第四章着陆性能
飞机起飞着陆性能计算模型及其应用分析
飞机起飞着陆性能计算模型及其应用分析
在航空领域中，飞机的起飞和着陆性能是非常重要的参数，它们直接影响飞机的安全性和效率。
发展准确可靠的飞机起飞着陆性能计算模型对于飞行员和航空公司来说非常关键。
本文将介绍飞机起飞着陆性能的计算模型以及其在实际应用中的分析。
飞机起飞性能计算模型主要包括以下几个方面的内容：最大起飞重量、起飞速度、起飞滑跑距离和起飞性能限制。
最大起飞重量是指飞机能够以最大起飞重量进行安全起飞的重量限制。
起飞速度是指飞机在起飞过程中需要达到的最低速度，以保证飞机能够顺利地离地。
起飞滑跑距离是指飞机从静止状态开始滑行到离地所需要的距离。
起飞性能限制是指在滑跑过程中可能出现的各种限制，如最大推力、最大马力和最大侧滑等。
飞机起飞着陆性能计算模型的应用可以帮助飞行员和航空公司进行飞机的合理规划和安全操作。
通过计算飞机的起飞滑跑距离和着陆滑跑距离，飞行员可以选择适当的起飞和着陆跑道，以最大限度地提高起飞和着陆效率，减少滑跑距离。
通过计算飞机的起飞性能限制和着陆性能限制，飞行员可以了解飞机在起飞和着陆过程中可能遇到的限制，并采取相应的操作措施以确保飞行安全。
航空公司可以根据飞机的起飞和着陆性能计算结果，优化飞机的调度和运营计划，以提高航班的准点率和客户的满意度。
第四章着陆性能
摩擦力
打滑率
10
减速板(Speedbrake)
减速板主要是减小升力，提高作用于机轮上的正压力而增强 刹车的效果，同时也增大气动阻力。
11
12
反推
反推的最佳效果是在高速滑跑阶段，一般当V＜60节时，解除反推。
襟翼着陆位、
在全发动机工作、爬 升速度≤1.3VS的条件 下
最低梯度为： 双发2.1%； 三发2.4%； 四发2.7%。
最低爬升梯度为： 3.2%。
24
爬升限制的最大着陆重量
●双发飞机进近复飞限制最大着陆重量 主要面临一发失效
●四发飞机着陆复飞限制最大着陆重量 主要受构型限制
双发飞机
四发飞机
25
117.5
15
– 7800ft (+5200ft)
反推在着陆制动中的作用
结论：
1、建立稳定的进近以避免进场速度、高度产生过大的偏差。 2、在目标区作扎实接地，接地后尽快放下前轮。 3、确保刹车、扰流板及反推能在飞机接地后尽快启动并发挥最大效能。
16
积水道面的着陆特点
积水道面着陆时，刹车效能可能大大降低甚至严重丧失，使着 陆距离增加2-3倍，此时将更大程度地依赖反推。
13
• 在干道面使用自动刹车滑跑时，反推的主要作用是避免刹车 的过度磨损，而不能显著地减缩着陆距离。
• 在湿滑道面条件，或使用人工刹车的情况下，反推将起 到显著缩短着陆距离的作用。
14
B737 Demonstrated Distance - Flap30, TOW50,000kg, S.L.
Max Auto Brake Auto Speedbrake Full Reverse to 60kt
飞机起飞着陆性能计算模型及其应用分析
飞机起飞着陆性能计算模型及其应用分析
随着航空事业的发展，飞机起飞着陆性能计算模型的研究变得越来越重要。
飞机起飞
着陆性能计算模型是指根据飞机各种参数和环境条件，计算飞机在起飞和着陆过程中所需
的长度和速度。
这些模型能够提供对飞机起飞和着陆安全性的评估和预测，为飞机操作员
和飞行员提供重要的参考。
飞机起飞着陆性能计算模型主要包括起飞性能计算模型和着陆性能计算模型。
起飞性能计算模型用于计算飞机在给定温度、湿度和跑道条件下起飞所需的速度和跑
道长度。
它考虑了飞机的重量、重心位置、机场高度和气温等因素，并根据这些因素调整
起飞速度和最大起飞重量。
起飞性能计算模型还考虑了起飞过程中的升降速率、方向控制
能力和动力性能，从而确保飞机在起飞过程中具备足够的安全性和可控性。
飞机起飞着陆性能计算模型的应用可以提供多方面的帮助。
它可以帮助飞机操作员评
估和选择适当的起飞和着陆跑道，确保飞机具备足够的跑道长度和安全性能。
它可以帮助
飞机操作员评估和预测飞机的起飞和着陆性能，从而帮助他们制定适当的起飞和着陆计划，并提供相关的飞行指导。
飞机起飞着陆性能计算模型还可以帮助飞行员了解飞机在不同条
件下的性能限制，提高飞机操作的准确性和安全性。
第四章 着陆性能
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4.1.3 FAR着陆距离的定义
1 FAR着陆条件 飞机沿正常下滑线下滑，以50英尺高度和不小于VREF的速 度进跑道，经拉平接地，并使用最大制动力将飞机停在跑道内。 其中：VREF=1.3VSO
2005-3-21
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2 距离定义
2005-3-21
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●
FAR干道面着陆距离
在干道面和FAR着陆条件下的演示着陆距离再加上67%的安全 裕度的距离。 67%的裕度修正以下引起的偏差： • 跑道坡度
●
• 非标准大气
• 下滑道偏差
FAR湿道面着陆距离
在FAR干道面着陆距离的基础上再加15%的安全裕度而 得的距离。 15%的安全裕度修正刹车效率降低引起的距离增长。
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4.2
最大着陆重量
最大着陆重量要受到着陆场地长度、复飞爬升梯度和结 构强度的限制。
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4.2.1 着陆场地长度限制的最大着陆重量
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37
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38
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例：襟翼15度，着陆重量100 000磅，机场标高2 000英尺，气温27 ℃， 逆风5节，道面下坡1％，确定飞机着陆后是否需要特殊停留和冷却。
1、查图得着陆重量为 108000磅 2、对坡度进行修正 －2000磅 3、对风进行修正
2600×（5/10）=1300磅
4、快速过站最大重量 108000－2000＋1300＝ 107300磅 不需要特别的停留和刹车冷却
2005-3-21，着陆中需要消失的能量增加，着陆距离增长 ●进场速度大，延迟飞机接地，形成飘飞减速，着陆距离显著增长。
空客飞机性能-着陆限制
空客飞机性能-着陆限制LDA可用着陆距离的限制着陆航迹下没有障碍物的，可用着陆距离(LDA)就是跑道长度(TORA)，停止道不能用于着陆计算。
着陆航迹下有障碍物的，可用着陆距离(LDA)可能会被缩短。
若在进近净空区内没有障碍物，可以使用跑道长度着陆若在进近净空区内有障碍物，则需要定义一个移位后的跑道头，位置时以影响最大的障碍物形成2%的正切平面后再加60m的余度。
着陆性能的相关描述特性速度的计算由FAC计算的特性速度：A320:V LS根据重量和速度计算，并根据当前重心修正。
o重心位于15%之前，使用15%重心计算；o重心位于15%－25%之间，使用15%－25%重心之间内推计算速度；o重心位于25%之后，使用25%重心计算。
A319/321:V LS,F,S,O速度是针对前重心计算的，重心修正不适用于A319/321的V LS,因为其影响可以忽略。
FAC使用来自ADIRS的2个主要输入信息AOA和V C计算特性速度，同时使用THS位置、SFCC以及FADEC数据。
根据这些信息，FAC计算来确定飞机重量的失速速度V S.AOA的确定：用来计算特性速度的AOA是3个迎角的的平均值，迎角的精确性是重量计算中的最重要因素(AOA误差0.3度导致重量误差3吨)。
飞机重量的计算:•飞机高度低于14600’，速度小于240kts；•坡度小于5°；•减速板收上；•没有剧烈机动（垂直载荷因数小于1.07G）;•飞机形态没有改变并且不是处于全形态。
当以上条件之一没有满足时，考虑最后计算的重量值并根据基于实际发动机N1的燃油消耗进行更新。
由FMGC计算的特性速度：由FMGC计算的特性速度是基于给定的时间预测的全重和重心以及所选的着陆形态。
全重和重心值是根据输入的无油重量重心经预测的机载燃油和重心变化修正后计算的。
当进近阶段起动时，特性速度使用实际重量和重心重新计算。
用来计算特性速度的性能模型足够精确以提供距认证速度的误差小于±2kts。
4着陆性能
飞行性能与计划/CAFUC着陆性能第4章第 4 章第页2 着陆是从在机场入口处离地50ft高度开始，经过直线下滑、拉平、接地、减速滑跑到完全停下的过程。
第 4 章 第 页3 滑行8%起飞12%初始爬升5%爬升8% 巡航6%下降 2%初始进近 7%最后进近 6%着陆 46%收上襟翼导航定位点远距指标点 17%52%世界民用喷气机队事故统计（1996～2005年）各段事故占总事故的百分比1% 1% 14%57%11%12%3%1%各段时间占总航段时间的百分比第 4 章 第 页4 本章主要内容4.1 着陆距离及影响因素 4.2 最大着陆重量的确定4.3 快速过站最大重量与刹车冷却飞行性能与计划/CAFUC第 4 章第页5 4.1 着陆距离及影响因素第 4 章第页6L空中L地面L着陆4.1.1 着陆距离从飞机进跑道头50ft开始到完全在跑道里停下来所需的距离称为着陆距离。
着陆距离分为着陆空中段和地面减速滑跑段。
第 4 章 第 页7 可用着陆距离安全道公布的跑道可用着陆距离。
安全道不能用于着陆!1、可用着陆距离（LDA ）（1）若着陆航迹上没有障碍物：可用着陆距离(LDA)就是跑道的长度(TORA)。
安全道（停止道）不能用于着陆计算。
LDA ：Landing Distance Available第 4 章第页8 ICAO附件8 规定了进近净空区，当进近净空区没有障碍物时，如下图所示，可以使用跑道长度着陆。
（2）若着陆航迹下有障碍物：第 4 章 第 页9 LDA60 m入口内移若在进近净空区内有障碍物，则需要跑道入口内移。
若在进近净空区内有障碍物，则需要定义一个内移跑道，它的位置是以影响最大的障碍物形成2%的正切平面然后再加60米的余度。
（2）若着陆航迹下有障碍物：第 4 章 第 页10 审定着陆距离50 ftGS = 0 kt根据CCAR-25部第125条规定所得到的着陆距离，未考虑任何安全余量的增加。
审定着陆距离：Certificated Landing Distance2、审定着陆距离第 4 章 第 页11 GS = 0 kt50 ft审定着陆距离是从过跑道头50ft开始，到在跑道上实现全停所要求的距离。
着陆性能
飞机性能工程
airplane performance engineering
1、着陆限制重量
4、快速过站 解决办法：
1.快速过站最大重量（飞行手册） 该图由试验确定,试验时和正常操作情况略有不同,使用 最大刹车,完全不用反推力装置, 所以有一定安全裕度。但是 该图中并未计入刹车中原有的残余热能。
Department of Flight Operation,Air Traffic Management College, CAUC
保证飞机在进近状态遇到紧急情况时的复飞安全，要求复 飞时具有一定的爬升梯度。
计算条件：进近襟翼位置；起落架收上；一台关键发 动机停车；进近重量；爬升速度不超过1.5VS FAR；不小于 1.3VS FAR。
Department of Flight Operation,Air Traffic Management College, CAUC
RLD干= ALD / 0.6=1.67 ALD RLD湿= 1.15 RLD干
RLD污=MAX（ ALD×1.67×1.15，ALD污×1.15）
④ 要求
RLD ≤ LDA
Department of Flight Operation,Air Traffic Management College, CAUC
Department of Flight Operation,Air Traffic Management College, CAUC
飞机性能工程
airplane performance engineering
Department of Flight Operation,Air Traffic Management College, CAUC
月球着陆器着陆性能及多因素影响分析
空
航
天
大学 学 报 Ｖ源自ｏ ．４ ｏ． １ ２Ｎ ３Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｆＡｅ ｏ ａ ｔ ｓ＆ ｓ ｒ ｎａ ｔｃ ｉｅｓｔ ｏ ｒ ｎ ｕ ｉ ｙ ｃ Ａ ｔ ｏ ｕ ｉｓ
Ｊｎ ００ ｕ ．２ １
月球 着 陆器 着 陆性 能及 多 因素 影 响分 析
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈｅ ｓ ｔ ｌ ｎ ｎ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｏ ｕ ａ ａ ｅ ｓ ｓ ｕ ｅ ｅ ｔ ｉ ｔ ｐ 一 ｎｅ ｃ ｍ ｂ ｓｒ ｃ ： ｏｆ—ａ ｄｉ ｇ ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｌ ｎ ｒ ｌ ｎｄ ｒ ｉ ｔ ｄｉｄ ｂｙ ａ ｃ ｒ ａ ｎ ｙ ｅ ｏｆ Ａ１ｈｏ ｙ ｏ
ｒ ｓ ｌｓ ｅ ｕｔ ．Ａｎ ｈ ｅ ｓｔ ｉ ｅ ｆｔ ｅ ｌｎ ｒｒｇ ｌ ｈ ｍｏ ｅ ｎ ｈ ｌｘｂ ｌ ｉｓｏ ｈ ｒｍａ ｙ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｄ ｔ ｅｓ ｎ ｉｉ ｔ ｓｏ ｈ ｕ ａ ｅ ｏｉ ｄ ｌａ ｄ ｔ ｅｆｅ ｉｉ ｔ ｆｔ ｅｐ ｉ ｒ ／ ｅ ｏ ｄ ｒ ｖｉ ｔ ｉｅ
ｂ ｆｅ ｉ ｇ ｓ ｆ —ａ ｄ ｎ ｅ ．Ｔｈ ｉ ｉｅ ｅ ｅ ｅ ｔｍｏ ｅｓ ｆ ｒ ｔ ｅ ｌ ｎ ｒ ｒ ｇ ｌ ｈ ａ ｄ ｔ ｅ ｌ ｎ ｉ ｇ ｌｇ ａ ｅ ｂ ｉ ｕ ｆ ｒｎ ｏ ｔ ｌｎ ｉ ｇ ｌｇ ｅ ｆｎ ｔ ｌｍ ｎ ｄ ｌ ｏ ｈ ｕ ａ ｅ ｏ ｉ ｎ ｈ ａ ｄ ｎ ｅ ｒ ｕ ｌ ｔ ｔ ｂ ｏ ｌ ｅ ｒ ｆｎ ｔ ｌ ｍｅ ｔ ｍｅ ｈ ｄ Ｔｈ ｎ，ｔ ｅ ｎ ｎ ｉ ｅ ｒ ｄ ｎ ｍｉｓ ｏ ｉ ｇ ｅ ｌｇ ｌ ｎ ｉ ｇ ｉ ａ ｔ ｉ ａ ａ ｙ ｎ ｎ ｉ ａ ｉ ｉｅ ｅ ｅ ｎ ｔ ｏ ． ｎ ｅ ｈ ｏ ｌ ａ ｙ ａ ｃ ｆ ｓｎ ｌ ｅ ａ ｄ ｎ ｍｐ ｃ ｓ ｎ — ｎ
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●积水道面着陆时，因VTD大而容易引发滑水。
正常进近速度Vapp
Vapp
VREF VREF
5
逆风小于10节
逆风分量一半 阵风修正
(Vapp)max=VREF+20，顺风不做修正
例：着陆前预报逆风16kt,阵风20kt,确定进近速度
Vapp VREF 8 4 VREF 12 例：着陆前预报逆风8Kt，无阵风，则进近速度为VREF+5。
第四章 着陆性能
1
本章主要内容
4.1 着陆距离及影响因素 4.2 最大着陆重量 4.3 快速过站最大重量与刹车冷却
2
4.1 着陆距离及影响因素
着陆阶段是飞行中最复杂、最危险的阶段，其事故 率为48.3%。 所谓的着陆性能是指完成着陆过程所需的跑道长度 以及对最大着陆重量的限制。
4.1.1 着陆距离（所需着陆距离）
进进爬升最低梯度为：双发2.1%；三发2.4%；四发2.7%。
23
着陆复飞爬升 在全发动机工作、襟翼着陆位、起落架放下位、爬升速 度≤1.3VS的条件下 着陆复飞最低爬升梯度为：3.2%。
24
进近复飞
着陆复飞
起落架收上、
襟翼进近位、
例：着陆前预报逆风38kt,阵风10kt,确定进近速度
7
3 着陆技术偏差的影响 在目标区扎实接地，避免飘飞，接地后尽快放下前轮。
8
4 制动系统的使用情况
现代运输机的制动系统主要由刹车、扰流板和反推组成。
刹车及防滞系统
刹车是着陆中的基本制动手段，尤其是在低速滑跑时，它可 以提供主要
Flap30 逆风20kt
湿道面 6700
4.2.2 复飞爬升限制的最大着陆重量
在高温高原机场，复飞爬升梯度往往成为限制最大着陆重量 的主要因素。
进近复飞
着陆复飞
22
进近复飞爬升
在起落架收上、襟翼进近位、一台发动机失效、其它发动机复飞 工作状态、复飞爬升速度≤1.5VS的条件下
Max Auto Brake
No Speedbrake
Full Reverse to 60kt
– 3700ft (+1100ft)
Max Auto Brake Auto Speedbrake
No Reverse
– 2750ft (+150ft)
No Braking
Auto Speedbrake Full Reverse to 60kt
进近阶段:(严格控制进场速度和高度) —保持规定的进近速度 —保持对正跑道中心线，消除偏流 —保持下滑道
接地阶段：（避免目测高和轻接地） —在目标区内扎实接地 —接地后尽快放下前轮
滑跑阶段：（使用制动系统） —扰流板迅速放出 —当前轮放下，扰流板放出，保持了正确的滑跑轨迹时，
及时使用刹车。 —反推及时使用 高速滑跑时，80%的减速力来源于扰流板和反推；
18 低速滑跑时，70%的减速力来源于刹车。
4.2 最大着陆重量
● 着陆场地长度限制 ● 复飞爬升限制 ● 结构强度限制 ● 快速过站最大重量限制
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4.2.1 着陆场地长度限制的最大着陆重量
着陆需用距离≤着陆可用距离(跑道长度)
20
机场压力高度 8000ft，跑道长 度6700ft，确定 在湿道面，逆风 20kt，襟翼30度 的条件下的最大 着陆重量
（2）减轻了飞行员的操纵负担。 （3）刹车压力连续稳定，减少了刹车磨损。 （4）为获得最大制动力，可用人工刹车超控自动刹车。
10
防滞系统
• 防止因刹车压力过大致使机轮出现拖胎、锁死现象，并通过调 节压力从而使机轮处在最佳打滑率状态，以获得最佳刹车效率。
• 使用时不要频繁移动刹车踏板位置，这将使防滞系统始终处于 刹车压力调定过程而不能建立稳定的刹车压力，刹车效率很低。
• 在湿滑道面条件，或使用人工刹车的情况下，反推将起 到显著缩短着陆距离的作用。
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B737 Demonstrated Distance - Flap30, TOW50,000kg, S.L.
Max Auto Brake Auto Speedbrake Full Reverse to 60kt
Base – 2600ft
着陆距离是指从飞机进跑道头开始到完全在跑道上 停下来所需的距离。它分为着陆空中段和地面减速 滑跑段。 干道面着陆距离： 飞机沿3°下滑线下滑，从高于着陆表面50英尺、速 度不小于VREF的一点，到着陆并完全停止所经过距离 的1.67倍。制动过程中不使用反推。 其中：进近参考速度VREF=1.3VS 湿道面着陆距离：等于干道面着陆距离的1.15倍。
3
最大人工刹车
4
4.1.2 影响着陆距离的因素
除了重量、机场气温和标高以及风的影响外，还有其它一些 更为重要的因素。
1 进场高度
进场高度偏高，接地点前移，着陆距离增长。
5
2 进场速度
●进场速度大，着陆中需要消失的能量增加，着陆距离增长 ●进场速度大，延迟飞机接地，形成飘飞减速，着陆距离显著增长
9
刹车是着陆制动的主要手段，在其基础上发展的防滞系统（AntiSkid Brake）可以防止机轮锁死。在其基础上发展的自动刹车（ Auto-Brake）可以根据预先设定的减速率来自动调整刹车压力以保 持等减速率制动。 自动刹车比人工刹车起动更快。最大人工刹车可比自动刹车提供 更大的制动力。实际中均普遍使用自动刹车。 自动刹车的特点是： （1）延迟时间短，着陆距离短。（主轮接地旋转且双发慢车，自 动启动）
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– 7800ft (+5200ft)
反推在着陆制动中的作用
结论：
1、建立稳定的进近以避免进场速度、高度产生过大的偏差。 2、在目标区作扎实接地，接地后尽快放下前轮。 3、确保刹车、扰流板及反推能在飞机接地后尽快启动并发挥最大效能。
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积水道面的着陆特点
积水道面着陆时，刹车效能可能大大降低甚至严重丧失，使 着陆距离增加2-3倍，此时将更大程度地依赖反推。
摩擦力
打滑率
11
减速板(Speedbrake)
减速板主要是减小升力，提高作用于机轮上的正压力而增 强刹车的效果，同时也增大气动阻力。
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反推
反推的最佳效果是在高速滑跑阶段，一般当V＜60节时，解除反推。
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• 在干道面使用自动刹车滑跑时，反推的主要作用是避免刹 车的过度磨损，而不能显著地减缩着陆距离。