飞机上升下降和巡航性能课件.ppt

1、第三章第三章 飞机上升、下降和巡航性能飞机上升、下降和巡航性能3.1.13.1.1 上升方式上升方式 从飞机起飞结束点（通常取1500英尺高度的点）到达规定的巡航速度和高度的点，叫上升，又称航线爬升。现代大型民航运输机上升程序规定：在中低空保持表速不变上升，而在高空保持M数不变上升。3.1 3.1 上升性能上升性能1500ft10000ft起飞上升至35ft 加速到出航速度等表速上升等M数上升巡航加速A AB BC CD DE EF F加速到巡航速度H1 1 典型爬升剖面介绍典型爬升剖面介绍2 2 爬升方式介绍爬升方式介绍 爬升时间最短的爬升 爬升航段然油最省爬升 成本最低的爬升 减推力爬升3

2、 3 时间最短爬升时间最短爬升最大上升率上升最大上升率上升等表速上升等表速上升VTHH36转换高度等表速爬升到一定高度后改为以等M爬升与最大爬升率爬升很相似。高度增高，上升角和上升率减小3.1.2 3.1.2 等表速上升性能分析等表速上升性能分析飞机上升使用的速度一般大于飞机的最大上升角速度和快升速度3.1.3 3.1.3 巡航上升巡航上升高度增高，快升表速略有减小145NM飞机在1500英尺的重量为220000磅，上升到37000英尺的上升距离为？上升性能图表上升性能图表 飞机从巡航终点下降到进近开始点（通常按离地1500英尺计算）的过程称为下降。大型民航运输机下降的一般规定为：全收外形、保

3、持等表速或等M数下降。此速度一般大于最小下降角速度。3.2.1 3.2.1 下降方式下降方式3.2 3.2 下降性能下降性能2 2 下降方式下降方式 低速下降 高速下降 燃油最省下降1 1 典型下降剖面介绍典型下降剖面介绍 3.2.2 3.2.2 等表速下降性能分析等表速下降性能分析高度降低，下降率减小。3.2.3 3.2.3 巡航下降巡航下降下降性能图表下降性能图表3.2.4 3.2.4 应急下降应急下降不同高度上乘客保持有效意识时间 应急下降时，应断开自动油门并收到慢车，放出扰流板，推杆使飞机以预定俯角转入下降，但不得出现负过载；为尽快使飞机下降，可配合采用转弯的方法；在应急下降中，应放下

4、起落架。3 33 3 巡航性能巡航性能3.3.1 3.3.1 典型巡航剖面典型巡航剖面1500ft10000ft滑出起飞上升至35ft 加速到出航速度等表速上升等M数上升阶梯巡航等M下降进场着陆滑入净航程轮挡时间和油耗等表速下降10000ft1500ft轮挡油耗：飞机从停机坪滑出到完成飞行任务后滑入停机坪的油耗。轮挡时间：飞机从停机坪滑出到完成飞行任务后滑入停机坪的时间。净航程：从起飞场道阶段结束（35英尺）到进场着陆（1500英尺）所经过的航程。3.3.2 3.3.2 起飞前加装的燃油起飞前加装的燃油飞往目的地的燃油加上储备燃油1 1 海里耗油量（海里耗油量（CKCK）每飞行1海里所消耗的油

5、量 CKdW/dL CK，则航程3.3.3 3.3.3 平飞巡航性能分析平飞巡航性能分析2 2 航程燃油比（航程燃油比（CRCR）每消耗1磅燃油可以获得的航程 CRdL/dW1/CK CR，则航程3 3 小时耗油量（小时耗油量（ChCh）飞行1小时的耗油量 ChCKVCKMa Ch，则航时4 4 燃油消耗率（燃油消耗率（CeCe）每产生1磅推力，每小时所消耗的燃油量 CeCh/T平5 5 航程公式航程公式W终W始lnCaMKWdWCaMKLeW始W终eeCaMK为航程因子，单位：海里 在开始和结束重量之比相同的条件下，要获得最大航程，则应使航程因子最大，在不考虑Ce和a变化的情况下，应使（MK

6、）值最大。3.3.4 3.3.4 典型的平飞巡航状态典型的平飞巡航状态1 1 最大航程巡航（最大航程巡航（MRCMRC）使用最大（MK）巡航的巡航状态。M M数和数和CLCL的确定的确定在等值MK线上，（MK）max所对应的M和CL。CL=0.5M=0.793巡航高度的确定巡航高度的确定要进行MRC巡航，应根据飞机重量，正确选择巡航高度。W/称为换算重量，综合反映了W和H的影响0212KSPMLCWCL和M应满足升力等于W的要求（W/)MRC=0.91060212KSPMLCWMRC巡航时，W/一定，随W，应，即H，MRC是定M数变高度巡航。同一机型的（W/）MRC相同，这样可以根据W的大小来

7、选，即选择高度。实际飞行中，采取阶梯巡航来实现MRC巡航，将巡航分成几个小段，用每小段的平均W确定H。阶梯巡航中，阶梯高度不得大于4000英尺。2 2 长航程巡航（长航程巡航（LRCLRC）MK比（MK)max低1%的巡航。LRC的航程比MRC的减小1%。MLRC选择（MK)减小1%后所对应的M数的最大值。LRC的巡航高度略高于MRC。LRC是定M数变高度巡航，W，HLRC。实际飞行中常采用阶梯巡航。3 3 等高巡航等高巡航M M数的选择数的选择 在H和W一定时（W/也一定），为使航程增长，应选（MK）值大的M数巡航。W/等值线与MK等值线切点对应的M数为等高巡航的M远航。M M远航随远航随W

8、 W的变化的变化 实际飞行中，为简化操纵，一般保持等H等M数巡航，选择的M数应尽量靠近M远航。MW/开始巡航的（W/）较大时，随W，M远航先增大后减小。4 4 短航程巡航短航程巡航短航程巡航高度低于长航程巡航高度。在短航程飞行中，为使整个航程的油耗最小、平均海里耗油量最小，巡航高度的选择还应考虑对上升、下降段油耗的影响。短航程巡航时，适当降低巡航高度，虽L平和CK平增大，平飞油耗增加，但L上减小，上升油耗降低，若上升油耗减小量大于平飞油耗增加量，就可使总的油耗降低，平均海里耗油量见减小。（忽略下降影响）5 5 单发巡航和飘降单发巡航和飘降单发飞行性能分析单发飞行性能分析 实用升限降低 H远航，

9、M远航，航程（在各自的远航高度）巡航性能变差全发LRC远航高度36700ft远航M数0.798单发飘降单发飘降 巡航中一台发动机失效后，飞机下降到较低的高度，用较小的速度巡航的过程。有利飘降速度指以最大连续推力使下降角最小的速度。该速度略小于VMD。1）保持飘降速度飞行，随燃油消耗，飞机重量减轻，飞机高度不断增加。2）根据改平高度查出作LRC巡航的速度，作等高LRC巡航。3）降低高度到MRC高度，查出该高度的LRC巡航速度，作等高LRC巡航。改平高度改平高度一般高于单发实用升限。检查越障情况检查越障情况 飘降曲线用气压高度给出的飘降静航迹。可查出：改平高度、时间、油耗及前进距离。例：某飞机重量

10、220000lbs,平均顺风50kt，确定从33000ft飘降到高度24000ft的飘降时间、油耗及前进距离。时间为时间为2222分分燃油燃油2000lbs2000lbs距离为距离为148148海里海里燃油燃油500lbs500lbs时间为时间为7 7分分距离为距离为5050海里海里飘降时间22-7=15分油耗2000-500=1500lbs距离148-50=98海里3.3.5 3.3.5 风对航程的影响风对航程的影响1 1 风风 影响影响 顺风使航程；逆风使航程 侧风使航程；侧风速度越，侧风角越，航程越多定常风：风向和风速不随高度变化的风。梯度风：风速随高度变化的风 选择逆风小或顺风大的高度

11、，风的影响是使航程增大；若飞机偏离静风远航高度，改变高度使航程缩短。综合考虑以上两方面的影响，适当改变高度，可使航程增大。选择方法选择方法使用风速因子，风速因子就是将高度变化对航程的影响转变为等值风。表中的0表示静风远航高度，其他数据表示偏离远航高度后相当于。例：飞机重量210000lbs，飞行高度FL310，逆风20kts,预计改变高度至FL350，逆风30kts，问飞机应不应该改变高度？FL310在预计高度FL350上的等值风速=-20（016）=-36kts 由于FL350上的逆风30节小于等值风速36节，因此可以改变高度。例：预报FL370逆风40kts,FL350逆风30kts，FL

12、330逆风5kts,FL310无风，飞机重量190000lbs,确定最佳巡航高度。FL370在远航高度上的等值风速=-40-0=-40kts FL350在远航高度上的等值风速=-30-6=-36ktsFL330在远航高度上的等值风速=-5-17=-22kts FL310在远航高度上的等值风速=0-29=-29kts最佳高度最佳高度FL330FL3302 2 气温气温 等M数飞行，温度升高，虽真速增大，但燃油消耗率也增大且增大更多，所以航程减小，航时缩短。3 3 放起落架放起落架 放起落架，飞机阻力系数增加，升阻比减小，远航高度和M数减小，航程缩短。4 4 飞行高度偏离远航高度飞行高度偏离远航高

13、度 久航飞行是指小时燃油消耗量最小，空中持续飞行时间最长的飞行状态，常用于进近前等待飞行。不考虑Ce的变化，以VMD及对应的M数飞行，Ch最小3.3.6 3.3.6 空中等待飞行（久航飞行）空中等待飞行（久航飞行）KWCTCCeeh平需W,M久同W,H,M久3.3.7 3.3.7 运输飞行的经济性运输飞行的经济性1 1 运输成本构成运输成本构成总成本=间接营运成本（IOC)+直接营运成本（DOC)IOC：地面资产的维护、折旧、服务、管理、销售等费用，这部分成本与飞行无直接关系。2 2 直接营运成本（直接营运成本（DOC)DOC)DOC：一次飞行的总费用，包括：燃油费、飞机折旧费、技术服务维修费

14、、机组和机上人员计时工资（小时费）、保险费以及航空港使用费等。DOC与飞行直接有关，如不进行该航班飞行，则不计DOC。DOC可表示成三部分：DOC=Q油+Q时+Q定=C油W油+C时T+Q定3 DOC3 DOC随随M M数的变化和经济数的变化和经济M M数数经济M数(M经济)：DOC最小对应的M数。以经济M数飞行称为经济飞行或最低成本飞行。DOCQ油Q时MMRCM经济MDOCQ定4 4 成本指数对经济成本指数对经济M M数的影响数的影响CI大，说明小时费高或油价低，M经济大CI小，说明小时费低或油价高，M经济小CI为零，则M经济=M远航成本指数（CI)：C时与C油之比，即小时成本与燃油成本之比。

15、利用CICR曲线确定M经济CI在3080之间时，经济巡航接近长航程巡航。CRMCI0100200300M经济W W5 5 航程对经济航程对经济M M数的影响数的影响第一距离范围:LL经济L经济:用最大商载、最大起飞重量能飞到的航程。第二距离范围:L经济 L L油max 在该范围内，W=MTOW，要L，W商，W油，好似油价“上涨”，不能用CI确定M经济，一般用MRC巡航。W油已达最大，减小W商使W起降低，才能达到的距离。W商W商maxW油W油maxW起W起maxL经济第一距离范围第二距离范围第三距离范围第三距离范围:L经济 L 本 章 小 结 等表速、等M数上升的性能变化 等表速、等M数下降的性能变化 巡航方式 MRC LRC 等高巡航 单发飘降运输飞行经济性 DOC 经济巡航 成本指数（CI)经济航程