第六章-飞机性能工程-巡航性能---B

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1、第六章第六章 巡航性能巡航性能6.1 6.1 基本公式和主要参数计算基本公式和主要参数计算6.2 6.2 巡航类型巡航类型6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降在一定的巡航方式下，使目标值最优的巡航高度即为在一定的巡航方式下，使目标值最优的巡航高度即为最佳高度最佳高度。等马赫数巡航等马赫数巡航MRCLRC经济巡航方式经济巡航方式 6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.1 最佳巡航高度最佳巡航高度1112LDWCnamlbCWTSFCS6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.1 最佳巡航高度最佳巡航高度 当当

2、M M数、重量不变时，数、重量不变时，燃油里程随飞行高度的变化燃油里程随飞行高度的变化表明在较高表明在较高高度上有一个最大的燃油里程。在该高度上巡航最省油，航程长。高度上有一个最大的燃油里程。在该高度上巡航最省油，航程长。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.1 最佳巡航高度最佳巡航高度最佳高度随飞机重量的变化曲线：最佳高度随飞机重量的变化曲线：在一定的巡航在一定的巡航方式下，最佳高度方式下，最佳高度随飞机重量增大而随飞机重量增大而减小。减小。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.1 最佳巡航高度最佳巡航高度 偏离最佳高度时，会导致燃油消耗大大增加。偏离最佳高度时，会导致燃油消耗大大增加。

3、顺风可以增大地速，增大航程，逆风则减小地速，缩短航程。顺风可以增大地速，增大航程，逆风则减小地速，缩短航程。问题：在最佳高度飞行时，如遇到不利的逆风，而在某个非最问题：在最佳高度飞行时，如遇到不利的逆风，而在某个非最佳高度上，逆风较小或是顺风时，是否可以为了增大航程改到非最佳高度上，逆风较小或是顺风时，是否可以为了增大航程改到非最佳高度上巡航呢？佳高度上巡航呢？;WWVFVF22116.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.2 风速对巡航高度的影响风速对巡航高度的影响 只有在只有在非最佳高度上非最佳高度上的的实际风大大有利于得失相当风实际风大大有利于得失相当风，才可，才可以考虑改变飞行高度，因为

4、从一个高度改飞到另一个高度也会以考虑改变飞行高度，因为从一个高度改飞到另一个高度也会额额外消耗一些燃油外消耗一些燃油。使飞机在非最佳高度上的航程与最佳高度上的航程相等的风使飞机在非最佳高度上的航程与最佳高度上的航程相等的风速叫速叫得失相当的风得失相当的风。一方面：考虑改变高度会由非最佳高度较小的逆风或顺风增大航程；一方面：考虑改变高度会由非最佳高度较小的逆风或顺风增大航程；另一方面：非最佳高度降低了燃油里程。另一方面：非最佳高度降低了燃油里程。在高温时，由于推力减小，从而在高温时，由于推力减小，从而限制飞机可能飞行的高度限制飞机可能飞行的高度。当给定机重时，温度增加，推力减小，当给定机重时，温

5、度增加，推力减小，使平飞使平飞M数减小数减小；当给定机重和当给定机重和M数时，温度增高，推力减小，而为了维持支承数时，温度增高，推力减小，而为了维持支承机重的升力，在其他条件不变时（如迎角），机重的升力，在其他条件不变时（如迎角），只有降低高度只有降低高度，增，增大空气密度，来大空气密度，来增大升力增大升力，同时高度降低，同时高度降低，推力也有一定增大推力也有一定增大。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.3 推力限制高度推力限制高度6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.4 机动能力限制的高度机动能力限制的高度 飞机巡航时应具有足够的机动能力，以穿越颠簸气流或飞机巡航时应具有足够的机动能力

6、，以穿越颠簸气流或做必要的机动动作（如转弯等）。做必要的机动动作（如转弯等）。对于给定对于给定W W、V V和要求的和要求的n ny y。存在一个限制的最高飞行高。存在一个限制的最高飞行高度（度（）。）。为保证飞行安全，防止危险接近和相撞，为保证飞行安全，防止危险接近和相撞，飞机只能在规定的飞机只能在规定的高度层飞行高度层飞行，但是从性能分析选定的飞行高度不一定正好在飞行，但是从性能分析选定的飞行高度不一定正好在飞行高度层上，所以高度层上，所以要选择相近的飞行高度层作为巡航高度要选择相近的飞行高度层作为巡航高度。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.5 ATC限制高度限制高度 对于对于航程较

7、短航程较短的巡航如飞向备降场，可能会的巡航如飞向备降场，可能会受到爬升和下降受到爬升和下降所需距离的限制所需距离的限制，通常，通常规定至少要具有维持一定时间巡航的平飞巡规定至少要具有维持一定时间巡航的平飞巡航段航段，这种短距巡航高度除受航程长短影响外，还受到大气温度和，这种短距巡航高度除受航程长短影响外，还受到大气温度和机重的影响。机重的影响。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.6 航程限制航程限制(短程巡航最佳高度短程巡航最佳高度)1 航路风限制航路风限制2 推力限制推力限制3 过载限制过载限制4 ATC限制限制5 航程限制航程限制 6.3 6.3 巡航高度巡航高度巡航高度限制小结巡航高

8、度限制小结:机重：机重：对给定的巡航速度，机重越轻，燃油里程增大，最佳巡对给定的巡航速度，机重越轻，燃油里程增大，最佳巡航高度也增高。航高度也增高。温度：温度：对给定的机重，温度增高，推力降低，最大推力限制高对给定的机重，温度增高，推力降低，最大推力限制高度降低。度降低。巡航巡航M数：数：其他条件不变时，巡航其他条件不变时，巡航M数增大，最佳高度增加，数增大，最佳高度增加，最大推力限制高度、过载限制高度降低。最大推力限制高度、过载限制高度降低。过载：过载：其他条件不变时，要求的机动过载越大，最大过载限制其他条件不变时，要求的机动过载越大，最大过载限制高度越低。高度越低。6.3 6.3 巡航高度

9、巡航高度6.3.7 影响因素影响因素 远程飞行，耗油较多，飞机的巡航高度偏离最佳高度太多远程飞行，耗油较多，飞机的巡航高度偏离最佳高度太多，很不，很不经济，为了解决这一问题，经济，为了解决这一问题，既满足既满足ATC的要求，又改善经济性能的要求，又改善经济性能，提，提出出阶梯巡航方式阶梯巡航方式。巡航高度选择原则巡航高度选择原则是使是使巡航高度尽可能地接近最佳高度巡航高度尽可能地接近最佳高度，按飞机，按飞机高度层间隔规定，高度层间隔规定，所选巡航高度层在最佳高度所选巡航高度层在最佳高度2,000英尺的范围内英尺的范围内。通常，通常，当高于最佳高度当高于最佳高度2,000英尺，燃油里程要损失英尺

10、，燃油里程要损失2%，而低于，而低于2,000英尺损失英尺损失1%。6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.3.8 阶梯巡航阶梯巡航第六章第六章 巡航性能巡航性能6.1 6.1 基本公式和主要参数计算基本公式和主要参数计算6.2 6.2 巡航类型巡航类型6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降 环境温度升高，发动机燃油流量和飞机的真空速都会增大环境温度升高，发动机燃油流量和飞机的真空速都会增大如果如果发动机燃油流量是发动机燃油流量是 的函数，则温度高低不会影响飞机的的函数，则温度高低不会影响飞机的燃油里程燃油里程，

11、故而也不会影响飞机的航程，故而也不会影响飞机的航程，如果如果发动机燃油流量不是发动机燃油流量不是 的函数，则温度高低会影响飞机的的函数，则温度高低会影响飞机的航程航程。ambamb0;XXManamVlbWFWF 6.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.4.1 温度对巡航性能的影响温度对巡航性能的影响 P90、P91：最佳高度、高度能力；：最佳高度、高度能力；P92、P93、P94：巡航数值表；：巡航数值表；P95：风速高度转换表；：风速高度转换表；P96、p97、p98、p99：积分航程表；：积分航程表；P100、P101：经济巡航曲线；：经济巡航曲线；P102：等待图表；：等待图表；6

12、.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.4.2 巡航图表巡航图表 76、B757-200（RB211535E4）开始巡航重量为200KLB，以LRC速度在FL370巡航，航路顶风80节，温度为ISA+15，要巡航的距离为50NGM，求飞行时间和油量。6.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算 6.4.2 例题例题4 4、巡航性能分析、巡航性能分析 4、例题、例题巡航数值表巡航数值表 64积分航程表积分航程表 71（可做可不做，需要叠代计算）（可做可不做，需要叠代计算）高度能力高度能力 60 风速高度转换风速高度转换 66（W=70t）等待等待 796.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.4

13、.2 作业作业第六章第六章 巡航性能巡航性能6.1 6.1 基本公式和主要参数计算基本公式和主要参数计算6.2 6.2 巡航类型巡航类型6.3 6.3 巡航高度巡航高度6.4 6.4 巡航性能计算巡航性能计算6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、一发停车的影响、一发停车的影响在飞行中一发突然停车后，会导致：在飞行中一发突然停车后，会导致：阻力增加阻力增加推力减小推力减小航程缩短航程缩短高度降低，有可能受障碍物限制高度降低，有可能受障碍物限制造成的影响造成的影响：巡航中一台发动机停车后，巡航中一台发动机停车后，将工作的将工作的发

14、动机推力发动机推力改为改为最大连续推力最大连续推力，同时保持高度，同时保持高度减速到飘减速到飘降速度降速度，即，即最大升阻比速度最大升阻比速度（绿点速度、可以得到最小的下滑角（绿点速度、可以得到最小的下滑角6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降过程飘降过程开始下降开始下降直到一个直到一个较低的安全高度较低的安全高度（改平高度改平高度）巡航。）巡航。6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降过程飘降过程降低高度到降低高度到最佳高度最佳高度，以该高度的，以该高度的远程巡航速度巡航远程巡航速度巡航。改平后的巡航方式：改平后的巡航方式：从改平点保持飘降速度飞行，随机

15、重减轻飞行高度不断增从改平点保持飘降速度飞行，随机重减轻飞行高度不断增高，不可取。高，不可取。保持高度采取保持高度采取远程巡航速度巡航远程巡航速度巡航；为了保证在飘降过程中为了保证在飘降过程中能安全越过航路上的障碍物能安全越过航路上的障碍物，FAR121、FAR25部规定：部规定：（1）检查越障要用检查越障要用净航迹净航迹，且要，且要考虑温度、风以及空调、防冰的考虑温度、风以及空调、防冰的影响影响。净航迹与总航迹的梯度差规定为：。净航迹与总航迹的梯度差规定为：1.1%1.1%6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降的要求飘降的要求6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航

16、和飘降、飘降的要求飘降的要求（2 2）要求：要求：考虑航线左、右各考虑航线左、右各5 5海里范围的地形和障碍物；海里范围的地形和障碍物；（2 2）要求：要求：6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降的要求飘降的要求在在飘降段要求净航迹飘降段要求净航迹至少高出障碍物至少高出障碍物2,0002,000英尺；英尺；（2 2）要求：要求：6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降的要求飘降的要求在在改平高度处和改平后的飞行中改平高度处和改平后的飞行中，要求，要求净航迹净航迹至少至少高出障高出障碍物碍物1,0001,000英尺英尺；在打算着陆的机场上空，应能在打算着陆的

17、机场上空，应能高于机场高于机场1,5001,500英尺英尺具有具有正梯度正梯度；（2 2）要求：要求：6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、飘降的要求飘降的要求返航点：返航点：从该点开始耗尽从该点开始耗尽可用剩余燃油可用剩余燃油，即，即可返回可返回又又可继续飞行可继续飞行。等时点：等时点：从该点返回起飞机场和飞到目的机场的从该点返回起飞机场和飞到目的机场的时间相同时间相同。返航点返航点等时点等时点6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、返航点与等时点返航点与等时点问题？问题？飞机在返航点之前可以到达目的机场吗？飞机在返航点之前可以到达目的机场吗？飞机飞过返航点还可

18、以返回吗？飞机飞过返航点还可以返回吗？6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降、山区飞行的要求山区飞行的要求不可返回点（不可返回点（A A）：）：在该点之前，出现一发失效，选择返回飘降在该点之前，出现一发失效，选择返回飘降可以保证净航迹以不低于可以保证净航迹以不低于2000ft2000ft的高度越过最高障碍物；但在该的高度越过最高障碍物；但在该点之后，就不能保证返回飘降净航迹安全越障。点之后，就不能保证返回飘降净航迹安全越障。继续点（继续点（B B）：在该点后可以继续飞行，出现一发失效后继续向在该点后可以继续飞行，出现一发失效后继续向前飘降可以保证净航迹安全越障；但在该点只前，不能

19、保证向前前飘降可以保证净航迹安全越障；但在该点只前，不能保证向前飘降的安全性。飘降的安全性。A A只能继续，返回不安全只能继续，返回不安全可以返回可以返回B B可以继续可以继续只能返回，继续不安全只能返回，继续不安全6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降 6.5.5 山区飞行的要求山区飞行的要求情况情况1 1：若：若“不可返回点不可返回点”（A A）在）在“继续点继续点”（B B）之后，）之后，当一发停车时：在当一发停车时：在B B点前，飞机只能返回；点前，飞机只能返回；在在A A点后，飞机只能继续；点后，飞机只能继续；在在A A、B B之间，既可返回也可继续。之间，既可返回也可

20、继续。6.5 6.5 一发停车巡航和飘降一发停车巡航和飘降 6.5.5 山区飞行的要求山区飞行的要求情况情况2 2：若：若“不可返回点不可返回点”（A A）在）在“继续点继续点”（B B）之前，）之前，一发停车时：一发停车时：在在A A点前点前，飞机只能返回；，飞机只能返回；在在B B点后点后，飞机只能，飞机只能继续；继续；在在A A、B B之间之间，如能有办法（如改航）以确保越障裕度，否，如能有办法（如改航）以确保越障裕度，否则只有减小起飞重量或改变航路。则只有减小起飞重量或改变航路。航程？航时？返航点？等时点？航程？航时？返航点？等时点？飘降的要求？飘降的要求？常用巡航方式？常用巡航方式？成本指数对经济巡航速度的影响？成本指数对经济巡航速度的影响？重量对最佳高度影响？重量对最佳高度影响？等待速度的确定原则？等待速度的确定原则？LRC巡航与巡航与MRC巡航的区别？巡航的区别？温度和风速对巡航性能的影响？温度和风速对巡航性能的影响？影响航程的因素？影响航程的因素？巡航高度的选择要求？巡航高度的选择要求？山区飞行的要求？山区飞行的要求？复习复习作业作业巡航数值表巡航数值表 64积分航程表积分航程表 71（可做可不做，需要叠代计算）（可做可不做，需要叠代计算）高度能力高度能力 60 风速高度转换风速高度转换 66（W=70t）等待等待 79