 力 系 数 增 加 到 增 加 到 最 大 升 力 系 数 (CLmax)， 并在 迎 角 增 加 超 过 某 个 值 时 ， 突 然 减 小 。 这 个 现 象 叫 作 失 速 ， 可以 确 定 两 个 速 度 ：n - VS1g， 对 应 最 大 升 力 系 数 （ 即 ： 在 升 力 即 将 减 小 之 前 ） 。 在这 个 时 刻 ， 过 载 系 数 仍 然 等 于 1。n - VSFAR， 对 应 常 规 失 速 （ 即 ： 当 升 力 开 始 快 速 减 小 时 ） 。 在这 个 时 刻 ， 过 载 系 数 总 是 小 于 1。 第 一 章 第 页33 飞行中很多速度均以Vs为基准确定，使用不同的Vs为基准，则确定这些速度采用的因子也不同。如：起飞安全速度V2应不小于1.2VSFAR或1.13VS1g。 新型飞机审定中，越来越多的倾向于使用Vs1g 飞 行 性 能 与 计 划 Contents1.3 涡 轮 风 扇 发 动 机 性 能 介 绍 第 一 章 第 页35 1 3 涡 轮 风 扇 发 动 机 性 能 介 绍 风扇发动机功率（推力）的主要指示参数为低压转子转速N1或发动机的压力比EPR，燃油流量FF和排气温度EGT为辅助指示参数。 第 一 章 第 页36涡 扇 发 动 机 工 作 状 态 显 示 第 一 章 第 页37 1.3.1 飞 行 速 度 对 发 动 机 性 能 的 影 响图 1-7b发 动 机 推 力 特 性 第 一 章 第 页38 随 速 度 增 大 ， 燃 油 流量 和 耗 油 率 增 大 。 图 1-8燃 油 流 量 与 耗 油率 随 速 度 的 变 化1.3.1 飞 行 速 度 对 发 动 机 性 能 的 影 响 第 一 章 第 页39 高 度 增 加 ， 发 动 机 推 力 和 燃油 流 量 减 小 ； 耗 油 率 基 本 不变 。1.3.2 飞 行 高 度 对 发 动 机 性 能的 影 响图 1-9某 发 动 机 高 度 特 性 第 一 章 第 页40 在 气 温 较 低 时 ， 发 动 机 的 推 力 随 温 度 增 加 可保 持 基 本 不 变 ， 当 气 温 增 加 到 一 定 值 时 ， 发 动机 推 力 随 温 度 的 增 加 而 减 小 。1.3.3 气 温 对 发 动 机 性 能 的 影 响图 1-10某 发 动 机 高 度 特 性 第 一 章 第 页41 最 大 起 飞 /复 飞 工 作 状 态最 大 上 升 工 作 状 态最 大 连 续 工 作 状 态最 大 巡 航 工 作 状 态减 推 力 /功 率 工 作 状 态慢 车 工 作 状 态反 推 工 作 状 态1.3.4 燃 气 涡 轮 发 动 机 常 用 的 工 作 状 态 : 第 一 章 第 页42 本章小结 标准海平面大气参数及其变化规律 ISA偏差 飞行M数对升阻力系数及最大升力系数的影响 飞机重心位置对升力、阻力的影响 飞机重量对最大升力系数的影响 FAR失速与1g失速的关系
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