飞机性能第5讲爬升和下降.pdf

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： α θ θ γ γθα=+ γ θ 1 爬升性能 1、爬升参数的计算 爬升梯度与爬升率： dddd sinsinsin ddtdd sin d 1 d N N WVHWVVV FD WVW gHgHgH FD VV W gH θθθ θ −−=== − =  +   d sincos d N W LFWV gt θ αθ+−= 1 d cossin d N WV FDW gt αθ−−= 2 () tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W g H FD V R V C VV W g H θθ θ − ≈=  +   − ==  +   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： () tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W gH FD V R V C VV W gH θθ θ − ≈=  +   − ==  +   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 V dV g dh . . R C C G 加速因子： 1 爬升性能 1、爬升参数的计算 影响因素： () ()() 2 1 1 dd d; d ; h n H H i avg HH t RV C HH T RR CC = == ∆ =≈∑ ∫ 爬升时间： 爬升距离： () () ()() 2 1 1 dd ddcosd; d n H H i avg HH St Vt VV RCG C HH S CGCG θ = =≈== ∆ =≈∑ ∫   1 爬升性能 1、爬升参数的计算 影响因素： 爬升油量： () () () () 2 1 1 d dd; d ; n H avg H i avg H FWFtWF R C WF H FWFH RR CC = == =≈∆ ∑∫  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 = Minimize D.O.C. Compromise Time / Fuel ... Lower fuel consumption Lower flight time 1 爬升性能 3、常用的爬升速度 最小成本爬升方式 CI = Cost Index Unit : kg / min or lb / h Possible Range : from 0 to 999 In operations : Cost of Time Cost of Fuel C. 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 ELE ELE+1500’ 1500’ 0 FL 00(1500)1500 00(1500)01500 ; ; ELEFLFLELEELEELE ELEFLFLELE DDDD DDDD →→→+→+ →→→+→ =−+ =−+ 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) D NL N C DFCD DG V dVV dVV dV WW g dHg dHg dH D V DFV W R D V dVV dV W g dHg dH     −  =≈=  +++     − =≈  ++   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 35000 8000 ΔP ΔPmax 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； TAS450 WF 2800 LB/HR TAS230 WF 36。