6任务性能 飞机性能计算课件
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飞机飞行性能计算
航空宇航学院
• 计算公式
pH
=
G 0.7 Ma 2 SC L
其中： pH ——计算升限高度上的大气压力 G ——升限计算所用给定重力 CL ——升限飞行升力系数
• 计算方法
航空宇航学院
1.确定升限计算重量；
2.采用逐次逼近的方法，首先假定一个升限，
3.利用图4查得 ∆CD,Re ，再利用图2、3、5查得对应速 度的 CD,0 、A、∆CD,c 值， 4.计算 CF。把这些参数代入公式求得 CL 值，如果≤0.3，
vy
=
(F
− D)v
G
⎜⎜⎝⎛1 +
v g
⋅
dv dH
⎟⎟⎠⎞
其余式与等速爬升相 同。也可以采用给定初值 的数值积分进行计算。
航空宇航学院
航程计算
技术航程——飞机沿预定航线，耗尽其可用燃油所 经过的水平距离(包括爬升、下滑段的水平距离)。 (投掉耗尽燃油的空副油箱。)
实用航程——飞机沿预定航线并留有规定的着陆余 油所能达到的水平距离。(投掉耗尽燃油的空副 油箱。)
ω = g nz2 −1 × 57.3 [(º)/s]
v
盘旋过载：
nz = L CL, pf
航空宇航学院
式中： CL ——盘旋状态飞机升力系数
( ) CL =
CF − CD,0 + ∆CD,Re + ∆CD,c
A
CL, pf ——平飞升力系数
CL, pf = G qS
• 计算方法
航空宇航学院
1.给定计算高度、计算Ma数和计算重量 。
2.着陆滑跑距离计算
航空宇航学院
lzh
=
1 2g
⎡ ⎢
56第04讲飞机主要参数的确定(1)PPT课件
H < 11000 (m):
PP0(14H 43)05.204
TT00.006H5
0(14H 43)04.204
16
H = 11000 (m): P11000 = 22.699 Kpa, T11000 = -56.5 oC, ρ11000 = 0.365 kg/m3
H >11000 (m):
H11000
其中：f 是机轮与跑道间的滚动摩擦系数 水泥：0.035 ； 草地：0.085
CL,max,TO起飞时最大升力系数（统计或经验） 13
• 着陆速度
航空宇航学院
W/S
_
_
Vl 14.4 CL,maLx,(1mRmXH)
（km/h）
其中：_
mR WF WTO
_
mXHWXHWTO
(WXH是消耗载荷)
CL,max,L着陆时最大升力系数（统计或经验）
W/S
……
6
航空宇航学院
主要设计参数与飞行性能的关系
• 最大平飞速度
T12CDV2S
对于喷气式发动机：
H < 11000（M） 时
V m a 1 .x 5 4 ( T 5 /W )( W /S )/C ( D 0 .1)5 （km/h）
H > 11000（M） 时
V m a 1 x .9 5( 4 T /W )( W /S ) /C D
14
航空宇航学院
• CL,max，CL,max,TO和CL,max,L统计数据
机型 单发螺旋浆 双发螺旋浆 战斗机 喷气运输机 喷气公务机
CL,max 1.3 - 1.9 1.2 - 1.8 1.2 - 1.8 1.2 - 1.8 1.4 – 1.8
飞机基本飞行性能的计算
在飞行包线内飞机可作等速直线飞行、加速和减速等各种机动 飞行！！飞行包线范围越大，飞机所具有的战斗能力越强！！ ！
飞行包线受到以下因素的限制：（1）动力装置稳定工作的条 件；（2）飞机结构强度和刚度条件；（3）飞行操纵和稳定性 等。 （要对最大速压和最大飞行M数加以限制）
对速压的限制 强度（悬挂接头等）；刚度（操纵效能、颤振等） M数限制 飞机操纵稳定性；进气道、压气机和涡轮的稳定性；气动 加热 允许飞行包线（飞行品质规范规定）！！
二、平飞范围的划分
第一飞行范围（正常操纵区） 纵区）
第二飞行范围（反常操
讨论：
在1和2点都满足：P P，px Y G 驾驶杆和油门不动，1点稳定，2点不稳定！！！！
分界点：最大剩余推力 Pm所ax 对应的最陡上升速度 （V接 近有利速 度 ）V ，yl 曲P线px 正斜率（有利速度 右侧V y）l 第一飞行范围； 曲线Ppx 负斜率（有利速度 左侧V）yl 第二飞行范围
nl
E G
—H —V 2单位是米，能量高度
2020/7/13
（4）定常上升到某一高度的最短上升时间 tmin
dt dH Vy
飞机从海平面定常上升到某一高度的最短上升时间为：
t min
0H
V
dH
y max
图解积分法！！
n
tmin (
H
)
i1 V y max
2020/7/13
先把 Vy max 曲f (H线) 转绘成
曲1 线 f，(H)则曲线
2020/7/13
当 飞 行 M 数 超 过 临 界 Mlj 进 入 跨 音 速 范 围 （ 临 界 Mlj<M<1.2-1.3）以后C，x0由于波阻的出现 导致激增（大 致与M2－M4成正比），在某一Ｍ数（大约在Ｍ＝1.05-1.2） 达到最大，导致平飞需用推力急剧增加（大致与M4－M6成 正比）（ II区）
飞行包线受到以下因素的限制：（1）动力装置稳定工作的条 件；（2）飞机结构强度和刚度条件；（3）飞行操纵和稳定性 等。 （要对最大速压和最大飞行M数加以限制）
对速压的限制 强度（悬挂接头等）；刚度（操纵效能、颤振等） M数限制 飞机操纵稳定性；进气道、压气机和涡轮的稳定性；气动 加热 允许飞行包线（飞行品质规范规定）！！
二、平飞范围的划分
第一飞行范围（正常操纵区） 纵区）
第二飞行范围（反常操
讨论：
在1和2点都满足：P P，px Y G 驾驶杆和油门不动，1点稳定，2点不稳定！！！！
分界点：最大剩余推力 Pm所ax 对应的最陡上升速度 （V接 近有利速 度 ）V ，yl 曲P线px 正斜率（有利速度 右侧V y）l 第一飞行范围； 曲线Ppx 负斜率（有利速度 左侧V）yl 第二飞行范围
nl
E G
—H —V 2单位是米，能量高度
2020/7/13
（4）定常上升到某一高度的最短上升时间 tmin
dt dH Vy
飞机从海平面定常上升到某一高度的最短上升时间为：
t min
0H
V
dH
y max
图解积分法！！
n
tmin (
H
)
i1 V y max
2020/7/13
先把 Vy max 曲f (H线) 转绘成
曲1 线 f，(H)则曲线
2020/7/13
当 飞 行 M 数 超 过 临 界 Mlj 进 入 跨 音 速 范 围 （ 临 界 Mlj<M<1.2-1.3）以后C，x0由于波阻的出现 导致激增（大 致与M2－M4成正比），在某一Ｍ数（大约在Ｍ＝1.05-1.2） 达到最大，导致平飞需用推力急剧增加（大致与M4－M6成 正比）（ II区）
第六章飞机性能工程巡航性能-B
第六章飞机性能工程巡航性能-B飞机性能工程课件飞机性能工程巡航性能第六章巡航性能6.16.26.36.46.5基本公式和主要参数计算巡航类型巡航高度巡航性能计算一发停车巡航和飘降Page1飞机性能工程课件飞机性能工程6.3巡航高度6.3.1最佳巡航高度巡航性能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。
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等马赫数巡航MRCLRC经济巡航方式Page2飞机性能工程课件飞机性能工程6.3巡航高度6.3.1最佳巡航高度巡航性能CLnam1=lbWCD11TSFCρ2SW当M数、重量不变时，燃油里程随飞行高度的变化表明在较高重量不变时，燃油里程随飞行高度的变化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。
Page3飞机性能工程课件飞机性能工程6.3巡航高度6.3.1最佳巡航高度在一定的巡航方式下，方式下，最佳高度随飞机重量增大而减小。
减小。
巡航性能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：Page4飞机性能工程课件飞机性能工程6.3巡航高度6.3.1最佳巡航高度巡航性能偏离最佳高度时，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。
Page5飞机性能工程课件飞机性能工程巡航性能Page6飞机性能工程课件飞机性能工程6.3巡航高度6.3.2风速对巡航高度的影响巡航性能顺风可以增大地速，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，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，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？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。
飞行动力学-飞机飞行性能计算
临界迎角 失速迎角
10
20
30
40
add ayx asx
alj
常见飞机的Cymax Mig-21/J-7 1.16
(Cydd=0.65) Mig-29 1.35
a
Su-27
1.85
50 F-16
1.4
展弦比对升力系数的影响
阻力的产生
• 阻力按照产生的原因分类
– 摩擦阻力 – 压差阻力 – 诱导阻力 – 干扰阻力 – 零升波阻 – 升致波阻
10
5
0
40
50
60
70
80
90 100
n/%
推力—速度
某飞机在11km高空的全加力推力随M数变化曲线
P / kN
12
10
8
6
4
2
0
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
M
推力—高度
18
16
不同高度下，大气温度、
14
密度不同，因而推力不同。
H / km
12
H>11km时，温度不变，推
10
力与密度有如下关系：
8
Pr
6
P11 r11
4
2
0
0
2
4
6
8
10 12
P / kN
可用推力Pky
• 发动机安装在飞机上会带来推力损失
Pky=hP
• 通常最大状态或加力状态的推力对性能计算比较重要， 所以可用推力一般是指发动机（一台或多台）安装在 飞机上之后，其最大推力或全加力推力
• 不同高度下，可用推力随M数变化的曲线称为可用推 力曲线
飞行动力学-飞机飞行性能计算49页PPT
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
飞行动力学-飞机飞行性能计算
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
任务性能飞机性能计算课件方案策划
气动力学原理
发动机原理
任务性能飞机的发动机是提供推力的 主要部件，其工作原理是将燃油的化 学能转化为机械能，从而产生推力。
飞机在飞行过程中，受到空气的作用力，包 括升力、阻力和侧力等，这些力的大小和方 向与飞机的空气动力外形和飞行状态有关。
计算方法
01
02
03
数学模型法
通过建立飞机性能计算的 数学模型，利用数学方法 进行计算和分析。
主要成果和收获
• 成果展示：通过本次任务，我们成功地完成了对任务性能飞机性能计算 课件的策划和制作。该课件详细介绍了任务性能飞机的性能计算方法， 包括起飞、巡航、降落等阶段的性能计算，以及飞机性能优化的方法。
• 技能提升：在策划和制作过程中，我们不仅掌握了任务性能飞机性能计 算的相关知识，还提高了课件策划、制作和演示的技能。
• 团队协作：通过小组讨论、分工合作等方式，我们加强了团队协作能力， 提高了工作效率。
• 知识普及：该课件可以作为普及任务性能飞机性能计算知识的教材，为 相关人员提供学习和参考的资料。
对未来研究的建议和展望
深入研究
扩展内容
建议进一步深入研究任务性能飞机的性能 计算方法，提高计算的准确性和可靠性。
建议在课件中加入更多实际案例和应用场 景，以帮助学习者更好地理解和应用相关 知识。
任务性能飞机性能计算课件方 案策划
目录
CONTENTS
• 引言 • 任务性能飞机性能计算的基本原理和方法 • 任务性能飞机性能计算课件的设计与开发 • 任务性能飞机性能计算课件的实施和推广 • 任务性能飞机性能计算课件的评估和改进 • 结论
01 引言
CHAPTER
目的和背景
目的
为了提高飞行员和任务执行人员对任务性能飞机性能计算的理解和应用能力， 制定并实施一个全面的课件方案。
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飞机的任务性能
什么是任务性能？
• 任务性能：飞机在执行一次任务时从离开到返 回基地完成既定目的表现出一组性能的综合能 力。
• 飞行剖面：飞机飞行轨迹在铅垂或水平面内的 投影。
• 任务性能表：给出了不同飞行阶段的内容、规 定、距离、时间等详细数据。
飞行剖面
高度
高
高 低
距离
低
任务性能表
序号 任务
有关规定
距离 时间 燃油消耗
1
起飞并加速到上升速度 3.8.2.1节（对起飞的 任务要求）
2
按最短上升时间上升到 最大加力或最大推力
巡航高度
状态
3
以最大可机动平飞速度 飞机可以最有效地加
巡航
速的高度
4
过渡到作战高度和速度 按照作战要求确定发 动机状态和高度
5
攻击敌机，并在战斗开 3.8.2.4节（对战斗的
• 来源于作战使用，并对 使用有指导作用
• 在规范中篇幅较大
始时消耗弹药
任务要求）
6
如战术需要，返航前在 最大续航速度 指定高度上巡逻待机
7
带着陆余油到达基地上 3.8.2.6节（着陆余油） 空
F-105D
F-105D 任务性能表
任务性能的特点及意义
特点 • 与作战任务紧密结合Leabharlann 重要性 • 飞机设计的依据
• 反映了飞机的综合能力
• 具体指标是飞行距离、 时间、燃油消耗量
什么是任务性能？
• 任务性能：飞机在执行一次任务时从离开到返 回基地完成既定目的表现出一组性能的综合能 力。
• 飞行剖面：飞机飞行轨迹在铅垂或水平面内的 投影。
• 任务性能表：给出了不同飞行阶段的内容、规 定、距离、时间等详细数据。
飞行剖面
高度
高
高 低
距离
低
任务性能表
序号 任务
有关规定
距离 时间 燃油消耗
1
起飞并加速到上升速度 3.8.2.1节（对起飞的 任务要求）
2
按最短上升时间上升到 最大加力或最大推力
巡航高度
状态
3
以最大可机动平飞速度 飞机可以最有效地加
巡航
速的高度
4
过渡到作战高度和速度 按照作战要求确定发 动机状态和高度
5
攻击敌机，并在战斗开 3.8.2.4节（对战斗的
• 来源于作战使用，并对 使用有指导作用
• 在规范中篇幅较大
始时消耗弹药
任务要求）
6
如战术需要，返航前在 最大续航速度 指定高度上巡逻待机
7
带着陆余油到达基地上 3.8.2.6节（着陆余油） 空
F-105D
F-105D 任务性能表
任务性能的特点及意义
特点 • 与作战任务紧密结合Leabharlann 重要性 • 飞机设计的依据
• 反映了飞机的综合能力
• 具体指标是飞行距离、 时间、燃油消耗量