2.7民航飞机的性能解析
飞机的机动飞行性能 起飞和着陆性能 风、气温、飞机重量和飞机维修
速度越大，R及T也越大，若保持同一飞行速度，则过载
因素越大，R及T越小。但是，过载不能过大，要受到飞
机强度和人的生理条件等的限制。
四、机动飞行的过载
• 飞机在空中飞行时，作用在飞机上的外力一般有发 动机推力、空气动力和重力。如果不计燃料消耗而引起 的重量变化，则作用在飞机上的重力，可以认为是不随 飞行状态的改变而改变的。即无论飞机在空中做怎样复 杂的动作，作用在飞机上的重力的大小和方向却始终保 持不变。但作用在飞机上的其他外力却不然，随着飞行 状态的改变，它们也要改变 。尤其在急剧的机动飞行 中，推力和空气动力的大小和方向发生急剧的变化。因 此，为了研究机动飞行中作用在飞机上外力上午变化情 况，有必要把重力和其他的外力分开研究，这样就引进 了过载的概念，并作如下分析：
• (二)飞机的主要着陆性能
• 1．着陆滑跑距离
• 对着陆滑跑距离的分析与起飞滑跑距离相似，所不 同的是加速度的符号不同。所以接地速度和负加速度是 影响着陆滑跑距离的主要因素。接地速度大，或滑跑中 减速慢，着陆滑跑的时间和距离就长，反之，则短。比 如，放襟翼着陆，一方面升力系数增加，使得接地速度 减小，同时阻力系数增大，使得滑跑减速快，所以着
觉他身上受到一个等于他本身重量 倍的作用力。飞机
以大于1的过载作机动飞行时，驾驶n员y 感觉到相当于他
本身重n倍的压力，形成“超重”现象，驾驶员身体各
部分受到n倍于本身重的力。身体变重了。体内的血液
由于惯性而向下肢积聚，时间久了会头晕目眩。当n过
大或作用时间过长时，甚至会失去知觉。一般情况下，
若驾驶员坐的姿态正确，在5-10秒钟内能承受的极限过
飞机的机动飞行性能起飞和着陆性能风气起飞着陆性能其它因素对飞行性能的影响飞机的机动起飞着陆性能飞机的机动起飞着陆性能的影响因素264速度机动性能就是飞机的平飞加减速性能
飞机主要的飞行性能和飞行科目
飞机主要的飞行性能和飞行科目一、飞机的主要飞行性能飞机的飞行性能是评价飞机优劣的主要指标。
主要的飞行性能包括下列几项：(一)最大平飞速度(V最大)。
’飞机的最大平飞速度是在发动机最大率（或最大推力)时一飞机所获得的平飞速度。
飞机的最大平飞速度是在发动机最大率（或最大推力)时一飞机所获得的平飞速度。
影响飞机最大平飞速度的主要因素是发动机的推力和飞机的阻力。
由于发动机推力、飞机阻力与高度有关，所以在说明最大平飞速度时，要明确是在什么高度上达到的。
通常飞机不用最大平飞速度长时间飞行，因为耗油太多，而且发动机容易损坏，缩短使用寿命。
除作战或特殊需要外，一般以比较省油的巡航速度飞行。
对歼击歼来说，V最大更重要一些。
歼击机靠它来追上敌机，予以歼灭。
同时也靠它变被动为主动。
创造世界速度纪录的飞机，都是以最大平飞速度作为评定标准。
其速度单位是“公里／小时”。
(二)巡航速度(V巡) ‘巡航速度是指发动机每公里消耗燃油最少情况下的飞行速度。
这时飞机的飞行最经济，航程也最远，发动机也不大“吃力”。
对于远程轰炸机和运输机，巡航速度也是一项重要的性能指标。
其单位也是“公里／小时”。
(三)爬升率(V、，)飞机的爬升率是指单位时问内飞机所上升的高度，其单位是“米／分”或“米／秒”。
爬升率大，说明飞机爬升快，上升到预定高度所需的时间短。
爬升率是歼击机的一项重要性能。
爬升率与飞行高度有关。
随着飞行高度增加，空气密度减少，发动机推力降低，所以一般最大爬升率在海平面时，随着高度增加而减小。
(四)升限(H)飞机上升所能达到的最大高度，叫做升限。
“升限”对战斗机是一项重要性能。
歼击机升限比敌机高，就可居高临下，取得主动权。
飞机的升限有两种：一种叫理论升限，它指爬升率等于零时的高度，没有什么实际意义；常用的是“实用升限”。
所谓“实用升限”就是飞机的爬升率等于每秒5米时的高度。
此外还有动力升限，它是靠动能向上冲而取得最大高度的。
一般创纪求的升限是指动力升限。
7 第二章第七节 飞行性能解析
最大业载=最大无燃油重量-使用空机重量
二、业载航程图
2、业载—航程之间的关系
由于航程受到业绩、燃油、最大起飞重量、最大无燃油重量影响， 它们之间的关系用下面的曲线表示。
三、飞行性能
2、业载—航程之间的关系
由于航程受到业绩、燃油、最大起飞重量、最大无燃油重量影响， 它们之间的关系用下面的曲线表示。
使用飞行剖面可以表现出 飞行在各个阶段的状况。飞 行剖面是飞机完成一次飞行 任务各个阶段的飞行轨迹在 垂直剖面上的投影图形。 横轴X是飞行的时间（距 离）； 纵轴Y是飞行的高度，整 个飞行中分为滑行、起飞、 爬升、巡航、下降、着陆几 个阶段。
一、飞行计划和飞行剖面
滑行阶段
飞机从停机坪启动到跑道端，这段 时间的长短取决于机场情况;
滑行阶段
飞机的起飞是整个飞行剖面中操纵 最复杂的阶段，单位时间的燃油消 耗量最大，它受到地面温度、海拨 高度及跑道长度的影响。
爬升阶段
这一段可分为两段，前一段是加速 度，使飞机的速度增大到爬升速度 ；后一段是爬升段，这一阶段的燃 油消量最大，一般用低速爬升以降 低油耗；
一、飞行计划和飞行剖面
进近和着陆阶段
Vmin
VE VMRC VLRC
Vmax
V
（4）着陆性能
最低进近速度
越低越好 着陆距离
五、飞机的综合性能指标
1.航程与业载
2.速度与高度 飞行速度：
最大平飞速度
经济巡航速度
飞行高度：
巡航高度 单发停车高度
3.经济性能
1. 2. 3. 4. 燃油利用率 维修性和可靠性 适应性 飞机的初成本
4.安全性与舒适性
进近指飞机进入着陆航线到着陆， 这是飞行剖面中的又一个操纵复杂 阶段，和起飞段对应，机场的各种 条件对飞行都有影响。
飞机性能
第一章绪论1.飞机的重量定义.1)最大起飞重量：飞机松开刹车进行起飞滑跑的最大允许重量.2)最大滑行重量：在最大起飞重量的基础上增加一部分滑行用的油料.3)最大着陆重量：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.4)最大无燃油重量：指燃油烧尽\无燃油时的最大允许飞机结构重量.5)营运空机重量：除了业务载重和燃料以外的飞机重量.6)基本空重：制造厂商的空机重量2.飞机的高度定义.绝对高度：飞机所在位置到平均海平面的垂直距离.相对高度：飞机所在位置到机场跑道地面的垂直距离.真实高度：飞机所在位置到其正下方地面的垂直距离.标准气压高度：以国际标准大气压强P0=1013mb的气压面为基准(ISAdatum),按标准大气的气压递减率测量的高度.3.飞机速度的定义.1)仪表指示空速VI2)指示空速Vi3)校正空速Vc4)当量空速Ve5)真实空速VT6)地速Vg升力系数与迎角的关系CL=(a-a0)CaL机翼的升力特性主要反映在升力系数上,对于几何形状一定的机翼,升力系数是迎角,气流雷诺数及马赫数的函数,其中最主要因素是迎角.图P19机翼的升力和阻力计算公式：P 18发动机特性指发动机的主要性能参数----推力FN与耗油率sfc随发动机的工作条件变化而变化的特性.包括转速特性\速度特性和高度特性.涡轮喷气发动机的转速特性P24涡轮风扇发动机的特性P254.5.6.7.8.9.第二章飞机的起飞性能1.起飞过程的几个参考速度：1)失速速度Vs：飞机维持水平直线等速飞行的最小速度.2)最小离地速度Vmu：保证3)最小操纵速度VmcG：保证飞机尾部不触地的情况下安全地抬头和离地\并2.3.4.5.6.7.8.9.继续爬山升的最小速度.4)决断速度V1：决定飞机可否中断起飞的最大允许滑跑速度.5)抬前轮速度VR：飞机起飞滑跑加速到开始抬头,前轮离开地面时的速度.6)离地速度VLO：飞机安全离地的速度7)起飞安全速度V2：保证起飞安全的起飞终点速度.起飞过程受力分析与起飞距离P35平衡地长度与非平衡地长度：在一发失效时,按继续起飞距离和中断起飞距离相等条件所确定的场地长度.非平衡地长度：不满足平衡地场地长度要求所确定的场长称为非平衡地场度.净空道根据FAR规定,净空道是在跑道中线的延长线上,宽度不小于150m(500ft);从跑道终端起,以不超过1.25%的坡度身上延伸,为供飞机飞越的无障碍物的净空面,该净空面以下的地面是在机场当局的管辖之内.安全道是指对称一设在跑道的延长线上,宽度不小于跑道宽度,路面强度足以承受中断起飞的飞机重量而不会导致结构损坏,仅供中断起飞时飞机的减速滑跑用的延长段.起飞爬升段即起飞飞行航迹指飞机从起起飞终点(H=35ft或H=10.7m,V2>=1.2Vs),到起飞飞行航迹的终点(H<\1500ft或H<\450m,V>=1.25Vs)的起飞过程. P50图第一阶段：从飞机起飞到H=10.7m,V2=1.2Vs点起,到起落架收起止.第二阶段：等表速爬升阶段,爬升到总航迹高度H<\122m(400ft)第三阶段：这一段段主要是收襟翼\平飞加度,继续使用起飞推力.随着速度的增加,逐渐收上襟翼,直到速度达到爬升速度Vc>=1.25Vs第四阶段：起飞飞行的最后爬山升阶段,使用最大连续推力.保持等表速,V>=1.25Vs,爬升到高度大于等于450m(1500ft)越障方式1)标准形：用于障碍物位于机场外比较远的地方(超过20km)2)近障形：用于障碍物位于机场外比较近的地方(10km以内)3)中障形：界于上述两种形式之间,用于障碍物位于机场外的中近距离处.改善越障能力的措施1)减小襟翼偏度2)改进爬升方法3)减轻飞机重量4)改变飞行路径影响起飞飞行航迹的主要因素1)影响CG的因素飞机重量襟翼位置偏度气压高度和温度风的影响2)影响改平高度的因素飞机重量爬升梯度3)影响平飞加速段的水平距离的因素飞机重量襟翼位置偏度爬升梯度10.刹车能量与最大刹车能量速度P6011.轮胎速度限制的最大起飞重量P62第三章飞机的爬升与下降爬升方式：典型爬升面1.A段：飞机的起飞及起飞飞行轨迹。
飞机性能分析与优化技术研究
飞机性能分析与优化技术研究飞机性能分析与优化技术是航空工程领域的一个重要研究方向。
在航空飞机的设计与运营过程中，通过科学的性能分析与优化技术，可以提高飞机的燃油效率、减少对环境的影响，降低运营成本，提高飞行安全性。
飞机性能分析主要包括性能参数的计算和预测，以及对飞机各个方面性能的评估。
性能参数计算和预测是指通过数学模型和计算方法，预测飞机在不同工况下的性能指标，如飞行速度、爬升率、航程、载荷能力等。
性能评估是指对飞机的各项性能进行定量分析和评估，比如起降性能、机动性能、航迹规划等。
为了进行飞机性能分析与优化，需要建立一套完整的飞机性能模型。
飞机性能模型主要包括气动力模型、力学模型和动力学模型。
其中，气动力模型用于计算飞机在不同飞行状态下的气动力系数，力学模型用于计算飞机在不同工况下的运动状态，动力学模型用于计算飞机在不同推力和控制输入条件下的运动特性。
飞机性能优化技术是指通过优化设计和运行参数，使得飞机的性能指标达到最优。
飞机性能优化技术可以分为几个方面，包括机身外形优化、参数优化、飞行控制优化和航路规划优化。
机身外形优化是指通过改变飞机的外形设计，以减小气动阻力和提高升力系数。
机身外形优化包括机翼形状、机身横截面、尾翼设计等方面的优化。
优化设计可以通过数值计算与模拟方法，或者通过实验测试来进行。
参数优化是指通过改变飞机的设计参数和工况参数，以提高飞机的性能。
参数优化包括发动机参数优化、机翼参数优化、控制参数优化等。
参数优化可以通过数值计算、试验测试和优化算法等方法进行。
飞行控制优化是指通过优化飞行控制策略，使得飞机在不同工况下具有最佳的性能。
飞行控制优化包括自动驾驶控制策略优化、稳定性和操纵性优化等。
飞行控制优化可以通过数学模型和控制算法等方法进行。
航路规划优化是指通过优化飞机的航路选择，以减少航程、降低燃油消耗和提高安全性。
航路规划优化包括航路选择、高度规划等。
航路规划优化可以通过空中交通管理系统和导航系统等方法进行。
民航概论
《民航概论》电子教案
一、空气动力学基础
6. 超声速流动空气的特性
当气流速度达到或超过声速时，气流受 到强烈的压缩，相对于速度的改变，密度的 变化占了主导地位，从而流动特性与低速气 流产生了本质的差别。有： 若 A 1＞ A 2 则v1 ＞ v2
p1 ＜ p2
拉瓦尔喷管
《民航概论》电子教案
一、空气动力学基础
Ma 0.3 为低速飞行 0.3 Ma 0.85 为亚音速飞行 0.85 Ma 1.3 1.3 Ma 5.0
为跨音速飞行 为超音速飞行
Ma 5.0 为高超音速飞行
《民航概论》电子教案
一、空气动力学基础
5.亚声速流动空气的特性
根据流体连续性定理和伯努利定理（近似 描述），可以定性的得到以下规律：流体在 管道中流动时，凡是管道剖面大的地方，流 体的流速就小，流体的静压 就大，而管道剖 面小的地方，流速就大，静压就小。即： 若 A1＞A2 则 v1＜v2 p1＞p2
运营情况 16架投入运营。 航线：巴黎—纽约；伦 敦—纽约。 2000年发生空难，2003 年正式退役。
《民航概论》电子教案
二、民用飞机的分类
(4)按客座数分： 小型飞机 客座数<100
中型飞机
客座数100-200 大型飞机 客座数>200
《民航概论》电子教案
二、民用飞机的分类
(5)按机身直径分： 宽体客机
影响压差阻力的因素
物体的迎风面积
迎风面积大，压差阻力大
物体的形状
流线型物体，压差阻力最小
《民航概论》电子教案
三、飞机上的作用力
3、诱导阻力 诱导阻力是翼面所独有的一种阻力，它 是伴随着升力的产生而产生的，因此可以说它 是为了产生升力而付出的一种“代价”。
航空器的特性详解
1.飞机的飞行性能：在对飞机进行介绍时，我们常常会听到或看到诸如“活动半径”、“爬升率”、“巡航速度”这样的名词，这些都是用来衡量飞机飞行性能的术语。
简单地说，飞行性能主要是看飞机能飞多快、能飞多高、能飞多远以及飞机做一些机动飞行（如筋斗、盘旋、战斗转弯等）和起飞着陆的能力。
速度性能最大平飞速度：是指飞机在一定的高度上作水平飞行时，发动机以最大推力工作所能达到的最大飞行速度，通常简称为最大速度。
这是衡量飞机性能的一个重要指标。
最小平飞速度：是指飞机在一定的飞行高度上维持飞机定常水平飞行的最小速度。
飞机的最小平飞速度越小，它的起飞、着陆和盘旋性能就越好。
巡航速度：是指发动机在每公里消耗燃油最少的情况下飞机的飞行速度。
这个速度一般为飞机最大平飞速度的70%～80%，巡航速度状态的飞行最经济而且飞机的航程最大。
这是衡量远程轰炸机和运输机性能的一个重要指标。
当飞机以最大平飞速度飞行时，此时发动机的油门开到最大，若飞行时间太长就会导致发动机的损坏，而且消耗的燃油太多，所以一般只是在战斗中使用，而飞机作长途飞行时都是使用巡航速度。
高度性能最大爬升率：是指飞机在单位时间内所能上升的最大高度。
爬升率的大小主要取决与发动机推力的大小。
当歼击机的最大爬升率较高时，就可以在战斗中迅速提升到有利的高度，对敌机实施攻击，因此最大爬升率是衡量歼击机性能的重要指标之一。
理论升限：是指飞机能进行平飞的最大飞行高度，此时爬升率为零。
由于达到这一高度所需的时间为无穷大，故称为理论升限。
实用升限：是指飞机在爬升率为5m/s时所对应的飞行高度。
升限对于轰炸机和侦察机来说有相当重要的意义，飞得越高就越安全。
飞行距离航程：是指飞机在不加油的情况下所能达到的最远水平飞行距离，发动机的耗油率是决定飞机航程的主要因素。
在一定的装载条件下，飞机的航程越大，经济性就越好（对民用飞机），作战性能就更优越（对军用飞机）。
活动半径：对军用飞机也叫作战半径，是指飞机由机场起飞，到达某一空中位置，并完成一定任务（如空战、投弹等）后返回原机场所能达到的最远单程距离。
第二讲飞机的基本飞行性能讲义
第二讲飞机的基本飞行性能讲义一、引言飞机的基本飞行性能是指飞机在不同飞行阶段中的各种性能指标。
了解和掌握飞机的基本飞行性能对于飞行员和飞机设计师来说都是十分重要的。
本讲义将介绍飞机的基本飞行性能指标及其计算方法。
二、起飞性能起飞性能是飞机在地面开始起飞到到达安全飞行高度之间的性能指标。
主要包括起飞距离、起飞速度和最大爬升率。
1. 起飞距离起飞距离是指飞机从起飞开始到离地面50英尺高时所需的距离。
起飞距离计算公式如下：起飞距离 = 加速距离 + 抬轮距离 + 离地距离其中，加速距离是指飞机从静止到达起飞速度所需的距离；抬轮距离是指飞机从离地面50英尺高到离地面100英尺高所需的距离；离地距离是指飞机离开地面100英尺高时所需的距离。
2. 起飞速度起飞速度是指飞机在起飞时所需的最低速度。
起飞速度取决于飞机的重量和机翼的亮度。
一般来说，起飞速度随飞机重量的增加而增加，随机翼的亮度的增加而减小。
3. 最大爬升率最大爬升率是指飞机在起飞过程中爬升的最大速率。
最大爬升率取决于飞机的发动机推力、机翼提供的升力和飞机的阻力。
飞机的最大爬升率在不同高度下可能会有所不同。
三、巡航性能巡航性能是指飞机在巡航飞行阶段的性能指标。
主要包括巡航速度、巡航升力系数和巡航推力。
1. 巡航速度巡航速度是指飞机在巡航飞行阶段所保持的恒定速度。
巡航速度取决于飞机的气动性能和发动机的推力。
为了保持较低的燃料消耗和较长的航程，飞机会选择一个较低的巡航速度。
2. 巡航升力系数巡航升力系数是指飞机在巡航飞行阶段的升力与机翼面积、空气密度和飞机速度的比值。
巡航升力系数影响飞机的升力和阻力。
3. 巡航推力巡航推力是指飞机在巡航飞行阶段的发动机推力。
巡航推力决定飞机的速度和燃料消耗。
四、下降和着陆性能下降和着陆性能是指飞机从巡航飞行阶段到着陆的过程中的性能指标。
主要包括下降速度、下降距离和着陆距离。
1. 下降速度下降速度是指飞机从巡航飞行阶段开始向地面下降时的速度。
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爬升阶段 从起飞结束高度爬升到巡航高度的
过程
一、飞机飞行过程
巡航阶段
下降阶段 从巡航高度下降到起始进近所需高
度的过程（一般为1500ft）
一、飞机飞行过程
进近着陆阶段
进近阶段: 从规定点开始，在管制员指挥下沿 规定路径减速，下降对准跑道的过程，该过程 到飞机以50英尺高度飞越跑道头。
着陆阶段: 从飞机以50英尺高度飞越跑道头开始 到接地并在跑道上安全停止的过程。
各飞行阶段飞行事故比例
二、飞行剖面
飞行剖面是飞机完成一次飞行任务各个阶段的飞
行轨迹(航迹)在垂直剖面上的投影图形,是飞机在不同 时间(或距离）上的高度所表示出来的图形。它是飞 行计划的依据和基础。
1、标准飞行剖面 2、备用飞行剖面
三、飞机各种重量关系
2、飞机各种重量之间的关系
（1）不允许超过的重量：飞机结构限制 最大起飞重量（MTOW） 最大无燃油重量（MZFW） （2）最大业载 受最大无油重量和货舱容积的限制。 （3）最大燃油重量 受到最大无油重量和油箱容积限制。
四、业载-航程图
表明航程、业载、飞机重量和燃油关系的图。
第八节
民航飞机的性能
民航飞机的要求是多方面的，包括飞 行性能、经济性、可靠性、舒适性。 民航飞机的首要要求是安全地满足完成 规定飞行任务的飞行性能，在此基础上要求 经济性、可靠性、舒适性。
一、飞机飞行过程
滑行阶段 从飞机撤轮挡开始滑动至到达跑道
端准备起飞
起飞阶段 从在跑道端松刹车开始，到飞机离
（3）最大无燃油重量（MZFW） 飞机无燃油时的最大重量。 （4）使用空机重量（OEW） 飞机上除了燃油重量和业载以 外的全部重量，包括空勤人员及 坐椅资料等全部服务所需的物品 的重量。 （5）燃油重量（FW） 飞机所加的燃油的重量。
三、飞机各种重量关系
（6）业载或商载 飞机用来赚取利润的商业载荷。包括： 旅客 旅客重量=座位数×旅客平均重量，一般按75Kg计算 行李 货物
A点：最大业载点 B点：最大业载航
程点
C点：最大燃油航 程点 D点：0业载航程 点 Boeing747-400航程业载曲线
五、飞行速度和高度
1、飞行速度
最大平飞速度：平飞时的最大速度
经济巡航速度：最大平飞速度的90％---95％
2、飞行高度
巡航高度
单发停车高度：飞机单发时可以维持的最高高度.
安全是航空公司运营的基本条件
1、主要部件的安全和可靠性 2、电子设施的先进性
3、监控与告警能力
八、舒适性
1、旅客座位及座间距 2、机内噪声水平：不超过80分贝 3、环境温度 4、压力控制 5、机上厨房 6、厕所 7、娱乐设施 8、通讯设施
不同点是：起飞至 复飞或进近失败，然 后重新爬升、巡航、 下降、进近、着陆。
三、飞机各种重量关系
1、飞机重量的定义 （1）最大起飞重量（MTOW）：飞机在跑道头开始起 动的重量。是飞机结构允许的最大总重量。 （2）最大着陆重量（MLW）：飞机在着陆时允许的最 大重量。应考虑着陆时对飞机的冲击。
三、飞机各种重量关系
飞机升限：飞机能够达到的最高高度. 影响因素：发动机性能、飞机性能、增压结构承受能力
六、经济性能
受多种因素的影响,主要有: 1、燃油利用率 每吨燃油能完成的吨公里运输量。 2、可力、环境与市场 等的适应能力。 5、飞机的初成本
七、安全性能