毕业设计论文737NG与A320的性能对比

《毕业设计论文737NG与A320的性能对比》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文737NG与A320的性能对比（39页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、中国民航大学本科毕业设计（论文）B737NG与A320的性能对比XXX摘要：随着航空业技术的发展，越来越多的人把飞机作为自己出行的一种重要方式。飞机也以其速度快、效率高、安全系数大等优势越来越被大众所认可。飞机的性能关系到飞行安全和飞机效益等关键问题，研究飞机的性能对于我们更好地认识飞机，进行飞机选型有很大的帮助。B737NG和A320是我国目前最主流的两种机型，代表着航空产业先进的技术。本文通过对两种机型的飞机性能手册的阅读和查询，对比在相同条件下两种飞机的起飞与着陆性能，从而为飞机的选型及比较飞机的性能提供了参考依据。关键词：飞机性能 B737NG A320IIIPerformance C

2、omparision of B737NG and A320HaoYaoxinAbstract: With the develoption of the aviation industry technology, more and more people prefer to travelling by plane .With the advantages of high safety, efficiency and speed,travlling by plane is increasingly recognized by the public. As the performance of th

3、e aircraft as the aircraft the most important ability,it is related to the key issues of flight safety and effectiveness. Study the performance of the aircraft does good to our better understanding of aircraft and the selection of aircraft. B737NG and A320 are the mainstream aircraft in China,repres

4、enting the advanced technology. The article compares the taking-off and landing performances under the same condition by checking the performance manuals,and thus to provide a reference of aircraft selection and aircraft performance comparision.Key Words: Performance of Aeroplane B737 A320目录引言1第一章 机

5、场和航线的适应性31.1 机场和航线适应范围31.2 机场道面承载能力31.3 机场使用等级及保障能力3第二章 机场起飞性能分析52.1飞机起飞涉及的物理参量及概念52.2 飞机的最大起飞重量的影响因素9第三章 B737-700与A319起飞性能对比163.1 B737-700最大起飞重量的确定过程163.2 A319的最大起飞重量确定203.3 B737-700与A320飞机的越障能力对比213.4结论24第四章 飞机的着陆性能分析254.1着陆性能介绍254.2最大着陆重量的确定28第五章 B737-700与A319最大着陆性能的对比305.1 B737-700可用着陆距离的确定过程305

6、.2A319可用着陆距离的确定过程315.3结论32第六章 B737-700与A319的性能参数对比33第七章 结论35参考文献36致谢36引言自从上世纪90年代，航空制造业的舞台不再只是波音的独角戏。充满活力的空客在努力追求发展，力图为乘客提供更好的抚慰的宗旨下，渐渐的追上了波音这个老大哥。回顾过去20多年，无论是历经沧桑的波音，还是年少气盛的空客，一直为了争夺当今世界飞机制造业龙头老大的位置而在不断地创新，这也促进了民航业的大发展。波音系列的飞机的主要机型为B737、B747、B757、B767、B777、B787飞机，在波音系列的飞机中。在我国保有量最大的飞机是B737，B737自投产以

7、来四十余年销路长久不衰，B737成为民航历史上最成功的窄体民航客机系列。被称为世界航空史上最成功的民航客机。B737主要针对中短程航线的需要，具有可靠、简捷，且极具运营和维护成本经济性的特点。根据项目启动时间和技术先进程度分为传统型737和新一代737。传统型B737包括B737-100/-200；B737-300/-400/-500，新一代B737包括B737-600/-700/-800/-900。而在我国保有量最大的机型是B737-300和-700飞机。空中客车公司的主要机型为A300、A310、A320、A330、A340，A350、A380等飞机，其中在我国保有量最大的飞机是A320，

8、该机型实际上是干线飞机，但在我国支线运输方面往往也采用A320系列的飞机。空中客车A320系列包括150座的A320、186座的A321、126座的A319和107座的A318四种基本型号，这四种型号的飞机拥有相同的基本座舱配置，飞行员只要接受相同的飞行训练，就可驾驶以上四种不同的客机。同时这种共通性设计也降低了维修的成本及备用航材的库存，大大增强航空公司的灵活性，深受用户的欢迎。飞机的性能既是效益问题，又是安全问题。加强对飞机性能的分析和管理是确保飞行安全的根本措施。性能代表着飞机的飞行能力，性能对比就是对飞机能飞多快、多高、要多长的场地长度等有关飞行能力进行对比分析。性能虽然只是飞机能力的

9、一个方面。但确实飞机能力的核心。飞机的其他能力，诸如结构、动力、设备等方面的能力最终都是为了保证飞机的飞行能力。 A320系列和B737NG系列是100-200座飞机中最受欢迎的两类机型，同时也是波音和空客这两大航空制造公司最具代表性的两类机型。而在这两类机型中，同为126座的A319和B737-700在我国市场上存有量较多，同时两种机型尺寸相近，因此本文选取A319和B737-700作为A320系列和B737NG系列飞机的代表进行对比。本文所讨论的飞机性能主要包括起飞和着陆两类性能，对于这两个性能，最大起飞重量和最大着陆重量的确定成为衡量飞机性能的重要参数。在确定最大起飞重量时需要考虑到可用

10、起飞距离、刹车能量、爬升率等因素对最大起飞重量的限制；确定最大着陆重量时需要考虑到可用着陆长度、进近爬升率和飞机结构强度对最大着陆重量的限制；每一个限制都需要经过例如风速、温度、机场高度等条件的修正。本文通过查手册对比相同情况下两种机型的起飞着陆性能，从而得到对比结论。3636第一章 机场和航线的适应性1.1机场和航线适应范围（1）机场高度限制：飞机起飞着陆机场的气压高度不得高于飞机飞行手册规定的最大值。 （2）跑道坡度：飞机起飞、着陆使用的跑道坡度不得超出飞行手册的限制。 （3）飞行高度限制：飞机航路飞行的最大高度不得高于飞机飞行手册及其增补规定的最大飞行高度；最低飞行高度不得低于航路最低安

11、全高度（制定飘降程序的除外）。 （4）温度限制：飞机起飞、着陆和飞行中的大气温度不得超出环境包线的限制。 （5）纬度限制：飞机使用的机场和航线的纬度不得高于飞机飞行手册规定的最大纬度值。 1.2 机场道面承载能力 查阅机场使用细则，获得起飞机场、起飞备降场、航路备降场、目的地机场、目的地备降场跑道、滑行道、停机坪的长、宽、坡度、道面等级号（PCN 值）等资料。 检查飞机最大起飞重量对应的飞机等级号（ACN 值）是否小于或等于以上各机场的PCN 值。 若飞机的ACN 值大于机场跑道的PCN 值，则需按ACN 等于PCN 确定道面承载能力限制的起降重量。 如果该机型的年度飞行次数不超过机场年度总的

12、飞行次数的5%，飞机的ACN 值可以大于跑道道面的PCN 值，对于刚性道面ACN 值最大可比PCN 值大5，对于柔性道面ACN 值最大可比PCN 值大10。 对于机场道面强度的不同表示方法，如跑道载荷承受力（LCN），S/D/DT/DDT 等，按相应的计算方法计算道面强度限制。 1.3 机场使用等级及保障能力 (1)了解所用各机场的跑道、滑行道、联络道及道肩的宽度，查看飞机特性手册，确定飞机是否适合在这些机场运行。如果个别滑行道或联络道的宽度或PCN 值不适合该飞机滑行，则需注明，以免飞机误滑。若跑道两端无联络道或滑行道，则需了解机场的跑道两端有无回转坪，考虑能否使飞机作180转弯。 (2)了

13、解机场的使用等级。检查航空燃油型号、加油车、客梯车（或廊桥）、集装箱装卸车、平台车、拖车等以及配餐、给排水、垃圾处理是否满足要求；了解维修能力、消防、救护能力是否匹配（对于国际航班还应考虑海关、边检和卫生检疫）；要注意有无气源车、电源车、空调车等，并了解保障车辆的接口、插头是否与机型匹配。对于寒冷地区的机场， 需了解机场的扫雪、除冰能力以及对飞机的除冰、防冰能力。 (3)了解机场有无对飞机噪音等级等的特殊要求。第二章 机场起飞性能分析2.1飞机起飞涉及的物理参量及概念2.1.1飞行高度飞行高度是飞机性能计算中的一个重要参数。根据基准面的不同，高度又可以分为绝对高度(飞机到海平面的垂直距离)、相

14、对高度(飞机到机场平面的垂直距离)、真实高度(飞机到其正下方地面的垂直距离)和标准气压高度(飞机到标准气压760mm汞柱平面的垂直距离)，它们之间关系如图2-1所示。图2-1 飞行高度示意图2.1.2起飞重量起飞重量是指飞机在起飞起始点，松开刹车或起飞滑跑开始瞬间的重量。它取决于飞机为完成规定任务所需携带的燃油重量和有效载重。通常又分为:(1)最大起飞重量:飞机起飞时松开刹车或起飞滑跑开始瞬间的重量。一般按起飞时的结构要求确定，有时也按最大航路重量来确定；(2)最大停机坪重量:又称为最大滑行重量，等于最大起飞重量加上发动机起动、试车和飞机滑行所消耗燃油的重量。2.1.3 起飞过程中相关的几个速

15、度飞机起飞过程中会涉及到一些关键的速度: 决断速度，抬前轮速度，离地速度，起飞安全速度，失速速度，最小离地速度，空中、地面最小操纵速度、和起飞最小安全速度等。(1)决断速度a. 概念 这是决定飞机可否中断起飞的最大允许滑跑速度，是飞机在执行每一次航班之前必须确定的重要运行性能参数，是起飞滑跑过程中，出现关键发动机停车等故障时飞行员决定中断起飞或继续起飞的重要依据。是飞机继续起飞和中断起飞的分界速度，是中断起飞或继续起飞两可的情况。决断速度必须小于抬前轮速度，而且须大于地面最小操纵速度，即。因此，它也是民航飞机起飞滑跑阶段一个十分重要的参数。b. 决断速度确定在某一飞机起飞重量时， 可以得到等长

16、跑道长度及对应的决断速度。同样， 一定跑道长度条件下， 也可得到飞机的极限起飞重量及决断速度。 计算得到跑道长度与决断速度之间的关系， 如图2-3所示。例如在前述大气条件下，跑道长度为22km 时， 得到决断速度为69 m/s。在实际飞行训练中，飞机起飞重量不是固定不变的，因此在实际应用时，决断速度的确定分以下3 种情况： 极限起飞重量时的决断速度可根据图2-3确定决断速度，这时所需平衡跑道长度等于实际跑道长度，存在唯一的决断速度， 如图2-4(a) 所示。例如在标准大气条件下，跑道长度= 2 2 km ， 某飞机起飞重量G = 65. 1 t。计算得对应的决断速度= 69.0 m/s。 飞机

17、起飞重量大于极限起飞重量时的决断速度这时所需的平衡跑道长度大于实际跑道长度。这时，存在两个决断速度 和 ( )，如图2-4(b) 所示。在与前例同样条件下，当G = 70 t 时， =68.0 m/s， = 75 m/s。 当故障认定速度 时，可中断起飞，当 时，可继续起飞，但当 时，中断起飞或继续起飞所需的跑道长度都大于，都不能保证飞行安全。因此，在跑道长度有限时，飞机起飞重量通常应控制在极限起飞重量以内。图2-2跑道长度与极限重量的关系图2-3 跑道长度与决断速度的关系 飞机起飞重量小于极限起飞重量时的决断速度由于飞机起飞重量较小，所需的小于，这时也有两个决断速度 和 ( ) ，如图2-4

18、(c) 所示。同例，在G = 60 t 时，得=59.5 m/s，=70.5 m/s。当 时可中断起飞，当 时可继续起飞，而当 1.05，以保证得到符合规定的离地速度不小于空中最小操纵速度，在离地前后一台发动机停车仍能保持飞机直线离地上升；，以防止抬前轮时擦机尾；以及还要保证飞机以3/s的角速度转动离地，并要在离地35ft高度上飞行速度不小于起飞安全速度。不仅随起飞重量的增大而增大，而且随机场气温和标高的增加而增大。机场的标高增高，使得发动机推力减小，加速度减小，在这种情况下，只有增大飞机的才能保证在高度35ft达到。另外，必须大于起飞决断速度也就是抬起前轮后一台发动机停车，只能继续起飞，不能

19、中断起飞。(3)离地速度飞机起飞滑跑中，加速到升力等于重力这一瞬间的速度称为离地速度，为保证飞机的安全离地，离地速度必须大于飞机的最小离地速度。由离地时升力与重力相等条件可得 (2-1)即 (2-2)其中，为离地时飞机的升力系数，该值由飞机的离地迎角来确定。(4)起飞安全速度起飞安全速度应该是下列速度的较大值：最小安全速度和加上达到高于起飞表面35ft前所获得的速度增量。同时在速度上还应该达到规定的爬升度，是保证起飞安全的起飞终点速度。(5)失速速度该速度是飞机维持水平直线等速飞行的最小速度，是飞机设计性能的一个重要参数，它与飞机的具体构型，即襟翼位置有关。(6)最小离地速度最小离地速度是指飞

20、机以最大允许的地面俯仰姿态，保证飞机尾部不触地离地并继续爬升的最小速度。它是由飞机几何尺寸限制的对应重量和起飞构型下的最小离地速度，是确定不同重量下飞机抬前轮速度的依据之一。最小离地速度一般比初始抖动速度大。飞机离地速度必须不小于1.1（全发)和1.05 (一发失效)以及1.1三者中的最大值。(7)空中、地面最小操纵速度、这两个速度在2.2.3详细介绍。(8)起飞最小安全速度对于双发和三发涡轮螺旋桨和活塞发动机飞机以及无措施使单发停车带动力失速速度明显减小的涡轮喷气发动机飞机，起飞最小安全速度应当不小于失速速度的1.2倍；对于三发以上的涡轮螺旋桨和活塞发动机飞机以及有措施使单发停车带动力失速速

21、度明显减小的涡轮喷气发动机飞机，起飞最小安全速度应当不小于失速速度的1.15倍，且1.1。考虑到飞机离地后，需要有足够的机动裕度，规定大于1.2或1.15。图2-5是以飞机的基本设计性能参数失速速度为基数，表示上述各种设计性能速度及运行性能速度之间的关系。其中是飞机起飞全过程结束时的速度。图2-5 各速度之间的关系2.2 飞机的最大起飞重量的影响因素 2.2.1 跑道限制飞机极限起飞重量是指某飞机在一定的跑道长度及当时的气象条件下，为保证飞机在起飞滑跑过程中一发失效情况下的飞行安全而限定的飞机最大起飞重量。一发失效继续起飞所需跑道长度 与之间具有图2-6中曲线a的关系，一发失效中断起飞所需跑道

22、长度与之间具有图2-6中曲线b的关系。图2-6中曲线a和曲线b有一个交点，即=，这时对应的跑道长度，对应的故障认定速度为该等长跑道长度下的决断速度。保证一发失效情况下飞行安全所需跑道长度设计就是根据等长跑道长度来确定的。当 时，飞行员可以决定中断起飞，时，可决定继续起飞，02.4%1.2%1.2%三发飞机0.3%2.7%1.5%1.5%四发飞机0.5%3.0%1.7%1.7%由规定可以看出，在起飞航道第一段，FAR规定的上升梯度较小，是因为段，主要是收起落架，而且此时飞机还在机场的管制区域之内，要求过大的上升梯度将使飞机的使用受到很大的限制。起飞航道的第段要求的上升梯度较大，是因为此时飞机已基

23、本脱离机场管制区域，场外可能有高大建筑物，应当尽可能快的增加高度，因此要求较大的上升梯度。即使机场周围没有高大建筑物，此时飞机速度较小，可能比对应构型下的途升速度小，而且襟翼在起飞位置，飞行阻力较大，飞机必须满足上述规定的最小梯度要求，以防止飞机出现坡度后不能取得足够的上升率。因此飞机的起飞重量常常受到第二段的上升梯度的限制。实际应用中把不同条件受上升梯度限制的重量绘制成图或者以表格形式给出数据。2.2.3 轮胎速度限制 在高温高原机场，特别是有顺风的情况和相同起飞重量、相同离地表速的情况下，飞机的地速大，轮胎受到的离心力大。当轮胎转速达到一定值的时候，巨大的离心力和飞机的重力将使轮胎破裂，因

24、此有必要考虑轮胎速度对最大起飞重量的限制。2.2.4 刹车能量限制 在中断起飞和着陆中，大约有50%以上的飞机动能靠刹车吸收，刹车将这部分能量变为热能，当刹车累计的热能达到一定成都时，将使刹车烧毁，甚至机轮起火燃烧，严重威胁飞行安全，我们把刹车吸收的热能达到极限值时的飞机滑跑速度称为最大刹车能量限制速度（）。中断起飞最大速度不能超过这个速度，这可以通过限制 这种情况，应当按照飞行手册规定减小起飞重量和起飞速度。2.2.5 障碍物对最大起飞重量的限制净空条件不太好的机场，飞机最大起飞重量受到航道条件限制。一般情况下，飞机的净航迹应严格高于障碍物最高点35ft。如果净空条件好，起飞也应满足起飞剖面

25、最小梯度要求，以防止转弯时有梯度损失，损失量随转弯坡度和襟翼位置的增大而增大。表2-2给出不同转弯坡度与襟翼下的梯度损失。表2-2不同转弯坡度与襟翼下的梯度损失坡度襟翼位置全收102550.030.060.07100.130.260.27150.300.600.63航道上的障碍物，根据距离基准点的远近，可分为近障、中障和远障，采用不同的越障程序。障碍物距离基准点小于40000ft的称为近障，这类障碍物一般不高，常常采用先飞越后再改平收襟翼，即采用最大改平高度的上升程序。最大改平高度是指在这个高度上改平增速收襟翼，在飞机增速到襟翼全收状态的机动速度时，起飞油门刚好达到5min的时间限制。最大改平

26、高度取决于机场的标高、气温和防冰系统的使用情况。飞越近障的程序是：保持上升到最大改平高度，并依此绘出总、净上升航迹，如果净上升航迹能够超越障碍物而且离障碍物的最高点的高度大于35ft，就满足飞越障碍物的要求。障碍物距离基准点在4000070000 ft之间，称为中障，飞越中常常采用延长航道第二段的上升程序，飞越中障的程序为：保持上升直到起飞最大油门5分钟限制，然后改平以最大连续推力增速收襟翼。延长起飞航道第二段的改平高度。按照此程序绘制总航迹和净起飞航迹，如果净航迹能够超过障碍物而且具有35英尺以上的安全余量，就满足飞越障碍物的要求。障碍物距基准点的距离超过70000ft的称为远障。飞越远障的

27、程序通常为:保持上升到最低收襟翼高度，平飞增速收襟翼，然后以最大连续推力、全收气动外形上升，依照此程序绘出总、净航迹，如果净航迹超出障碍物，而且离障碍物最高点高于35英尺，说明起飞重量满足越障的要求。以上计算的净起飞航道是按照保守的方法来计算的，实际飞行中的上升梯度往往比计算的净上升梯度要大，因而保证了飞行安全。图2-8给出三类障碍物越障方式。其中、分别表示近障、中障和远障的越障程序。图2-8三种越障类型及越障方式在实际应用中，把不同高度和距离的障碍物同起飞重量绘制成图表，供飞行和地面人员查用。通常，按照场地长度限制和第二爬升段爬升梯度限制确定最大起飞重量，然后以较小者验算越障能力，如果检验结

28、果不能满足越障要求，则应采取改善越障能力的措施。主要有四个途径可以用来改善越障能力。(1) 减小襟翼偏度。襟翼位置偏度较小可以增加爬升梯度，从而改善越障能力，然而却增加了对场长的要求，因此，减小襟翼位置偏度是有一定限制的。(2) 改进爬升方法。采用改进的爬升方法，提高爬升速度，增加爬升梯度，从而改善越障能力。(3) 减轻飞机重量。这是显而易见的途径。(4) 改变起飞路径。ICAO ANNEX6规定了有关越障能力的要求。1978年，ICAO适航委员会曾讨论过采用转弯起飞途径方案。但涉及跑道设计和需要机场及附近范围（机场周围45km范围内）地形的准确数据。有些机场的标高和气温较高或在中远距离处有障

29、碍物限制，但跑道较长，可采用改善爬升性能等提高 数值的类似方法增加飞机的起飞重量。 当飞机的实际起飞重量小于性能限制的最大允许起飞重量时，在条令允许的情况下，可使用假设温度法减推力起飞（灵活推力起飞）或使用降低额定值法（DERATE）减推力起飞，从而减少发动机的损耗。减推力起飞应遵守飞机飞行手册的要求，推力减少量不得超过正常起飞推力的1/4。在污染跑道或当有最低设备清单（MEL）上规定的不可减推力起飞的故障时，必须使用全推力起飞（注：在污染跑道上可使用降低额定值法（DERATE）减推力起飞）。2.2.6地面及空中最小操纵速度(、)限制 (1)地面最小操纵速度地面最小操纵速度是在起飞加速滑跑中，

30、关键发动机突然停车，（所谓关键发动机是指对飞机的飞行姿态或飞行性能影响最大的那一台发动机，对喷气机来说，在空中给住液压系统供压的那台发动机被称为关键发动机。在地面，上风方向的最外侧那台发动机被认为是关键发动机）其他发动机处于起飞工作状态，飞行员只用空气动力操纵面（驾驶盘和方向舵）而且不需要特殊的操纵技巧能恢复对飞机的方向操纵，方向舵脚蹬舵力不能超过150 lb，并且飞机的侧向偏移不超过30 ft。飞机在地面滑跑中的一台发动机停车，例如右发停车，左发产生的推力将使飞机向右偏转，在前轮和主轮产生侧向摩擦力，由于前三点式起落架飞机的滑跑方向的稳定性，机轮的侧向摩擦力所行成的力矩，起到阻碍飞机偏转的作

31、用（没有偏转前轮），蹬舵产生的操纵力矩也用来阻止飞机偏转。当这些方向偏转力矩取得平衡时，可以制止机头偏转。如果滑跑速度小，则舵面效应差（操纵力矩近似与速度的平方成正比），有可能蹬满舵都不能制止机头的偏转。因此要制止机头偏转，保证安全飞行，只有一台发动机停车时的速度大于地面最小操纵速度时，才能继续起飞，这是继续起飞的一个条件。当然。在实际飞行中，出现一台发动机停车的情况时，飞行员可以使用偏转前轮、不对称刹车等措施，这样更增加了地面单发后控制滑跑方向的能力，提高了安全性。飞机的地面最小操纵速度与机场气温、标高、飞机重量以及发动机的安装位置有关。机场气温和标高越高，发动机推力越小，一台发动机停车后飞

32、机的偏转力矩就小，使地面最小操纵速度也小；飞机重量越大，在一台发动机停车后飞机的偏转慢（惯性大），而且机轮产生的侧向摩擦力越大，有利于保持飞机机头方向，使地面最小操纵速度越小。(2)空中最小操纵速度众所周知，飞行中一台发动机停车，在不对称推力作用下，飞机将向停车发动机一边偏转，出现向工作发动机一遍的侧滑，在横侧安定力矩的作用下，飞机将向停车发动机一边滚转，飞机下沉。空中最小操纵速度是指飞行中如关键发动机在该速度上突然停车和在该发动机继续保持停车的情况下，使用正常的操纵技能，能保持向工作发动机一侧的坡度不大于5的直线飞行，为维持操纵所需的方向舵脚蹬力不能超过150 lb，也不得用减小发动机推力的

33、方法来维持方向操纵。在回复对飞机的操纵过程中，为防止航向改变超过20，飞机不得出现危险的飞行姿态或要求特殊的驾驶技巧、机敏或体力。空中最小操纵速度与发动机推力（取决于机场标高和气温以及起飞推力设置情况）和发动机安装位置、飞机重量以及舵面效应有关。同时该速度不得大于相应构型的失速速度的1.2倍。空中飞行速度必须大于空中最小操纵速度。2.2.7结构强度限制 最大结构强度起飞重量由手册给出，考虑到飞机起落架和集体结构所能承受的载荷。第三章 B737-700与A319起飞性能对比由于B737-700和A319飞机是737NG和A320系列飞机中使用最广泛的两种机型，同时B737-700和A319都为1

34、26座，因此可作为737NG和A320的代表进行对比。为了方便两种型号飞机的对比，本文取相同的已知条件，对两种型号飞机的起飞重量加以对比。（1）机场条件标高 489ft 外界温度（OTA）30 跑道坡度 0.08%可用起飞滑跑距离（TORA） 3000m 可用起飞距离（TODA） 3000m加速停止可用距离（ASDA） 3000m 干跑道 顶风 20kt（海里/小时）（2）飞机状态空调 空调关 防冰 防冰关襟翼位置 13.1 B737-700最大起飞重量的确定过程（1）已知条件：飞机的空气动力特性和发动机性能数据以及飞机发动机的具体情况，机场和大气的情况。（2）初选飞机襟翼偏度。（3）计算场长

35、限制、第二爬升梯度限制和轮胎速度限制的最大起飞重量，取最轻者为最大起飞重量。（4）检查越障能力，必要时，采用改进的爬升方法，在各种限制条件的允许的最大起飞重量中，取最低值。（5）按照实际起飞重量或结构限制的最大起飞重量，对照上述步骤所确定的最大起飞重量，并计算起飞速度。检查起飞速度是否符合要求，否则，减轻起飞重量。3.1.1 B737-700限制图表分析(1) B737-700的跑道限制图表分析图3-1是B737-700型飞机在干燥的跑道上，当襟翼位置为1个单位，发动机引气打开且放冰关闭的情况下的场地限制的起飞重量图。它是根据可利用的场地长度，经跑道路面坡度、风速风向修正；同时，经对机场气压高

36、度和外界大气温度的修正，得到的飞机允许的最大起飞重量。 干跑道，襟翼位置1，发动机抽气联通、放冰断开发动机引气关闭时，起飞重量增加400KG。发动机放冰打开，起飞重量减少200KG。 发动机和机翼放冰打开，起飞重量减少600KG。图3-1 B737-700起飞场地长度限制图3-1的右下方分别是用米（m）和英尺（ft）标明可用的场地长度，选取跑道可用长度为3000m。经跑道坡度修正，上坡相当于缩短了可用长度，下坡相当于延长了可用长度。图示该飞机上坡起飞，跑道坡度为0.08%，相当于可用跑道长度缩短为2972m。接着对风速风向的影响进行修正，图示航班为逆风起飞，风速为20节，相当于跑道长度加长到3

37、200m。另一方面，机场气压高度对起飞重量有明显的影响，高度越高，允许的起飞重量越小。选择起飞高度为489 ft。机场范围内的大气温度对飞机起飞重量同样有重要的影响，温度越高，允许的最大起飞重量越低。图示机场大气温度为30。由此确定，该航班的最大起飞重量为78t，经发动机引气关闭修正为78.4t。B737-700手册对不同襟翼位置及干湿跑道都给出了不同的场地限制的起飞重量图表。每个图表都涉及到坡度、风速、风向的修正。根据机场压力高度和可用场地长度得出最大起飞重量。(2) B737-700的爬升梯度限制最大起飞重量图表分析。图3-2所示为B737-700爬升梯度限制的最大起飞重量图，由图可见，当

38、机场气压高度提高时，允许的最大起飞重量降低。相同的机场气压高度下，当大气温度低于一定值时，允许的最大起飞重量变化很小，随着大气温度的下降而略微增加；然而，当大气温度超过某一定数值后，随着大气温度的增加，允许的起飞最大重量则大幅度、急剧地下降。正因为如此，许多民用飞机都具体规定了在夏天高温条件下，飞机的最大载重量均必须相应的减小。襟翼位置1，发动机连通抽气、放冰开关断开发动机引气关闭，重量增加1300KG 发动机放冰打开，重量减少200KG 发动机和机翼放冰打开，重量减少1000KG图3-2 B737-700起飞爬升梯度限制的最大起飞重量在襟翼位置1，发动机联通抽气、放冰开关断开、机场压力高度为

39、489ft，场温为30时，确定得到的最大起飞重量为69t。B737-700性能手册中给出了不同的襟翼位置、发动机推力设定条件下的第二爬升段爬升梯度限制的最大起飞重量图。(3)B737-700刹车能量限制最大起飞重量分析图3-3为刹车能量速度的限制图表，显然，最大刹车能量速度是飞机重量、机场气压高度和温度、风向、风速以及跑道坡度的函数。起飞时可能使用刹车的最大可能速度是决断速度。于是，根据图示曲线，按飞机重量，经过高度、我恶魔地、跑道坡度、风向和风速的修正后，得到的最大刹车能量速度与决断速度对比，如，则减轻飞机起飞重量，知道满足=。重量与高度交点超出阴影范围必须检查。跑道上坡1%增加2节；下坡1

40、%减小3节。逆风10节增加4节：顺风10节减小18节。正常起飞：超过每1节减小松开刹车重量400KG。改进爬升起飞： 超过每1节减小松开刹车重量250KG。图3-3刹车能量限制速度选择机场高度为489ft，松刹车时重量为69t，场温为30时，得到最大刹车能量速度为170KIAS。3.1.2确定最大起飞重量(1)选取场长限制、第二爬升梯度限制和轮胎速度限制的最大起飞重量中最小值69t(2)检查越障能力， (3)查B737-700手册，根据起飞重量和襟翼位置确定，进过温度，高度，跑道长度的修正得=140KIAS，起飞重量满足刹车能量限制。故得题设状态下最大起飞重量为69t。3.2 A319的最大起

41、飞重量确定3.2.1最大起飞重量的确定过程(1)直接图表读取起飞图表是在如下所列的一系列条件下针对某一给定跑道计算确定的：OAT(外界大气温度)风形态QNH、空调、防冰图表上有两种形态。这样就可以使机组选择能提供最大允许起飞重量的数据。在性能相当的情况下，保持提供较小起飞速度的形态。这样对于某一给定形态，将OAT 和风数据输入图表以确定最大许可重量。对于在图表中未列出的OAT 或风数值，则可在相邻的两行温度和/或相邻的两列风数值间进行插值计算。也可考虑使用保守的OAT 或风数值。不允许使用外插值法。(2)针对不同的起飞条件进行的修正保留从上述查表方法中获得的最大起飞重量和速度数值。对与图表中所

42、列的不同的条件，进行相应的修正。a对 QNH 和引气按手册进行的保守修正。修正数值是对 QNH1013 毫巴、空调打开和防冰打开的情况给出的。包括：对给定的风和温度条件，读出最大起飞重量(选择提供最大重量的构型)。对最大起飞重量(对应于每一个修正)进行公布的重量修正，以确定最大许可起飞重量。通过查阅图表相应的风数值列以读出与最大许可起飞重量相应的原速度值。b 对湿滑或者污染的跑道按手册进行的修正c 在RTOW 图表上产生的修正有关此种修正的说明在手册中给出。修正清单并不详尽，但最常用的修正是湿跑道、QNH、空调和/或防冰。三个修正的最大值可以在一个图表上产生。按下列步骤使用修正： 将所给的OA

43、T 和风输入图表从而在修正前确定最大起飞重量。 使用第一个修正：如果 OAT 小于或等于TVMC(第3 行)，使用第1 行的W 修正和第2行的/V2 修正。另外，(对于OAT 大于TVMC 的情形)，使用第3 行的W 修正和第4行的/ 修正。 结合第2 次(如果需要第3 次)修正：如果 OAT 小于或等于TVMC(第3 行)，使用第1 行的W 修正和第2行的/ 修正。检查最后速度大于 RTOW 图表上显示的最小速度并且 大于VMU限制的速度(FCOM 2.02.25)。如果 OAT 大于TVMC(第3 行)或上述速度检查不能实行，使用第3行的W 修正和第4 行的/ 修正。不需要速度修正。图3-

44、4为A319得出最大起飞重量的限制图表，根据飞机的飞行姿态，顺逆风程度，外界温度可以得到在该状态下飞机的最大起飞重量，最大起飞重量的限制因素和/ 。然后再经过湿跑道的修正以及压力高度的修正，得出最终值。该图表还规定了使用图表时的温度限制，加速高度限制以及压力高度限制。3.2.2 A319的图表分析(1)根据外界温度，飞机形态以及顺逆风速情况查得：在形态1+F条件下 最大起飞重量 71.8t 限制条件 4/4 (障碍物/障碍物) 153/53/55在形态2条件下 最大起飞重量 71.3t 限制条件 2/4（第2航段/障碍物） 150/50/52(2)使用delta气压修正得在形态1+F条件下 最

45、大起飞重量 70.27t 限制条件 4/4 (障碍物/障碍物) 153/53/55在形态2条件下 最大起飞重量 69.97t 限制条件 2/4（第2航段/障碍物） 149/49/50由此可知，在题设状态下，A319的最大起飞重量为70.27t。3.3 B737-700与A320飞机的越障能力对比为了方便比较，我们对两种型号的飞机取相同的条件来对比越障限制先的最大起飞重量。襟翼位置1个单位 机场高度 2500ft 外界温度40 迎风 20个单位障碍物高度 450ft 障碍物距离起飞点距离 5500m (1) B737-700越障限制的起飞重量分析图3-5是B737-700的越障限制起飞重量图表，

46、最大起飞重量是由障碍物高度和障图3-4 A319的最大起飞重量限制图表碍物距起飞松开刹车处的距离确定的函数值，经过场温、压力高度、风向和风速的修正，得到最大起飞重量的最终值。障碍物越高，最大起飞重量越小；障碍物距起飞松开刹车处的距离越近，起飞重量越大；常温在30一下对重量影响不大，当常温高于30后影响较大，温度越高，起飞重量越小；压力高度越大，起飞重量越小；逆风会增大起飞重量，顺风会减小起飞重量。襟翼位置1，发动机抽气接通，防冰关闭障碍物的高度应从跑道的最低点计算；发动机不抽气时可增加起飞重量750kg；发动机接通放冰时，起飞重量减少250kg；发动机与机翼均接通放冰时，起飞重量减少1150k

47、g图3-5 B737-700越障限制的起飞重量当障碍物高度为450ft，障碍物距起飞松开刹车处的距离为5500m，场温为40，压力高度为2500ft，逆风20个单位的条件下，根据图3-5，得到最大起飞重量52t。(2)A320飞机的越障限制起飞重量分析对题设条件我们可以通过图3-4确定在风速为逆风20个单位温度为40时最大起飞重量为71.3t。经过QNH修正得在2500ft高度该条件下的最大起飞重量为71.3t-890.09=63.3t。图3-6是A319飞机越障的修正图表，选取障碍物高度250ft，跑道具障碍物距离5500m，得到修正值为9.5t。因此该条件下A319的最大起飞重量为63.3

48、t-9.5t=53.8t。图3-6 A319的越障修正曲线3.4结论在设定条件下，B737-700的最大起飞重量为69t，A319的最大起飞重量约为70.27t，二者相差不大。A319的起飞性能略优于B737-700。在相同的条件下，A319的越障限制的最大起飞重量为53.8t，B737-700为52t。A319的越障能力略优B737-700，这就使得飞机在起飞过程遇到障碍时拥有更好的起飞性能。当然在对比过程中存在误差，很多客观因素未能考虑。两种机型的手册不太相同，这与两个公司的设计概念有很大的关系，但飞机在起飞过程中所需要考虑的因素是一致的。第四章 飞机的着陆性能分析4.1着陆性能介绍4.1

49、.1着陆性能和着陆距离所谓着陆性能主要是指完成着陆过程所需的跑场长度以及对最大着陆重量的限制。民用运输机的着陆距离是指飞机以入口速度()、入口高度() 进跑道后，经过拉平段()、过渡段()、减速滑跑段() 的总距离() ，即: = + + (4-1) 按照标准着陆程序，入口速度等于1.23 (为失速速度) ，入口高度应为15 m ， 在此条件下得出的 再加上67% 的安全裕度即得到各机型飞行手册中给出的着陆距离， 其中67% 的安全裕度是用于修正非标准大气条件、跑道坡度和进近下滑角偏差的影响。拉平段可由下面的经验公式(2)表示:= ( + - 0.5) (4-2)式中，为逆风风速：为接地速度：

50、为拉平段的时间。后两者由试飞确定，正常情况下较之 减小2.5m/s，而约为5 s，由此可推算出拉平段的长度约为300450m，这也正是标准着陆程序规定的正常接地区域。对于大型运输机， 仅依靠气动阻力减速的效率极低，一般每减速1m/s 需用跑道120 m以上，因此要尽力避免拉平段过长。过渡段是从飞机接地到制动系统全部启动之间的滑跑距离，可表示为: = ( + - 0.5 ) (4-3)式中， 为制动系统开始启动时的滑跑速度： 为过渡段时间，在使用人工刹车的条件下约为2 s，如使用自动刹车则为0.5 s。减速滑跑段是决定着陆性能的关键阶段， 可表示为: (4-4)其中，式中， a 为减速率； 为发

51、动机推力；W 为着陆重量；升力及阻力系数(，) 是计入了地面效应的试飞结果；为刹车摩擦系数；为跑道坡度： 为机翼面积： 为大气密度。减速率a 是决定性的因素，它主要取决于制动系统使用的强度和早晚。4.1.2影响着陆距离的因素实际飞行中经常会发生这样的情况：完成着陆所用的跑道长度显著的超过了FAR着陆场地长度，实际上，绝大多数着陆冲出跑道的事故都是发生在跑道可用长度很长的情况下，这说明，在影响飞机着陆性能的因素中，除了着陆重量、场压、气温、风向、风速的因素外，还存在一些更为重要的因素，了解这些因素对着陆的影响对保障着陆安全至关重要。对实际着陆距离影响较为显著的因素有：飞机的进场速度和高度偏差；着

52、陆技术偏差；着陆制动不当以及道面污染等。(1)飞机的进场速度和高度偏差的影响着陆时普遍出现的偏差是大速度、高高度进场，实际上这是导致绝大多数着陆冲出跑道事故的重要原因之一。其危害在于：第一，导致最小着陆距离增长。大型运输机正常接地点应在距跑道头1000ft处，最远不得超过1500ft，但当进场高度偏高时，就势必引起接地点的前移。当进近过中台时下滑道如偏高两个点，则以为着进场高度比标准进场高度（50ft）增加了55英尺，按照标准的下滑角2.83，接地点将前移大约1 100ft。也就是说，不论什么飞机，按照2.83下滑线下滑。进场高度每增加1ft，接地点将前移大约20ft。进场速度的增加以为着着落

53、需要消失的能量增加，因此势必导致最小着陆距离增长。对着陆滑跑距离公式取微分，可知，即速度增加1%，导致着陆距离增加2%。例如某飞机接地速度为130kt，设减速率为10ft/s2，飞机着陆滑跑距离大约为2 400ft。如果接地速度增加到140kt，那么着陆滑跑距离大约为2 800ft，即相当于速度每增加1kt，使着陆滑跑距离增加大约40ft。着陆滑跑减速率不同，进跑道头的目标速度不同，导致速度每增加一节引起的着陆滑跑距离增加量从20ft60ft不等。第二，可能导致延迟飞机的接地，形成飘飞减速。大速度进场时因飞机下沉率较大，因此为避免出现重着陆，飞行员往往要过多带杆以防止带大下沉率接地，这样可能导

54、致飞机着陆时的空中段距离增加。第三，在积水道面着陆时，因接地速度过大而容易引发滑水。在积水面上着陆，若接地速度超过 时就极易产生滑水现象。导致进场速度过大的主要原因之一就是飞行员将进近速度（或）调定得过高。某飞机人工进近时进近速度调定应该按照下述原则=+5 逆风小于10kt (4-5)=+逆风分量的一半+阵风修正) (4-6)其中，为进近参考速度，其大小为对应构型和重量下的失速速度的1.3倍。风修正量不得超过20kt，顺风不做修正，且有最大顺风限制。飞机接近跑道头时，该修正量将被逐渐消耗掉。在逆风着陆时要对进近速度给一个修正量，主要是修正在五边上的地速，同时随飞机高度逐渐降低，由于地面的阻滞作

55、用，顺风风速会逐渐减小，从而影响空速，加上这个修正量可进一步防止飞机因速度过小而失速，同时也修正了下划线。 如果使用自动油门进近，则一般将调定为“+5”。但是很多飞行员处于进近复飞安全的考虑，将进近速度调定过高，这样做不仅没有必要，而且还等于将危险从跑道一头转移到另一头。另外，机组忽视了对飞行仪表的监控，尤其是忽视对油门、速度的监控，这是导致大速度进场的另一个主要原因。(2)着陆接地点的控制在任何情况下正确的着陆技术要领都应当是: 控制飞机在距跑道头300m 450m 的范围内做扎实接地（所谓扎实接地是指飞机应带有一定的下沉率接地，正常着陆的接地下沉率应为120240ft/ min，这将确保最

56、大限度地发挥制动系统的效能。但是在实际飞行中很多飞行员或是由于在小型飞机上养成了带平飘落地的习惯，或是为了追求接地轻盈而习惯于在拉平时过度带杆以控制下沉率，从而延长了拉平段，使着陆距离显著增长，事实上这是导致绝大多数冲出跑道事故发生的另一关键原因。即使在积水道面的条件下地面滑跑时利用制动系统的减速效果也比拉平段的空中减速效果要高出45倍，以B737-300型飞机为例，在地面滑跑时平均每减速1m/s，需用跑道24 30m，而在做飘飞接地时则需120m的跑道，因此大型运输机带平飘接地不利于充分发挥制动系统的效能。 此外轻接地的危害还在于：一方面易引发滑水从而使刹车效以及滑跑中方向失控；另一方面还将

57、延迟制动系统的启动，特别是影响减速板的及时放出。因为轻接地不利于机轮及时启旋和主起落架减震支柱的充分压缩以接通空地安全电门，而这两点是启动制动系统的先决条件。鉴于此，波音公司建议飞行员即使在进场速度、高度偏高的情况下也要尽可能控制飞机在正常接地区域内扎实接地。(3)制动系统的使用状况刹车使用不当也是引起着陆距离增长的一个主要原因。一个常见的失误就是在短跑道以及积水道面使用自动刹车时刹车档位设置过低， 因而未能充分发挥刹车的作用。如B737-300型飞机在积水道面上时应使用自动刹车“3”档以上设置，此时最大减速率可达到“每减速1m/s 只用跑道24 30 m”，而使用自动刹车“1”档时减速效果将

58、降低一倍；另外一种常见的失误就是人工刹车使用不当，尤其是在积水道面上。一些飞行员习惯沿用小型飞机的刹车方法，即“点刹车”，反复不断地移动刹车踏板以防止机轮打滑，实际上这样不仅起不到防止机轮打滑的作用，而且会导致刹车几乎根本不起作用。由于现代运输机上已普遍采用了先进的刹车防滞系统(ANTISKID SYSTEM ) ，因而在任何道面条件下都可以将机轮维持在10% 左右的最佳打滑率状态，不仅能避免机轮打滑而且可以获得最佳的刹车效果。但是该系统正常工作的前提条件之一就是刹车压力的稳定， 因为每当飞行员移动刹车踏板时，刹车防滞系统都需先释放施加于机轮上的刹车压力让机轮加速旋转，然后再根据转速增加刹车压力，即需要经历一次从重建立刹车压力的过程，在此过程