第四章 着陆性能
第四章着陆性能
●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
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
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。
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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
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飞机性能工程
airplane performance engineering
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[安全生产规范]民机起飞和着陆性能的计算与分析及其对飞行安全的影响
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（安全生产）民机起飞和着陆性能的计算与分析及其对飞行安全的影响民机起飞和着陆性能的计算与分析及其对飞行安全的影响目录1 绪论11.1 课题背景及目的11.2飞机起飞和着陆性能的现状21.3论文构成以及研究方法22 起飞性能32.1 地面滑跑距离的计算62.2 飞机升空后爬升段的距离计算173 着陆性能243.1 计算进近距离263.2 拉平距离的计算273.3 地面滑跑距离的计算283.4 重量对着陆性能的影响364 各种影响飞机起飞和着陆性能的分析36 4.1 重心位置的影响364.2 风的影响394.3 跑道的影响405 中断起飞406 鸟击威胁飞行安全427 人为因素43结论46致谢48参考文献491绪论1.1课题背景及目的飞机的起飞分为：中断起飞和继续起飞；飞机的着陆也分为继续着陆和复飞。
飞机的起飞跟着陆是飞行事故中发生率最高的两个环节，特别是着陆。
据统计，民航机的失事多半发生在着陆过程中，所以当气象条件不好如有雾或云层很低时，就不准着陆，以保安全。
还有，中断起飞的事故也时有发生，喷气飞机投入航线使用已有32年，这期间因中断起飞造成的事故，事故征候有74起，死亡人数达400多人。
从发生件数看，虽说死亡人数不太多，但中断起飞依然是为确保飞机安全运行需要研究的重要课题。
单从计算来看，在短距离航线频繁起飞的飞行员3年内要经历一次中断起飞。
在远距离航线起飞的飞行员由于起飞次数少，故经历中断起飞的次数较少，但只要你长期从事飞行工作，总会碰上一两次的。
如果继续起飞的话，由中断起飞造成的事故大约有80%可能就不会发生。
中断起飞发生的事故数的58%都是在大于V1速度的情况下出现的。
还有，尽管决断速度V1是以发动机故障为前提计算的，但实际上因发动机故障而中断起飞的仅占全部中断起飞的25%左右。
而着陆或者复飞是飞行员应该当机立断的决定，因为这个决定对飞行安全起着非常重要的作用。
根据ICAO（国际民航组织）的通报中记述，飞机的离地高度在1000英尺以下，控制飞机航迹感到困难时，任何时候都应该进行复飞操作。
固定翼无人机技术-飞机起飞着陆性能
起飞距离计算
干燥硬跑道表面摩擦系数
地面滑跑摩擦系数f
刹车摩擦系数f
0.025
0.20~0.30
其他跑道表面地面滑跑摩擦系数
跑道表面状况
f的最小值
湿水泥跑道表面
0.03
湿草地面
0.06
覆雪或覆草地面
0.02
干硬土草地面
0.035
f的最大值
0.05 0.10~0.12 0.10~0.12 0.07~0.10
飞机的起飞性能
1.起飞滑跑距离dt.01
飞机从起飞线滑跑开 始到飞机离地瞬间所 经过的距离叫飞机的 起飞滑跑距离，记为 dt.01
2.上升前进距离dt.02
飞机从离地速度开始 至加速上升到起飞安 全高度所经过的水平 距离叫上升前进距离 ，记为dt.02
3.起飞距离dt.0
起飞滑跑距离和上升 前进距离之和叫做飞 机的起飞距离，记为 dt.0
dL2
g(
Vd2t 1
f
)
K
使用条件对着陆性能的影响
使用条件的影响主要是指着陆重量，大气条件和跑道道面情况对着陆性能的影响 。注意到接地时飞机升力等于重力的条件，有
Vd2t 2mg / SCL.dt
其中：CL.dt为飞机接地迎角对应的升力系数，则根据（10-14）式，有
d L2
V2 d t
g(1/ K
dt01
1 g
Vt0
(V W )dV
w
T G
f
SV 2 2G
(CD
fCL )
在无风的情况下，空速和地速相等；在有风的情况下，空速将与地速不同。逆风 会使空速大于地速，顺风则使空速小于地速。考虑风速的影响后，计算起飞距离的式 应该为
飞机的起飞和着陆性能 ppt课件
速 飞
V jd (G S ， C y jd ， C x jd ) ， f ， K ( C y ,C x )
机
措施
起
(G/ S) 不取决于着陆性能。
飞
着
增升装置 同起飞类似。因K有利，故可全部打开。
陆
其它减速装置 减速板，刹车，减速伞，反推力装置，
性
机械装置（舰载机多用）。
能
外界条件 上坡、逆风着陆有利；机场高度增加对着
性
能
(G/ S) 一般由空中性能和飞行品质确定。
的
措 北施航
509
5
-
3 改 善 高
Cyld (增升 )
可采用各种增升装置，包括常规翼面增升、变后 掠增升、动力增升，或更先进的兼顾亚、跨、超 的气动布局。注意增升同时控制阻力，以免对加 速不利。所以应适当选用增升装置的位置，使飞
速
机具有较大升阻比。
北航
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15
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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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。
2005-3-21 4
●积水道面着陆时，因VTD大而容易引发滑水。
正常进近速度Vappr 逆风小于10节 VREF 5 Vappr VREF 逆风分量一半 阵风修正 (Vappr)max=VREF+20 顺风不做修正
SLOPE AND WIND ADJUSTMENT: ADD 1000LB PER 1% UPHILL SLOPE. SUBTRACT 2000LB PER 1% DOWNHILL SLOPE. ADD 2600LB PER 10KTS HEADWIND. SUBTRACT 14 100LB PER 10KTS TAILWIND.
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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。
• 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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4.3.3 快速过站最大重量
预防着陆阶段出现刹车过热的有效方法是规定飞机的快速过站 最大重量。 1 影响刹车温度因素 刹车吸收的能量取决于飞机的动能以及制动方式，具体有： • 飞机重量和刹车时的速度 • 机场的标高和气温 • 跑道坡度 • 风的影响 • 滑跑中的制动方式 在其他条件一定的情况下，刹车温度主要取决于飞机的着陆重量。
将可用跑道长度视为FAR着陆距离，即在FAR条件下计算最大着陆重量
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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
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进近复飞爬升
在起落架收上、衿翼进近位、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 进进爬升最低梯度为：双发2.1%；三发2.4%；四发2.7%。
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4.2.3 机构强度限制的最大着陆重量
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4.3 快速过站最大重量与刹车冷却
4.3.1 快速过站飞行
相邻两次飞行间有短时间停留的连续短程飞行。 刹车使用频繁，且冷却不足，易导致过热；而刹车过热可能引 起热熔塞熔化使机轮严重泄压，甚至起火爆炸。
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4.3.2 刹车热能的产生和积累
1 产生 刹车的热能来自于制动时刹车片相互摩擦而吸收的飞机动能。 刹车吸收大量动能的情况有以下三种：正常着陆、中断起飞、和 滑行，其中中断起飞吸收的能量最多。
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2 积累 刹车温度变化的一个基本特点是升温快而冷却慢。
快速过站飞行，航时、过站停留时间较短，刹车使用频繁且缺乏足 够的冷却时间，刹车热能得不到及时的消散而积累起来。
45% - 65% 80% - 95% 20% - 50% 70% - 95% 20% 50% - 70%
35% - 55% 5% - 20% 50% - 80% 5% - 30% 80% 30% - 50%
除了尽快发挥减速板和反推的作用外，事实上在积水道面上 着陆时，普遍要求使用最大刹车。
2005-3-21
第四章 着陆性能
本章主要包括着陆距离及影响因素、最大着陆重量的确 定和快速过站最大重量与刹车冷却三部分内容。
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1
4.1 着陆距离及影响因素
4.1.1 着陆距离
从飞机进跑道头开始到完全在跑道里停下来的距离。
L空中 L着陆
L地面
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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。
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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。
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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 以提供主要的减速力。
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●
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。
摩擦力
打滑率
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减速板 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。
使用大角度着陆襟翼、逆风着陆可以有效增大快速过站最大重量。
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曲线形式的快速过站最大重量图
注：快速过站最大重量图 （表）没有计入刹车中的参 与热能。
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4.3.4 刹车冷却时间表
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4.3.5 刹车残余热能的评估
4.3.6 预防刹车过热的方法
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着陆复飞爬升
在全发动机工作、衿翼着陆位、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%。
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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 ●四发飞机着陆复飞限制最大着陆重量
双发飞机
四发飞机
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Component of Stopping Force
Runway Condition Speed Regime Brakes Thrust Reverse &Speedbrakes
DRY DRY WET WET SLIPPERY SLIPPERY
HIGH LOW HIGH LOW HIGH LOW
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● ●
人工刹车是根据人工踩刹车的轻重调节刹车压力。
自动刹车时根据预定的减速率来控制刹车压力，其特点是： • 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） • 减轻了飞行员的操纵负担。 • 刹车压力连续稳定，减少了刹车磨损。 • 为获得最大制动力，可用人工刹车超控自动刹车。
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2 快速过站最大重量
使刹车达到足以使机轮的热熔断塞熔化的温度相对应的飞机 着陆重量。 • 当实际着陆重量低于快速过站最大重量时，则对飞机的 地面过站停留时间没有特殊要求。 • 当实际着陆重量大于快速过站最大重量时，必须先按照 最低地面停留冷却时间标准对刹车进行冷却，然后检查机 轮热熔断塞的完好性以及刹车温度。
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4 污染道面的影响 污染道面条件下着陆性能显著变差，同时给飞机的方向控 制带来困难。 积水道面的着陆特点 • 首先是要强调建立稳定的进近，严格控制飞机的进场速度和高度。 • 其次是要控制好飞机的接地点，尽可能避免目测高和轻接地。
2005-3-21
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• 最后是要充分发挥制动系统的作用。