737飞机性能

掌握飞机性能•介绍：•国家管理机构•适航：FAA、DGAC、CAAC•适航条例：FAR25、JAR25•运行：航空公司（起飞、降落限制等）•运行条例：FAR121、JAR-OPS1、CAAC-FS121•国际民用航空组织ICAO成立于1948年•国际航空运输协会IATA介绍•飞机文件•适航：AFM•运行：波音FPPM、OM；空客FCOM•物理方面•条例方面•运行方面介绍国际标准大气层ISA通用•压力模型•假设一定体积的空气处于静态平衡之中，空气静力学公式给出通用气体状态方程给出通用性能压力模型续•压力模型续压力模型续密度模型通用性能通用性能国际标准大气表通用性能高度测量原理压力面：外界压力测量的层面（实际飞机位置）参考压力面：飞行员通过高度表压力设置旋钮选择的压力通用性能高度测量原理续压力设置和指示高度向同一方向移动；高度测量的目的是在飞机与地面之间保持相应的裕度，因此通过高度表压力设置旋钮可以选择不同的实际压力设置。高度测量原理续•QFE：是机场参考点的压力，使用QFE设置，高度表指示高于机场参考点的高度。•QNH：是平均海平面压力。通过对机场参考点压力的测量并移动到平均海平面，在此假设标准的压力变化规律，我们可以计算出QNH。使用QNH设置，高度表指示高于平均海平面的高度（如果温度是标准温度），因而当在机场平面处于ISA状态时，高度表指示真实地形高度。通用性能高度测量原理续•Standard：与1013hPa一致。使用Standard设置，高度表指示高于1013hPa等压面的高度（若温度是标准的）。在飞行中，飞机脱离当地压力变化时，此设置提供了飞机间的垂直间隔。通用性能高度测量原理续•飞行高度层：选择Standard设置后的指示高度，以除以100后的英尺表示；•过渡高度：是一个指示高度，在此高度以上机组必须选择Standard设置；•过渡高度层：是在过渡高度以上的第一个可用飞行高度层。通用性能高度测量原理续通用性能在爬升时QNH与Standard之间的改变发生在过渡高度，下降时发生在过渡高度层。过渡高度一般在SID中给出，过渡高度层由ATC给出。高度表调定和温度的影响•高度表调定的修正•温度的修正•在给定指示高度飞行，真实高度随温度的增加而增加•结论：温度越高，你飞得越高；•温度越低，你飞得越低通用性能ISA及标准气压调定值高度表调定和温度的影响实例瑞士SION机场26号跑道ILS进近通用性能真高：10500英尺高于平均海平面，8919英尺高于跑道高度表调定和温度的影响实例瑞士SION机场26号跑道ILS进近通用性能ISA-10：真实高度：16000FT10500FT指示高度：16600FT10900FT高度增加：600FT400FTISA-20真实高度：16000FT10500FT指示高度：17300FT11350FT高度增加：1300英尺850英尺结论：当温度偏离标准时，高度测量误差增加；由温度引发的高度测量误差与高度成正比。操作速度•校准空速（CAS）是通过总压Pt和静压Ps的差值获得的通用性能操作速度指示空速（IAS）是由空速指示器指示的速度•IAS=CAS+Ki其中Ki是仪表修正误差•真空速（TAS）：是表示飞机在一个与它周围气团相关的运动的基准系统中的速度。•地速（GS）代表的是飞机在固定地面基准系统中的速度。它等于修正了风分量后的TAS•地速=真空速+风分量通用性能操作速度马赫数（MACH）是TAS和音速之间的比值•用海里/小时为单位表示的音速为：•音速只取决于温度，因此马赫数可表达为：•马赫数由测量的总压和静压计算而得•显示的真空速由马赫数获得通用性能•音速为当时飞行高度的音速•SAT=以开氏温度计量的空气静温真空速的变化通用性能•图示解释了在以恒定的CAS（300海里/小时）和恒定的马赫数（M0.78）爬升时TAS相对气压高度的变化情况•交叉高度：给定的CAS等于给定的马赫数的高度。飞行力学标准升力方程标准阻力方程通用性能•CL和CD是迎角α、马赫数M和飞机形态的函数飞行力学升力和阻力方程用马赫数表达δ压力比引入升力和阻力方程可得到与气压高度无关的公式通用性能飞行限制飞行中机体必须承受由发动机、空气动力载荷和惯性力等产生的力，过载系数出现并增加飞机的载荷限制过载系数空客飞机飞机的限制飞行限制最大速度最大操作速度限制VMO/MMO襟翼放出速度限制VFE起落架操作速度限制VLO带轮飞行速度限制VLE飞机的限制飞行限制最小速度1、地面最小控制速度当关键发动机失效时仅使用主要空气动力控制保持飞机控制，横向偏移不超过30FT2、空中最小控制速度当一台关键发动机失效时保持飞机的控制并以不大于5度的坡度保持平直飞行VMCA不能超过1.2VS飞机的限制飞行限制最小速度3、最小离地速度飞机速度等于或高于VMU时飞机可以安全离开地面并继续起飞全发最小离地速度一发失效最小离地速度飞机的限制飞行限制失速速度VS1g：对应最大升力系数，n=1VS：对应常规失速，n1VS=0.94XVS1g飞机的限制最大结构重量飞机重量定义厂商空重MEW：结构、动力装置、装备、系统及其他被看作是飞机整体的设备项目的重量。包括封闭系统中的液体。使用空重OEW：厂商空重加上营运人的项目飞机的限制最大结构重量最大结构起飞重量MTOW是按照空中结构抗荷标准、垂直速度等于-1.83米/秒着陆冲击时起落架和结构的抗荷标准确定的最大结构着陆重量MLW着陆重量受到垂直速度等于-3.05米/秒的着陆冲击时的载荷限制。这个限制就是最大结构着陆重量。最大结构零油重量MZFW机翼中燃油量最小时，作用在翼根的弯矩最大，所以在油箱中没有燃油时需限制重量。这个限制值被称为最大零油重量。飞机的限制最大结构重量最大结构滑行重量MTW一般由MTOW加上滑行用油得来最小结构重量申请人选择的最低重量，在AFM手册中可查到，要考虑到阵风和扰动载荷的影响。飞机的限制环境包线气压高度限制温度限制在限制内飞机性能得到确认且飞机系统满足取证要求飞机的限制发动机的限制推力调定及EGT限制起飞推力最大连续推力巡航推力爬升推力飞机的限制发动机的限制考虑：地面加速阶段可能出现关键发动机故障起飞起飞速度起飞操作速度1、发动机故障速度VEF：在这个速度上假定关键发动机故障2、决断速度V1V1是机组能够决定中断起飞的最大速度，且可以保证将飞机停在跑道的限制范围内。起飞起飞速度起飞操作速度PFD显示起飞起飞速度抬轮速度VR是驾驶员开始抬前轮的速度。不得小于V1不得小于105%的VMCA能够保证在高于起飞表面35英尺之前就达到V2速度或以最大适用速率抬前轮可以达到满意的VLOF速度离地速度VLOF是指飞机刚刚升空时的校准空速。起飞起飞速度起飞安全速度V2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爬升速度V2MIN不得小于1.13VSR（JAR）或1.2VS（FAR）不得小于1.1VMCAV2不得小于V2MIN及VR加上在起飞跑道表面上空达到35英尺之前获得的速度增量。最大刹车能量速度VMBE最大轮胎速度VTIRE起飞起飞速度速度小结起飞跑道限制起飞距离起飞飞机性能的研究应用范围-起飞性能•起飞条例FAR起飞跑道长度（情况1）1.15倍的实际起飞距离全发起飞距离（1.15倍实际）V1VRVLOF35英尺V2+10到25节**随着飞机类型而变化飞机性能的研究应用范围-起飞性能•起飞条例FAR起飞跑道长度（情况2）一发失效加速走距离VEFV1VRVLOF1秒35英尺V2飞机性能的研究应用范围-起飞性能•起飞条例FAR起飞跑道长度（情况3）一发失效加速-停止距离VEFV1过渡段RTO过渡结束停止1秒起飞航迹起飞起飞航迹第二段爬升梯度需求起飞越障起飞总飞行航迹和净飞行航迹起飞越障起飞安全区ICAO起飞越障起飞安全区FAR起飞外界影响1、风50%实际顶风150%实际顺风侧风限制2、气压高度3、跑道坡度起飞外界影响温度对空气动力的影响对发动机的影响起飞外界影响-污染跑道•降雨降雪污染跑道与滑跑道•污染跑道定义超过25%的跑道有污泥，积水，松雪，冰或压紧的雪存在．３毫米＜污染物深度＜1３毫米污染物深度超过13毫米禁止起飞•滑跑道定义：25％跑道上覆盖有冰或压紧的雪存在．外界影响-污染跑道•污染跑道增加的阻力：排开阻力和冲击阻力•污染跑道受力分析全发推力发动机失效推力污染物阻力空气阻力滚动摩擦力VHP滑水速度vRVLOF地速总加速力外界影响-污染跑道•使用干跑道性能在污染跑道上的表现（全发）767-300，182800公斤，V1=163IASAFM平衡跑道长度=9520英尺加速V1=16335英尺V=0可用跑道长度干跑道污染跑道6毫米13毫米裕度15%裕度5%外界影响-污染跑道•使用干跑道性能在污染跑道上的表现（一发失效）767-300，182800公斤，V1=163IAS加速V1=16314英尺V=138可用跑道9520英尺V=06毫米加速V1=163离地V=142V=013毫米外界影响-污染跑道最小需要干跑道长度所需污染跑道长度1.15全发距离一发失效污染跑道V1调整1.15全发距离-污染加速走-污染加速停-污染加速走加速停距离V1V1调整平衡V1重量高度温度襟翼外界影响-污染跑道•一发失效污染跑道重量调整跑道长度松刹车重量固定跑道FAR干跑道长度污染跑道长度高度温度襟翼外界影响-污染跑道干跑道/障碍物限制重量（1000KG）污染物/积水深度（777-200）3毫米6毫米13毫米压力高度-英尺压力高度-英尺压力高度-英尺SL40008000SL40008000SL40008000240-25.7-30.3-34.8-29.2-33.7-38.3-36.6-41.1-45.7220-22.4-27.0-31.5-25.2-29.7-34.3-30.9-35.5-40.0200-19.1-23.6-28.2-21.2-25.7-30.3-25.3-29.8-34.4重量调整表（1000公斤）外界影响-污染跑道重量（1000KG）污染物/积水深度（777-200）3毫米6毫米13毫米压力高度-英尺压力高度-英尺压力高度-英尺SL40008000SL40008000SL40008000240-21-19-17-16-14-12-6-4-2220-23-21-19-19-17-15-9-7-5200-24-22-20-21-19-17-19-11-9V1调整表（KIAS）外界影响-污染跑道•滑跑道-冰或压紧的雪存在•对加速走没有影响•由于地面摩擦力减少，对加速停影响较大•同样需要进行重量及V1的调整•使用摩擦力测试车辆或飞行员报告系统来确定跑道摩擦系数，根据摩擦系数进行重量及V1的调整。外界影响-道面强度跑道道面强度对起飞重量的影响（737-300）刚性道面柔性道面实际重量ABCDABCD61462公斤363840423133374132904公斤1718192015161720ELEVATION43MRUNWAY16LRJAA***FLAPS01***AIRCONDOFFANTI-ICEOFFTOKYO/NARITAPCN=129F/C/X/T737-300CFM56-3-B1DATED23-JUL-2002*A*INDICATESOATOUTSIDEENVIRONMENTALENVELOPEOATCLIMBWINDCOMPONENTINKNOTS(MINUSDENOTESTAILWIND)C100KG-100102066A412380*/19-19-25401*/23-23-28406*/24-24-29410*/25-25-3063A431395*/21-22-27417*/26-26-31422*/27-27-32427*/28-28-3260A451410*/23-24-30432*/28-28-33438*/29-29-34443*/30-30-3557A471424*/25-26-32448*/30-30-36453*/31-31-37459*/32-32-3854490435*/25-2