第一章飞机性能工程预备知识-A

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民用航空器基本知识

民用航空器基本知识

三、一次大战中的飞机 1914-18
第一次世界大战时所有的著名作战飞机都是双翼机。 结构材料主要是优质木材。 外面再蒙以细密而结实的亚麻布或棉布。
三、一次大战中的飞机 1914-18
三、一次大战 中的飞机 1914-18
三、一次大战中的飞机 1914-18
三、一次大战中的飞机 1914-18
PART 01
第1章 飞行器发展史
一、世界上的第一架飞机
1903年12月17日,美国威尔伯和奥维尔. 莱特在基蒂霍克成功地 驾驶自己的飞机进行了第一次重于空气的动力飞行。
飞行了12秒,飞行距离约120英尺。
一、世界上的第一架飞机
一、世界上的 第一架飞机
这是世界上公认的第一架 动力推进的飞机,它翻开 了人类航空史的首页。
(包含国防、警察和海关)以外的所有的航空活动 称为民用航空。
民用飞机 的分类
民用飞机可以分为干线运输机、支线运输 机和通用航空飞机三大类
干线运输机:分别用于洲际干线(中远程) 和国内干线(中近程)的客货运输
支线运输机:大城市至中小城镇及中小城 镇之间的支线客货运输
通用航空飞机:农林牧副渔业、地质探矿、 遥感遥测、公安巡逻、海上救护、体育运 动、私人游乐等。
飞行器的分类
飞行器的分类
滑翔机 无动力装置重于空气的固定翼航空器。靠 飞机拖曳,或用绞盘、汽车等牵引起飞,升空后靠 自身重力在飞行方向的分力向前滑翔。有些滑翔机 装小型发动机,称动力滑翔机,但其发动机只用来 在滑翔飞行前获得初始速度。现代滑翔机主要用于 体育运动。
飞行器的分类
民用飞机的分类
飞机便分成了军用和民用两大类。 民用航空的定义:使用各类航空器从事除军事性质
一、大气层 概述

飞机性能考点1

飞机性能考点1

飞机性能考点飞机的重量定义1.最大起飞重量W TOmax。

飞机在松开刹车进行起飞滑跑时的最大允许重量。

主要取决于飞机的结构强度的限制。

2.最大滑行重量W。

在最大起飞重量的基础上增加一部分滑行用的油料,即起飞滑行的最大允许重量。

附加的地面滑行油量必须在起飞之前用完。

3.最大着陆重量W。

又称最大落地重量,取决于飞机结构强度及起落架承受冲击的能力。

一般最大着陆重量小于最大起飞重量。

地球大气。

1.大气的组成与特性。

对流层:温度随高度的增加而降低。

平流层:温度基本保持不变,因此又称为同温层散逸层:温度随高度的增加而下降。

电离层:温度随高度的增加而升高外逸层(800Km以外的大气外层)2.标准大气模型。

国际标准大气模型是以人类居住的北半球中纬度年平均大气物理属性测量数据为依据,建立起来的国际公认的大气标准模型。

并视大气为理想模型,满足理想气体状态方程。

相对参数分别是以当地参数值与相应的海平面上的标准大气参数数值的比值来表示,即相对温度比θ=T/To=T/相对压强比δ=p/po=p/101325相对密度比σ= ρ/ρo=ρ/三者之间的关系δ=σθ3.非标准大气(计算题)P11关于高度的定义1.绝对高度:飞机所在位置到平均海平面的垂直距离为绝对高度。

(表明飞行高度时)2.相对高度:飞机所在位置到机场跑道地平面的垂直距离。

(起飞着陆阶段用)3.真实高度:飞机所在位置到其正下方地面的垂直距离。

(飞机越障飞行、航测,空投)4.标准气压高度:以国际标准大气压强Po=1013mb的气压平面为基准,按标准大气的气压递减率测量的高度,称为气压高度,用于飞行高度超过900m以上的情况。

(飞机转场飞行与场外飞行)速度的定义飞机与空气的相对速度成为空速Va1.仪表指示空速皮托管式空速表的度数,只做了海平面标准绝热压缩流动的修正。

2.地速Vg:飞机与地面的相对速度Vg=V+/-Vw空气动力学基础气流的某些属性(1)气体通过等截面管路流动,当不计摩擦及其他损失时,保持等流速流动,处处流速压力相等。

第四章_飞机性能工程_起飞性能讲义_-_A

第四章_飞机性能工程_起飞性能讲义_-_A
场地长度要求
起 飞 性 能 Takeoff Performance
干跑道起飞距离(TOD干):
MAX(全发起飞距离的115%倍,一发停车继续起飞距离) 它应小于可用起飞距离(TODA)
Page 24
飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
Page 25
飞机性能工程
§1 起飞简介
39
飞机性能工程 §1 起飞简介
4、起飞速度 V1
起 飞 性 能 Takeoff Performance
1 Second
Vef
V1
• V1 is the latest point in the takeoff roll where a stop can be initiated.
35 ft
干跑道上的加速停止距离(ASD干)
MAX(全发加速停止距离;一发停车加速停止距离)。 它应小于可用加速停止距离(ASDA)
湿跑道上的加速停止距离(ASD湿)
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飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
Page 29
飞机性能工程
起 飞 性 能 Takeoff Performance
manual braking at V1 along with speed brake extension and throttle chop, the airplane will come to a stop at the end of the runway.
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飞机性能工程 §1 起飞简介
§1 起飞简介
1、起飞航迹
从起飞静止点开始到高于地面1500ft,或完成从起飞构型到 航路爬升构型的转变并达到规定速度。

第一章 预备知识

第一章 预备知识

诱导阻力
D D0 Di
2 CD CD0 CDi CD0 ACL
中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性
极曲线
定义:把升力系数和阻力系数随迎角的变化关系 综合用一条曲线表达出来。 分类:低速 : CD=f(CL) 仅1条 高速: CD=f(CL,M) 多条
1、升力特性
1 2 L v C L S w 2
研究升力系数随迎角、构型、马赫数等影响因 素的变化关系。
中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性
1.1 升力系数曲线
迎角与升力系数的关系: 直线段; 曲线段; 失速前兆; 失速;
CL CL ( 0 )
机动飞行和下降阶段)
起飞构型-----起落架收上位置与不同起飞襟翼位置 的组合。(起飞离地起落架收起后,襟翼收起前) 着陆构型-----起落架放下与不同进近着陆襟翼位置 组合。(进近着陆)
中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性 1、升力特性
襟翼的影响:
中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
第一章 预备知识
Chapter1 THE BASIC KNOWLEDGE
CAUC-ATC-FTO 中国民航大学空管学院飞行运行控制系 任 强
第一章 预备知识
导 语
飞机的气动特性、发动机特性、飞机重量等是决 定飞行性能的重要因素,也是性能计算的原始数据; 飞行高度和速度是飞行性能中的基本参数,在学习和 研究飞行性能前,了解这些特性的参数的定义、内容 以及它们在现代民用喷气运输机性能分析和计算中常 用的表达形式是必要的。

性能课程引言

性能课程引言

【注】:飞机的设计性能与适航密不可分,包含了按 CCAR-25/FAR-25/EASA-CS25取证的数据。
飞机的运行性能
飞机的运行性能是指飞机在交付给航空公司(运营人)之后, 作为航班执行每一次具体航班飞行任务时的性能,它不仅 与该型号飞机的设计性能有关,而且与该航班的航线情况、 气象条件、空域环境、起飞以及降落机场条件、商载等情 况都有密切相关。 任何一架民用运输机执行一次飞行任务时必须保证是安全的 飞行安全的基本要求是飞机在执行任务的任意时刻所做的 动作都不会超过可利用的空间,而且携带足够的燃油。这 些基本要求就构成了航班性能计划和燃油计划的基础。 【注】:飞机的运行性能包括了飞机运行所需的所有限 制、程序和性能数据,它必须满足CCAR-121/FAR121/EASA-OPS1的法规规定。
飞机性能研究的范围
飞机如何离地升空? 飞机如何空中飞行? 飞机如何安全着陆?
巡航 下降 爬升 起飞 进近 着陆 复飞
Cruise : optimum target Mach and FL Climb : optimum target speed takeoff speeds (F, S, O)
Descent : optimum target speed and profile Go around speeds (F, S, O) Approach speeds (VLS, VAPP, F, S, O)
飞机的设计性能
飞机的设计性能主要与要求飞机携带的商载及完成的 飞行任务剖面有关。 商载:可以定义为旅客人数、 货物的吨位、货仓容积、或 者货物与旅客的组合 飞行任务剖面有关的性能指 航程和航时(续航能力)
飞机的设计性能
飞机设计性能 的主要指标
(1)重量及载荷:飞机的最大 起飞重量(MTOW)、飞机的最 大的着陆重量(MLW)、飞机的最 大无燃油重量(MZFW)和最大燃 油重量(MFC)。 (2)性能数据:额定座位数、 设计航程、巡航速度、 CCAR规定起飞场长,CCAR 规定着陆场长等

飞机性能基础知识-起飞性能

飞机性能基础知识-起飞性能

课程概要
• 起飞简介 • 起飞性能限制 • 假想温度法起飞 • 起飞分析表的使用
假想温度法起飞
目的:大多数情况下,飞机实际起飞重小于允许最大起飞重,这时可以用小于最
大起飞推力的推力起飞,在保证起飞安全的前提下得到好处,主要是推力减小使 发动机涡轮前温度降低,改善了发动机的工作状态,降低了起飞过程中发生故障 的几率,增加了发动机的可靠性和寿命,同时降低了维护费用和运营成本。
➢场地长度限制
起飞场地长度限制重量必须保障飞行员能够安全地起飞或中止起飞。
• 全发工作
1
35 英尺
实际所需距离
VR 离地
V2 + 15 %
跑道长度最低要求
起飞性能限制
• 一发失效
继续起
发动机失效

1秒
VR
离地
单发加速 V1中止Biblioteka 飞 完成过渡跑道长度最低要求
2
V2 35 英尺
停止
3
起飞性能限制
可通过以下方式增大起飞场地长度限制重量:
起飞简介
失速速度:VS
VS是飞机可以操纵的定常飞行的最小速度 ,是飞机的最小参考速度, 涉及飞行安全,是起飞速度和进近着陆速度的参考速度,十分重要。
升力
重力
V<VS,升力<重力
起飞简介
V1、VR、VLOF、 V2 VMCG、 VMU、 VMBE、VTIRE、 VMCA、 VS
4个起飞操纵速度
+
6个取证速度
高原机场
V>VMBE or VTIRE
起飞简介
起飞安全速度:V2
V2是当飞机在一发失效时,达到离地面上空35英尺时应达到的最小 爬升速度。

第一章预备知识

第一章预备知识

第一章 第 26 页
平尾负升力增加, 飞机总升力减少, 总升力系数减少。
1.2.3 飞机重量对升、阻力系数的影响 飞机重量增大,会使同迎角下飞机的升力系数和最
大升力系数减小。
第一章 第 27 页
1.2.4 扰流板对升、阻力系数的影响 使用扰流板后,会使飞机的升力系数减小,阻力系数增
大。
第一章 第 28 页
第一章 第 31 页
图B6 表明,升力系数增加到增加到最大升力系数(CLmax),并 在迎角增加超过某个值时,突然减小。这个现象叫作失速,可 以确定两个速度:
- VS1g,对应最大升力系数(即:在升力即将减小之前)。在这 个时刻,过载系数仍然等于1。
- VSFAR,对应常规失速(即:当升力开始快速减小时)。在这 个时刻,过载系数总是小于1。
1.2.4 扰流板对升、阻力系数的影响
第一章 第 29 页
1.2.5 一台发动机失效对阻力系数的影响 一台发动机失效后,会
使飞机的阻力系数增大。
第一章 第 30 页
1.2.6 FAR失速和1g失速介绍
由于试飞确定失速速度的方法不同,导致得到的失速速度大 小不同。分别称为FAR失速速度(早)和1g失速速度(晚)。FAR 失速速度较1g失速速度小。 例: B747-400的1g失速速度比FAR失速速度大6%。
注:高度升高30ft, 压强降低1hPa.
第一章 第 13 页
Example 2 由标高求标准海平面高度
机场标高600 ft, QNH是1027 hPa, 找出标准海平面高度。
第一章 第 14 页
●实际大气与标准大气的相互换算
确定实际大气与标准大气的温度偏差(△t),即 ISA偏差,
将温度表示为

飞机基本飞行性能课件

飞机基本飞行性能课件
H X 曲线右移 P ky 曲线下移
P
H增加
Vmin.p
H , Vmin. yx
M
H , 则Vmin , M min H
低空受Vminyx 约束 高空受Vminp约束
升力限制
推力限制
Mmin
飞机定常平飞性能
确定Vmin的步骤
2G 1 1) 取几点 M , 由 C y a2S M 2 得 C ypx,及 C y max M,绘制在 已知 C ypx M 曲线上,而曲 线交点为 M min . px
下滑时通常减小油门, 若推力为零则称为滑 翔。 θ X
H(km) 0 5 10
(kg/m3) a
1.225 0.736 0.413 340.3 320.5 299.5
15
20
0.194
0.088
295.1
295.1
飞机定常平飞推力特性 平飞需用推力随飞行高度的变化规律
X 0 ~ V 曲线向右下移动 1) H M yl X i ~ V 曲线向右上移动
-1
200
250
Vymax / ms
飞机的定直上升性能
4. 最短上升时间
如果飞机上升过程中,在不同高度下均以Vyks飞行,则达到 预定高度的时间最短
dH 从 H1 H 2 ,dt Vy max
可得
1/Vymax
tmin
H2
H1
dH Vy max
H H1 H2 Hmax.ll
可由数值积分/图解积分求得。
X
1 X 0 Cx 0 M S ( a 2 ) 2 A 2m2 g 2 1 Xi 2 ( )( 2 ) M S a
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2、阻力特性 2.1 分类
•根据是否与升力 相关可分为: •零升阻力(废阻力 ) •诱导阻力
§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•定义:把升力系数和阻力系数随迎角的变化关系综 合用一条曲线表达出来。
•分类:低速 :

CD=f(CL) 仅1条

高速:

CD=f(CL,M) 多条
•§1 飞机的气动特性与参数
•特点:理论性、工程实践性、计算量大
绪论
3、课程性质与地位
•地位:专业主干课程、校级精品建设课程;
•先修课程:空气动力学

飞行性能力学基础(理论力学/工程力学)
•后继课程:飞行计划

适航管理

飞行性能软件
绪论
3、参考资料
•FAR25、121;JAR25、121;CCAR25、121;
•性能手册(BOEING):
§1 飞机ห้องสมุดไป่ตู้气动特性与参数
1、升力特性
•襟翼的影响:
•缝翼的影响:
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性
•过载(载荷因子):
•外力与重力的比值:
•ny--法向过载
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性 •当攻角大于临界攻角时,飞机会进入失速状态。 •升力减小、阻力增大;一边减速一边掉高度。
•失速速度有两种表达形式:VSFAR和Vs1g
•软件(AIRBUS):

PEP、TIPWB、TIP
绪论
4、应用
•空管:航迹分析预测、飞机调速、改变飞行高度等 ;
•签派:申请速度、高度;

计算加油量、机场分析;

性能监控、飞机选型、航线分析、计算机飞
性计划、单法应急离场程序、高原机场运行、短跑道
运行、极地航线、事故分析等;
绪论
5、学习方法
•掌握基本运动规律,能进行定性分析; •简单的公式推导; •查图、查表计算; •内容多; •题量较大,需要平时多做题;
2、阻力特性 2.2 极曲线
•升阻比:
•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•RE修正:
•阻力系数=从极曲线中查得的阻力系数

+雷诺数修正的附加阻力系数
•由公式(1-10)计算出 •或由图1-7、1-8查出
•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•重心的影响 : • M和CL一定时, 重心越靠前,CD越大 。
1、升力特性
• 研究升力系数随迎角、构型、马赫数等影响 因素的变化关系。
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性
• 1.1 升力系数曲线
• 迎角与升力系 数的关系:
• 直线段; • 曲线段; • 失速; • 失速前兆;
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性
•飞机构型对升力系数的影响:
•常见飞机构型:
•6、要求:记笔记、带草稿纸。
•第1章 预备知识
• 飞机的气动特性、发动机特性、飞机重量等是决定 飞机性能的重要因素。
•§ 1 飞机的气动特性与参数 •§ 2 飞机的重量 •§ 3 发动机特性 •§ 4 标准大气
§1 飞机的气动特性与参数
•1 升力特性 •2 阻力特性
•§1 飞机的气动特性与参数
•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•地面效应:
①上下翼面压差增加,从而使升力系数增加。 ②地面阻碍使下洗流减小,使诱导阻力减小,阻力系数减小。 ③下洗角减小,使平尾迎角减小,出现附加下俯力矩(低头力矩)

•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•地面效应:
•飞机脱离地面 效应区
•飞机处于地面 效应区
§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.3 曲线与表格的使用
• 线性插值(查值、差值)
•第1章 预备知识
• 飞机的气动特性、发动机特性、飞机重量等是决定 飞机性能的重要因素。
•1.1 飞机的气动特性与参数 •1.2 飞机的重量 •1.3 发动机特性 •1.4 标准大气
§3 发动机特性
1、飞机动力装置
• 发动机是飞机重要部件,消耗燃油以提供动力来克 服阻力。 • 两个参数:推力大小、耗油特性;
•光结机身----起落架和襟翼均收起来。(爬升、巡航、
机动飞行和下降阶段)
•起飞构型-----起落架收上位置与不同起飞襟翼位置 的组合。(起飞离地起落架收起后,襟翼收起前)
•着陆构型-----起落架放下与不同进近着陆襟翼位置 组合。(进近着陆)
•飞机构型对升力系数的影响
•马赫数对升力系数的影响:
•§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性
•1.2 FAR失速速度
• 定义:可操纵的、定常飞行的最小速度,用CAS表 示; • 现象:P2
§1 飞机的气动特性与参数
1、升力特性 1.6 1g 失速速度
• 失速时保持过载为1.0,即不掉高度。


现象:P5
•Vs1g>VsFAR
§1 飞机的气动特性与参数
•§2 飞机的重量
•第1章 预备知识
• 飞机的气动特性、发动机特性、飞机重量等是决定 飞机性能的重要因素。
•1.1 飞机的气动特性与参数 •1.2 飞机的重量 •1.3 发动机特性 •1.4 标准大气
•§3 发动机特性
•1、飞机动力装置 •2、发动机节流工作状态 •3、相似工作状态(量纲分析法) •4、推力特性 •5、耗油特性

飞机飞行手册(AFM)

飞机使用手册(OM)

性能工程师手册 (PEM)
•性能手册(AIRBUS):

飞行机组使用手册(FCOM)
•快速检查手册(QRH)
绪论
3、参考资料
•软件(BOEING):

MARK7、STAS

INFLT

BPS

BCOP(Boeing Climbout Program)
•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线 •一发停车附加阻力:
•偏航阻力:由于一发停车的不对称力矩, 使飞机偏航和滚转,为了阻止偏航和滚转 ,偏转副翼和方向舵增加的阻力。
•风车阻力:
•§1 飞机的气动特性与参数
2、阻力特性 2.2 极曲线
•襟翼、起落架、减速板的影响
•放下时增大迎风面积,增大阻力 。
第一章飞机性能工程预 备知识-A
2020年7月7日星期二
•飞机性能工 程
• 是指机械、器材、物 品所具有的性质和功能。
进一步,性能还于 经济相关…
•工程:一般指任务量大的工作,需要多人按 一定的程序来完成。
绪论
1、航班飞行的各个阶段
绪论
2、特点
•分为两大部分:低速性能(安全):起飞、着陆;

高速性能(经济):爬升、巡航、下降;
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