第4章 起飞性能
2.起飞性能
起飞平衡距离和平衡速度
中断起飞所需距离与继续起飞所需距离曲线的交点对应的速度为平衡速度， 对应的距离为平 衡（所需）距离。此速度下中断起飞距离与继续起飞距离相等（所需） 。 重量越大，平衡速度越大。
起飞决断速度和选择和跑道限制的最大起飞重量
平衡场地法 中断起飞可用距离与继续起飞可用距离相等的跑道称为平衡跑道（可用） 。 飞机以不同重量起飞示意图 P37 起飞重量应小于跑道限重 继续起飞最小速度<中断起飞最大速度 平衡速度=V1 当起飞重量等于跑道限重时，平衡速度无容错。 图表 1：平衡跑道长度限制最大起飞重量；确定 V1/VR/V2 P39，40
减功率减推力起飞
减功率起飞（降级模式，未运行时可调节） 1.减功率起飞没有运行限制，只要飞机性能允许（实际起飞重量小于 MTOW） ，任何情况均 可使用。 2.只能使用降低了的最大功率。 3.有一组起飞性能表，每一种飞机与发动机的组合都有一张起飞性能表。 4.没有额外的安全裕度。 5.特定情况下可提高跑道限重（场长限制） （短跑道、湿、污染道面） 。 V（MCG）限制更晚。 6.运行状态中功率不可调。 7.减功率起飞导致较小的 V（MCG） 。
起飞性能
飞机从地面开始加速滑跑到飞机离地高度不低于 1500ft，完成从起飞到航路爬升构型的转 换，速度不小于 1.25Vs（当前构型失速速度） ，爬升梯度达到规定值的过程叫做起飞。
起飞过程中涉及到的速度
起飞前机组必须得到起飞决断速度 V1、起飞抬前轮速度 V（R） 、起飞安全速度 V2（离地 35ft） 。 起飞决断速度 V1 用于中断起飞的最大速度；用于继续起飞的最小速度。 采取第一项制动措施的最迟时机，不是作决策速度，也不是识别速度。
V1( MCG) VMCG V V1 V1( MCG)是V1的最小值
飞机的起飞性能讲义
§3 爬升限重
1、主要的爬升性能参数 爬升梯度的影响因素：
➢ 爬升梯度与剩余推力成正比，与推力、阻力有关（温度、高度、 flap、速度）。
➢ 爬升梯度与飞机重量成反比，重量越大，爬升梯度越小。
➢ 爬升梯度还与加速因子有关（加速度、动能）。
C.G
FN D
W (1 V dV )
g dH
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飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
第四章 飞机的起飞性能
§1 起飞简介 §２ 场地长度限重 §３ 爬升梯度限重 §４ 障碍物限重 §５ 污染跑道起飞 §６ 减推力起飞
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飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
§3 爬升限重
1、主要的爬升性能参数
起 飞 性 能 Takeoff Performance
2、起飞航迹分段
起飞飞行航迹：起飞终点到起飞航迹终点。
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飞机性能工程 §3 爬升限重
起 飞 性 能 Takeoff Performance
3、第一爬升段
从离地35ft到起落架收上。
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飞机性能工程 §3 爬升限重
3、第一爬升段
飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
§3 爬升限重
1、主要的爬升性能参数 加速因子的简单计算：
OAT Constant Hp ≤36089feet
Hp>36089 feet
M
-0.133178 M2
ISA
Ve
0.566822 M2
Vc
0.7 M2(φ-0.190254)
襟翼收放的限制：
飞行签派员执照考试题 第4章 飞行性能
第四章飞行性能第一节发动机性能293401001增压往复式发动机的临界高度是什么？A TRUE达到理想的总压的最高高度B混合物可达到最佳功率比的最高高度C达到最大允许的BMEP的高度294401002涡轮往复式发动机的废气门控制什么？A增压器齿轮比B TRUE排出气体的流量C节气门打开295401003在正常运行条件下，哪一种MAP与RPM的组合对高性能的往复式发动机产生最严重的磨损、疲劳和损害？A TRUE高的RPM和低的MAPB低的RPM和高的MAPC高的RPM和高的MAP296401004涡轮喷气式发动机的哪一部分的温度最高？A压缩机排气部分B燃油喷嘴C TRUE涡轮进气部分297401005涡轮喷气式或涡轮螺旋桨式发动机的最重要的限制因素是：A限制压缩机速度B TRUE限制排气温度C限制扭矩298401006压缩器接近失速时的特征是什么？A高的、稳定的、咆哮声伴随着严重的抖动B推力的突然损失伴随着高的呜呜声C TRUE断续的砰声，当逆火和气流反转发生时299401007压缩器失速已经发展并稳定的特征是什么？A TRUE严重的抖动和高的咆哮声B断续的砰声和气流反转C推力的突然损失伴随着空速的严重减小300401008哪一种类型的压缩器失速对发动机严重的损伤有着最大的潜在威胁？A断续的逆火失速B接近逆火失速C TRUE稳定的、持续的气流反转失速301401009压缩器失速时如何改出？A TRUE减小燃油流量，减小迎角和增加空速B加油门，减小迎角和减小空速C收油门、增加迎角和减小空速302401010涡轮螺旋桨式发动机的当量轴马力（ESPH）是度量：A涡轮进气道温度B TRUE轴马力和喷气推力C螺旋桨推力303401011涡轮螺旋桨式发动机的最小的燃油消耗通常在哪一个高度范围获得？A10，000英尺至25，000英尺B TRUE25，000英尺至对流层顶C对流层顶至45，000英尺304401012周围空气温度或空气密度的变化对燃气涡轮发动机性能的影响是什么？A当空气密度减小时，推力增加B当气温增加时，推力增加C TRUE当气温增加时，推力减小305401013当外界空气压力减小时，产生的推力将：A由于喷气飞机更有效的吸入空气而增加B由于进气道的空气的压缩性将补充任何空气压力的减小，因此推力不变C TRUE由于更大的密度高度而减小306401014高度的增加对涡轮螺旋桨发动机的当量轴马力有何影响？A TRUE空气密度降低，发动机气流的减少将导致推力的减小B更有效的螺旋桨将导致当量轴马力和推力的增加C动力不变，但螺旋桨效力降低307401015高的外界大气温度对涡轮发动机的影响是什么？A TRUE由于空气密度的减小，推力减小B推力不变，涡轮温度更高C推力更大，因为从热的空气中获取的热量更多308401016高的相对湿度对现代发动机的最大动力的影响是什么？A涡轮喷气式和往复式发动机不受影响B TRUE往复式发动机的BHP损失较大C涡轮喷气式发动机的推力损失较大第二节起飞性能术语309402001飞机在跑道头上空时所设置的面内没有障碍物穿过此面，并且当计算涡轮动力运输类飞机的起飞性能时考虑在内的道面的名称为：A TRUE净空道B停止道C滑行道310402002停止道指的是哪一块区域？A宽度不小于跑道宽度，道面强度足以支持正常起飞时飞机的重量B TRUE用于中断起飞时减速的区域的一部分C宽度与跑道宽度不同，道面强度足以支持正常起飞时飞机的重量311402003起飞决断速度表示为？A VRB TRUEV1C V2312402004V2的定义是什么？A起飞决断速度B TRUE起飞安全速度C最小起飞速度313402005最小离地速度的正确符号是什么？A TRUEVMUB VMDC VFC314402006在起飞中飞行员可以中断起飞并将飞机停止在加速停止距离内的最大速度是：A V2B VEFC TRUEV1315402007在起飞中紧随着临界发动机失效的速度的一个最小速度，在此速度，飞行员可以继续起飞并在起飞距离范围内达到所要求的高度。
起飞性能
起飞性能优化作者: 刘浪指导教师：刘晓明论文摘要：客货运输任务的民用飞机，其起飞性能对飞行安全和经济性两方面都有较大的影响，是飞机飞行性能的一个重要组成部分。
起飞过程受到的约束限制和影响因素很多，如机场场地长度、爬升梯度、超越障碍物、轮胎速度、刹车能量、起飞速度和结构强度等方面，以及飞机、机场和气象等方面的因素的影响。
这些都有可能限制飞机的最大起飞重量，从而限制飞机装载客、货的能力，降低经济性。
在上述诸多影响起飞性能的因素中,其中机场场地长度和起飞第二爬升段爬升梯度对最大起飞重量的限制最为明显。
为了优化飞机的起飞性能，提高飞机运营的经济性，本文将从如何增加最大起飞重量和减推力（减功率）起飞两方面进行分析，从而给出最经济的，最优化的起飞参数。
关键词：起飞性能减功率假设温度中断起飞距离继续起飞距离The Improvement of Taking-offPerformanceAuthor: Liu Lang Instructor: Liu XiaomingAbstract:For civil planes, which are used for the transportation of execution passengers and cargo's assignment, their take-off performances have influences in two aspects: flight safety and economy, and are very important in aircraft performances. There are many restrictions and influences in the course of taking off, such as the length of runway, step of climbing, etc. All these above may lead to fewer passengers and less cargos, and surely will lower the economic income.In order to optimize the take-off performance of aircrafts, raise the economy income, this text will follow how to decrease the thrust and increase the biggest maximum weight of departure, thus to show the most economical, the parameter take-off of optimization, and improve the take-off performance.Key Words:Take-off performance; the reduce power; ATM; Break off take-off distance; Continue take-off distance引言随着国际航空业的飞速发展,降低成本,提高效益已经日益被各国航空企业所关注。
第4章起飞性能
第4章起飞性能第一节起飞性能的限制一、速度的定义V mJ M m最大操作限制速度，是在任何飞行阶段(爬升、巡航或下降)都不能故意超过的速度。
V mcg地面最小控制速度，是起飞滑跑时的校准空速，在这个速度时，当关键发动机突然不工作时，仅靠主要空气动力控制就可以对飞机保持控制(不用前轮转弯)，使用正常驾驶技术就可以安全起飞。
V mc空中最小操纵速度，是校准空速，在这个速度时，当一台关键发动机突然不工作时，在该发动机保持不工作的状态，仍能够保持飞机的控制，并且可以利用不大于5度的坡度角保持飞机平直飞行。
V mcl进近和着陆的最小控制速度，是校准空速，在这个速度时，当关键发动机突然不工作时，仍可以利用工作的发动机对飞机保持控制，并且可以以不大于5度的坡度角保持飞机的平直飞行。
V mu最小不擦尾速度/最小离地速度，是校准空速，当等于或高于它时，飞机可以安全离开地面并继续起飞。
V s是校准的失速速度，是以海里/小时为单位的最小稳定飞行速度，在这个速度上，在失速速度时零推力或发动机在慢车时，飞机可以控制。
V EF发动机故障速度，是校准空速，假定关键发动机发生故障时的速度。
V i行动速度，是校准空速，是机组能够决定并作出减速动作，使飞机中断起飞的最大速度，并且可以保证将飞机停在跑道的限制范围内。
“ JAR/FAR 25.107(a)(2) V1 ，由校准空速表示，由申请人选择；不过，V1不得小于VEF加上在加速--停止实验中，从关键发动机故障发生开始到飞行员发现故障并开始采取第一个措施动作（例如：刹车、收油门、放减速板）期间的速度增加值”。
V R抬前轮速度，是飞行员开始抬前轮的速度，正常抬轮速率约为3° /秒。
V LO离地速度，是指飞机主轮离地时的校准空速。
V2起飞安全速度，是在发动机发生故障时，在高出跑道表面35英尺处必须达到的最小速度。
V MB刹车能量限制速度，由于能量守恒，在中断起飞时，刹车必须吸收对应的飞机动能，并将其转化为热能。
起飞性能影响因素.pptx
离地姿态大，离地速度小，起飞滑跑距离短，但升空后安全裕度小， 还可导致擦机尾。
2
● 起飞重量
重量越大，加速度越小，起飞滑跑距离和起飞距离都要增加，起飞后 的上升梯度小，越障能力差。
3
● 襟翼位置
放下大角度襟翼，可增大升力系数，减小离地速度，缩短起飞滑跑距 离；但放下大角度襟翼，升阻比降低，飞机升空后上升梯度小，增速慢， 飞机到达安全高度的空中距离增长，越障能力变差。正常起飞时应使用 规定角度襟翼起飞。
9
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反之，跑道表面粗糙不平或 松软，起飞滑跑距离就长。
6
● 风向风速
保持表速一定，逆风滑跑，离地地速小，所以起飞滑跑距离和起飞距离 比无风或顺风时短。
7
● 跑道坡度
上坡起飞，重力的第二分量会减小飞机的加速力，飞机的起飞滑跑距离 和起飞距离会增加，下坡反之。
8
● 影响因素小结
为缩短起飞滑跑距离和起飞距离，飞行员应使用最大油门，放下 一定角度襟翼，朝着逆风方向起飞。情况许可时，适当减轻重量或利用 下坡起飞，可进一步缩短起飞滑跑距离和起飞距离。
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起飞性能影响因素
5、影响起飞滑跑距离和起飞距离的因素
影响因素一般都是通过影响离地速度或起飞滑跑的平均加速度来影响 起飞滑跑距离的。
●油门位置
油门大，拉力大，飞机加速快，起飞滑跑距离和起飞距离就短。一般 使用最大油门状态起飞。
飞机起飞性能分析表简介
引气进行速度修正，因此不需要对 速度进行修正。
飞机起飞性能分析表简介
一、概述：
飞机的实际起飞重量通常小于最大标准的起飞 重量。因此，在某些情况下，可以用小于最大起飞 推力的推力起飞。按照实际重量调整推力是有利 的，因为它可以增加发动机的寿命和可靠性，同时 降低维护和运营成本。这些起飞运行通常分为两类： 针对空客飞机的灵活起飞概念以及降低额定功率。
不需要对QNH和引气进行速度修正 （确定最大起飞重量时不适用）。
三、举例：
例：A319-133飞机，从昆明机场03跑道起 飞，外界大气温度30℃，静风，空调开， 防冰关，起飞构型CONF1+F，起飞重量 66.3吨。
首先，确定出起飞重量 66.3吨对应的灵活温度 为36℃。
接着，对空调进行修正，修正值为 -4，新的灵活温度为36-4=32℃。 检查：
注意：最大灵活温 度随机型的不同而 不同。
飞机型号
风 速 起飞 重量
发动机型号
机场识别
跑道编号 数据库版本
起飞条件
跑道状况 起飞 构型
最大温度
空白处不 允许起飞
一、说明：
• 为了使机组更好的掌握起飞性能分析
表的使用，准确的理解、查找起飞性 能分析表中的各项数据，针对机组近 期疑问较多的起飞性能分析表修正项 目，特做如下使用说明。
二、修正项： 重量梯度
温度大于 55度后的 修正。
参考温度为17℃， MCDU中输入的灵 活温度必须大于参 考温度。若输入的 灵活温度小于参考 温度，则为TOGA 推力起飞。
航空器起飞性能分析
航空器起飞性能分析【摘要】航空器的飞行活动中起飞阶段虽然只占很小一部分，但事故率缺高达16%，这是因为在起飞阶段受到的性能影响因素较多，造成了起飞阶段的复杂性。
起飞性能决定了飞机最大允许的起飞重量，直接影响到了航空器最大业载，从而影响航空器运行的经济性。
本文对航空器起飞性能及影响因素进行了分析。
【关键词】航空器；起飞性能；民航事业；起飞安全现代民航飞速发展，随着中国民航事业由民航大国向民航强国迈进，旅客服务质量要求不断细化、提高，民航飞行的安全性和经济性兼顾发展，民用航空器的起飞性能显得十分重要。
航空器的飞行活动中起飞阶段虽然只占很小一部分，但事故率缺高达16%，这是因为在起飞阶段受到的性能影响因素较多，造成了起飞阶段的复杂性。
起飞性能决定了飞机最大允许的起飞重量，直接影响到了航空器最大业载，从而影响航空器运行的经济性。
为了保证起飞安全在起飞性能计算中要考虑多种限制，如跑道场地限制，起飞第一阶段、第二阶段及最后起飞段爬升梯度限制，轮胎速度限制，刹车能量限制，超越障碍物能力限制，地面及空中最小操纵速度限制，结构强度限制，最低离地速度限制，最大着陆重量、航路条件，跑道道面污染情况及跑道强度等；以及影响这些限制的因素，主要是三个方面的因素，即飞机方面如襟翼偏度、空调、防冰的使用和刹车工作情况，气象方面如风速风向、气压高度和温度等，机场方面如跑道长度、坡度、标高、净空条件等。
这些都决定了起飞性能计算的复杂性。
起飞性能计算分析的目的是为了保证飞机的起飞安全和提高经济性，计算的内容主要是根据各种限制并计入有关影响因素，针对具体机型确定最大允许的起飞重量，以检查实际起飞重量，确定要求的起飞推力大小，并针对实际起飞重量求出主要的起飞速度，特别是v1起飞决断速度，vr起飞抬前轮速度，v2起飞安全速度，以保证起飞飞行安全并达到预期的起飞性能。
场地长度限制，主要有三方面的要求：它们是起飞距离、起飞滑跑距离和中断起飞距离。
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第4章起飞性能
第一节起飞性能的限制
一、速度的定义
V mo/M mo最大操作限制速度，是在任何飞行阶段（爬升、巡航或下降）都不能故意超过的速度。
V mcg地面最小控制速度，是起飞滑跑时的校准空速，在这个速度时，当关键发动机突然不工作时，仅靠主要空气动力控制就可以对飞机保持控制（不用前轮转弯），使用正常驾驶技术就可以安全起飞。
V mca空中最小操纵速度，是校准空速，在这个速度时，当一台关键发动机突然不工作时，在该发动机保持不工作的状态，仍能够保持飞机的控制，并且可以利用不大于5度的坡度角保持飞机平直飞行。
V mcl进近和着陆的最小控制速度，是校准空速，在这个速度时，当关键发动机突然不工作时，仍可以利用工作的发动机对飞机保持控制，并且可以以不大于5度的坡度角保持飞机的平直飞行。
V mu最小不擦尾速度/最小离地速度，是校准空速，当等于或高于它时，飞机可以安全离开地面并继续起飞。
V s是校准的失速速度，是以海里/小时为单位的最小稳定飞行速度，在这个速度上，在失速速度时零推力或发动机在慢车时，飞机可以控制。
V EF发动机故障速度，是校准空速，假定关键发动机发生故障时的速度。
V1行动速度，是校准空速，是机组能够决定并作出减速动作，使飞机中断起飞的最大速度，并且可以保证将飞机停在跑道的限制范围内。
“JAR/FAR 25.107
(a)(2) V1，由校准空速表示，由申请人选择；不过，V1 不得小于VEF 加上在加
速--停止实验中，从关键发动机故障发生开始到飞行员发现故障并开始采取第一个措施动作（例如：刹车、收油门、放减速板）期间的速度增加值”。
V R抬前轮速度，是飞行员开始抬前轮的速度，正常抬轮速率约为3°/秒。
V LOF离地速度，是指飞机主轮离地时的校准空速。
V2起飞安全速度，是在发动机发生故障时，在高出跑道表面35英尺处必须达到的最小速度。
V MBE刹车能量限制速度，由于能量守恒，在中断起飞时，刹车必须吸收对应的飞机动能，并将其转化为热能。
所以，根据刹车片吸收热能的能力计算出相对应V。
MBE V TIRE轮胎限制速度，由于轮胎高速滚转时产生的热量和离心力可能损坏轮胎结构，所以轮胎制造厂商规定了飞机在地面滑跑时可以达到的最大地速。
二、最大起飞重量
在第二章中，我们了解了起飞时的重量不能超过最大起飞重量（MTOW）。
而飞机的最大起飞重量则不能超过：结构限制重量、审定限制重量、性能限制重量。
最大起飞重量保证飞机在一发失效的情况下，飞行员可以做一个安全的继续起飞/中断起飞的决定，使飞机在跑道末端完全停下或使飞机拉起、爬升和在飞行轨迹下超越所有障碍物。
结构限制重量：是根据该机型结构强度所能承受的极限得出的限制重量。
如全球商用的B737-700的最大结构限制重量为70080kg，不会因为各家公司而有所不同。
审定限制重量：是每架飞机在购买时，所审定的最大起飞重量，审定限制重量必须小于等于结构限制重量。
如我公司的B737-700最大审定限制重量是64863kg，起飞时超过最大审定限制重量为非法行为。
性能限制重量：是根据各机场的实际环境情况计算出的最大起飞重量。
主要包括场长限制重量、爬升限制重量、越障限制重量、刹车能量限制重量、轮胎速度限制重量、最小控制速度限制。
性能限制重量的计算依据有跑道特性，如跑道长度、跑道坡度、净空道长度、停止道长度、湿跑道、污染跑道等；大气条件，如机场压力高度、大气的温度、风速等；飞机构型，如发动机推力、襟翼设定、MEL等；机场条件，如障碍物、SID 梯度要求、复飞梯度等。
下面主要讲下性能限制重量如何计算得出。
场长限制重量：是指受场地长度限制的起飞重量。
场长限制需考虑全发起飞距离
TOD
N ，一发失效继续起飞距离TOD
N-1
，全发起飞滑跑距离TOR
N
，一发失效起飞滑跑距离
TOR
N-1，全发中断起飞距离ASD
N
，一发失效中断起飞距离ASD
N-1
各自符合要求。
*下标N表
示全部发动机都工作时的数据，N-1表示有一台发动机在V
1
前一秒失效的数据。
对于起飞距离TOD
N 和TOD
N-1
(图3－1)： TOD
N-1
是指从松刹车点开始全发加速，到V
1
前一秒发生一发失效，飞机以一台发动机（双发飞机）继续加速，在V
R
时抬前轮，到高
于起飞表面上空35英尺（干跑道）/15英尺（湿跑道）所用的距离。
TOD
N
是指从松刹车点
开始全发加速，在V
R
时抬前轮，到高于起飞表面上空35英尺所用的距离的1.15倍（干跑道和湿跑道都适用）。
在干跑道上TOD
N 和TOD
N-1
必须在跑道和净空道范围之内，在湿跑道上TOD
N
和TOD
N-1
必须在跑道范围之内。
图3－1 起飞距离
对于起飞滑跑距离TOR
N 和TOR
N-1
(图3－2)： TOR
N-1
是指从松刹车点开始全发加速，
到V
1前一秒发生一发失效，飞机以一台发动机（双发飞机）继续加速，在V
R
时抬前轮，
到主轮离地点的距离，干跑道加上从主轮离地点到高于起飞表面上空35英尺所用的距离
的一半，湿跑道加上从主轮离地点到高于起飞表面上空15英尺所用的距离。
TOR
N
是指从
松刹车点开始全发加速，在V
R
时抬前轮，到主轮离地点的距离，加上从主轮离地点到高于起飞表面上空35英尺所用的距离的一半总和的1.15倍（干跑道和湿跑道都适用）。
TOR
N 和TOR
N-1
必须在跑道范围之内。
图3－2 起飞滑跑距离
对于起飞滑跑距离ASD
N 和ASD
N-1
(图3－3)： ASD
N-1
是指从松刹车点开始全发加速，
到V
1前一秒发生一发失效，飞机以一台发动机（双发飞机）继续加速到V
1
，飞行员在V
1
时做出减速措施，飞机保持V
1速度滑跑2秒后开始减速，到飞机完全停止所用的距离。
ASD
N
是指从松刹车点开始全发加速，飞行员在V
1时做出减速措施，飞机保持V
1
速度滑跑2秒后
开始减速，到飞机完全停止所用的距离。
*飞机的减速措施是收油门到慢车位，使用最大人工刹车，地面扰流板打开，干跑道上不使用反推，湿跑道允许计算反推，但所得的重量不能大于干跑道所计算出的重量。
ASD
N 和ASD
N-1
必须在跑道和停止道范围之内。
图3－3 加速停止距离
前一秒发生一发失效的情况下继续起飞爬升限制重量：起飞爬升限制保证飞机在V
1
起飞后，有能力安全持续的飞行，满足起飞各阶段（图3－4）的梯度要求。