第四章 起飞性能讲义ppt课件

Page1,中国民航大学空管学院航务系,起飞简介场地长度限重爬升梯度限重障碍物限重污染跑道起飞减推力起飞,Page2,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介,起飞性能与飞行的安全性和经济性紧密相关。世界喷气运输机事故统计表明，起飞段虽然在整个航班的飞行时间中只占很小部分（约为2%），但事故率却高达16%左右。,Page3,中国民航大学空管学院航务系,Page4,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介,原因：考虑的限制因素比较多（如：场地长度限制，爬升梯度限制、特别是第二段的爬升梯度限制，超越障碍物对起飞重量的限制，最大刹车能量限制，最大轮胎速度限制，最小操纵速度限制，结构强度限制等。）受到的影响因素也比较多机场：跑道长度、跑道坡度、机场标高、道面情况、有无停止道、净空道及其长度、道面强度是否适合。飞机：发动机引气类型，襟、缝翼位置，刹车系统，防冰系统，防滑系统，MEL和CDL对起飞性能的影响等。气象：风速、风向、气压高度及大气温度等。,Page5,中国民航大学空管学院航务系,起飞性能计算的主要工作：根据各种限制和影响因素，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；求出主要的起飞速度（V1、VR、V2）。以保证起飞安全，并达到预期的起飞性能。,计算起飞性能的目的保证飞机的起飞安全提高经济性。,Page6,中国民航大学空管学院航务系,1、起飞航迹,2、跑道距离,3、起飞速度,4、起飞情况,1起飞简介,Page7,中国民航大学空管学院航务系,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。起飞航迹有两部分组成：起飞和起飞飞行航迹,1、起飞航迹,1起飞简介,Page8,中国民航大学空管学院航务系,起飞：从跑道头松刹车开始，加速滑跑到离地35ft并达到起飞安全飞行速度的全过程。,1、起飞航迹,1起飞简介,Page9,中国民航大学空管学院航务系,1、起飞航迹,起飞飞行航迹：起飞终点到起飞航迹终点。,1起飞简介,Page10,中国民航大学空管学院航务系,跑道（Runway）:Rigidorflexiblerectangularareaoncementorasphaltusedfortakeoffandlanding.,1起飞简介2、跑道距离,Page11,中国民航大学空管学院航务系,净空道（Clearway）净空道(CWY)是对称地位于跑道中心线的延长线上，宽度不小于152米（500英尺）；在机场当局管辖之下；从跑道端头向上延伸的一个斜平面，其坡度不大于1.25%；没有任何物体或地形伸出在该斜平面上，除了在跑道两侧的高度不大于0.66米（26英寸）的跑道灯。,1起飞简介2、跑道距离,Page12,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介2、跑道距离,Page13,中国民航大学空管学院航务系,停止道（Stopway）对称地、位于跑道中心线的延长线上，宽度不小于跑道宽度；在终止飞机滑跑过程中能支撑飞机并不会对飞机结构造成损坏；被机场当局指定用于中断起飞中的地面减速过程。,1起飞简介2、跑道距离,Page14,中国民航大学空管学院航务系,使用净空道和停止道：增长了可用的起飞距离和可用的中断起飞距离，增大了飞机的起飞重量，有利于保证安全和增加业载，特别是对于跑道较短的机场和在高原机场高温条件下起飞尤为重要。,Page15,中国民航大学空管学院航务系,TORA可用起飞滑跑距离TODA可用起飞距离ASDA可用加速停止距离LDA可用着陆距离,1起飞简介2、跑道距离,Page16,中国民航大学空管学院航务系,TORA：可用起飞滑跑距离,可用于飞机滑跑的跑道长度跑道长度减去对正跑道距离损失量。,1起飞简介2、跑道距离,Page17,中国民航大学空管学院航务系,TODA：可用起飞距离,可用起飞滑跑距离+净空道长度（TORA+CWY）,1起飞简介2、跑道距离,Page18,中国民航大学空管学院航务系,ASDA可用加速停止距离,可用起飞滑跑距离+停止道长度（TORA+SWY）,1起飞简介2、跑道距离,Page19,中国民航大学空管学院航务系,LDA可用着陆距离,着陆航迹没有障碍物时，就是跑道长度。（TORA）入口内移时：跑道长度-入口内移距离,1起飞简介2、跑道距离,Page20,中国民航大学空管学院航务系,飞机对正跑道的损失LossofRunwaylengthduetoAlignment,1起飞简介2、跑道距离,Page21,中国民航大学空管学院航务系,飞机对正跑道的损失LossofRunwaylengthduetoAlignment,1起飞简介2、跑道距离,Page22,中国民航大学空管学院航务系,Page23,中国民航大学空管学院航务系,Page24,中国民航大学空管学院航务系,VEF关键发动机失效速度V1actionspeed行动速度VR抬前轮速度VLOF离地速度VMU最小离地速度VMCG地面最小操纵速度VMCA空中最小操纵速度V2起飞安全速度VMBE刹车能量限制速度VTIRE轮胎速度,1起飞简介3、起飞速度,Page25,中国民航大学空管学院航务系,VEF关键发动机失效速度，以校正空速表示，不得小于地面最小操纵速度。,1起飞简介3、起飞速度,Page26,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,V1:V1isthemaximumspeedatwhichthecrewcandecidetorejectthetakeoff,andisensuredtostoptheaircraftwithinthelimitsoftherunway.CS/FAR25.107(a)(2)V1,intermsofcalibratedairspeed,isselectedbytheapplicant;however,V1maynotbelessthanVEFplusthespeedgainedwiththecriticalengineinoperativeduringthetimeintervalbetweentheinstantatwhichthecriticalengineisfailed,andtheinstantatwhichthepilotrecognisesandreactstotheenginefailure,asindicatedbythepilotsinitiationofthefirstaction(e.g.applyingbrakes,reducingthrust,deployingspeedbrakes)tostoptheaeroplaneduringaccelerate-stoptests.,Page27,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,Page28,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,Page29,中国民航大学空管学院航务系,Page30,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,NameofV1:Oldname:Takeoff“decisionspeed”changedtoavoidimplicationof“decision”Now:Maxspeedtoinitiatethefirstactioninanabortandstopwithinaccel-stopdistanceAlso:Min.speed,followingcriticalenginefailure,fromwhichT.O.cancontinueandachieve35(15wet)withinT.O.distance,Page31,中国民航大学空管学院航务系,Page32,中国民航大学空管学院航务系,Page33,中国民航大学空管学院航务系,VMCGV1VRV1VMBE在飞行实践中，考虑到飞机的刹车性能与新出厂时不同，飞行员也不可能在规定的时间内完成所用的减速措施，以及天气和道面等影响因素，往往要求飞行员在超过小于V1的某个速度后就不再选择中断起飞。,Page34,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,VRisthespeedatwhichthepilotinitiatestherotation,attheappropriaterateofabout3persecond.,VRmaynotbelessthan:V1.,Page35,中国民航大学空管学院航务系,VMU最小离地速度(MinimumUnstickspeed),用校正空速表示，在全发或一发失效情况下飞机能安全离地并继续起飞，不会出现机尾触地危险的最小速度。,1起飞简介3、起飞速度,Vmu由飞机接近擦尾时的机身姿态确定，并通过试飞确定。,Page36,中国民航大学空管学院航务系,Anangleofattackatwhichthemaxliftcoefficientisreachedor,Thetailstrikestherunway(forgeometricallylimitedaircraft)Afterwards,thepitchismaintainedtilllift-off.,Duringtheflighttestdemonstration,atalowspeed,thepilotpullsthecontrolsticktothelimitoftheaerodynamicefficiencyofthecontrolsurfaces.Theaircraftaccomplishesaslowrotationtill:,Page37,中国民航大学空管学院航务系,TwotypesofVMUmustbedeterminedandvalidatedbyflighttests:Allenginesoperative:VMU(N)Oneengineinoperative:VMU(N1)Intheone-engineinoperativecase,VMU(N1)mustensureasafelateralcontroltopreventtheengineorwing-tipfromstrikingtheground.,VMU(N)=W,Page39,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,Page40,中国民航大学空管学院航务系,VMCGMinimumspeedforControlonGround地面最小操纵速度,Theminimumspeedatwhichasuddenfailureofacriticalenginecanbecontrolledbyuseofprimaryflightcontrolsonly,whiletheotherenginesremainingatmaximumtake-offthrust.NoDifferentialBraking（无差动刹车器）NoNosewheelSteering（无前轮转向）ControlLateralMotionwithin30feetoftheRunwayCenterline,1起飞简介3、起飞速度,Page41,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,Page42,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,V1应等于或大于地面最小操纵速度(Vmcg),Rudderforcedependsonthespeed,Page43,中国民航大学空管学院航务系,VMCA（MinimumControlSpeedAirborne）空中最小操纵速度,在一台关键发动机突然失效时能够控制飞机保持航向不变且坡度角不超过5的最小速度。此时其余发动机处于最大起飞推力状态。Theminimumspeedatwhichasuddenfailureofacriticalenginecanbecontrolledanditispossibletomaintainastraightflightwithabankangleofnotmorethan5,whiletheotherenginesremainingatmaximumtake-offthrust.,1起飞简介3、起飞速度,Page44,中国民航大学空管学院航务系,1起飞,Page45,中国民航大学空管学院航务系,1起飞,5Max.,Page46,中国民航大学空管学院航务系,VR1.05VMCAV21.10VMCA,Page47,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,VMBE刹车能量限制速度MaximumBrakeenergyspeed,最大刹车能量速度是飞机开始减速且不超过刹车能量吸收的最大速度。,Page48,中国民航大学空管学院航务系,Thetiremanufacturerspecifiesthemaximumgroundspeedthatcanbereached,inordertolimitthecentrifugalforcesandtheheatelevationthatmaydamagethetirestructure.,1起飞简介3、起飞速度,VTire轮胎限制速度MaximumTireSpeed,飞机在起飞滑跑过程中，机轮高速转动，如果转动速度太快，离心力过大，轮胎会因张力过大而破坏。,Page49,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介3、起飞速度,ForalmostallAirbusaircraftmodels,VTIREisequalto195knots(GroundSpeed).波音飞机不同，如B737-300有三种：200mile/h210mile/h250mile/hB767有一种：225mile/h,Page50,中国民航大学空管学院航务系,V2起飞安全速度,V2isthespeedat35ftabovegroundinanengine-outtakeoffV2mustbeatleast13%greaterthanVstall(1-g)V2mustbeatleast10%greaterthanVmca,当一发失效时，飞机达到离地35ft时应达到的最小爬升速度，以提供所要求的爬升梯度。（Safetyspeedthatmustbereachedatleastat35ftabovethetakeoffsurface）,1起飞简介3、起飞速度,Page51,中国民航大学空管学院航务系,V1atleastVmcgandlessthanVRandVMBE,VRatleast1.05xVmcaVlofatleast1.10 xVmu(all-engine)and1.05xVmu(engine-out)V2atleast1.13xVstall(1-g)and1.10 xVmca,VMCGV1VR105%VMCAVRVLOFVLOF110%-108%VMUV2110%VMCAV2120%VSFAR或者V2113%VS1g,1起飞简介3、起飞速度（总结）,Page52,中国民航大学空管学院航务系,1起飞,4、起飞速度,Page53,中国民航大学空管学院航务系,1起飞简介4、起飞情况,全发起飞一发失效继续起飞中断起飞（一发失效中断起飞，全发中断起飞）,Page54,中国民航大学空管学院航务系,全发起飞,分为三个阶段：全发加速滑跑段：从跑道头，松刹车，全发加速滑跑，抬前轮速度VR。过渡段：从VR开始拉杆抬前轮离地速度VLOF，离开地面。拉起爬升段：离地后，边加速边爬升，速度到达或超过V2并离地35ft位置。,全发起飞距离为：三段和的水平距离的1.15陪。,1起飞简介4、起飞情况,Page55,一发失效继续起飞一发失效中断起飞，全发中断起飞,距离为以上三段中最长者加上以V1速度滑跑2秒的距离。,1起飞简介4、起飞情况,Page56,中国民航大学空管学院航务系,干跑道起飞距离（TOD干）湿跑道起飞距离（TOD湿）干跑道上的加速停止距离（ASD干）湿跑道上的加速停止距离（ASD湿）起飞滑跑距离（TOR）,场地长度要求,1起飞简介4、起飞情况,Page57,中国民航大学空管学院航务系,1、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），即跑道长度加上净空道的长度（考虑对正距离修正）。,场地长度要求,1起飞简介4、起飞情况,Page58,中国民航大学空管学院航务系,Page59,中国民航大学空管学院航务系,场地长度要求,2、湿跑道起飞距离（TOD湿）：,1起飞简介4、起飞情况,Page60,中国民航大学空管学院航务系,Page61,中国民航大学空管学院航务系,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）,场地长度要求,湿跑道上的加速停止距离（ASD湿）,1起飞简介4、起飞情况,Page62,中国民航大学空管学院航务系,Page63,中国民航大学空管学院航务系,Page64,中国民航大学空管学院航务系,场地长度要求,起飞滑跑距离（TOR）：没有净空道的跑道：无论干湿，都等于起飞距离带有净空道的跑道：,1起飞简介4、起飞情况,Page65,中国民航大学空管学院航务系,Page66,中国民航大学空管学院航务系,场地长度要求,起飞滑跑距离（TOR）：没有净空道的跑道：无论干湿，都等于起飞距离带有净空道的跑道：,1起飞简介4、起飞情况,Page67,中国民航大学空管学院航务系,Page68,中国民航大学空管学院航务系,场地长度要求*起飞滑跑距离（TOR）：地面加速距离加上空中加速爬升段的一半。*可用起飞滑跑距离（TORA）：跑道长度减去对正跑道距离损失量。,1起飞简介4、起飞情况,Page69,中国民航大学空管学院航务系,总结,1起飞简介3、起飞速度,Page70,中国民航大学空管学院航务系,总结,1起飞简介3、起飞速度,Page71,中国民航大学空管学院航务系,TOR=TORATODVMBE:减小V1，导致继续起飞距离增大，起飞重量可能减小；,如果按平衡场地长度计算出的V1VR:减小V1，V1=VR，导致继续起飞距离增大，起飞重量可能减小；,Page97,中国民航大学空管学院航务系,如果按平衡场地长度计算出的V1VMBE:减小V1，V1=VMBE，导致继续起飞距离增大，起飞重量可能减小。,3、平衡场地长度与非平衡场地长度,2场地长度限制的起飞重量,3.4几种情况,Page98,中国民航大学空管学院航务系,4、V1的确定,对于给定跑道长度的情况，平衡场地长度情况是达到场地长度限制的最大起飞重量的理想情况。当最大起飞重量受一发停车中断起飞或继续起飞限制时，V1大小是一个固定值；但当最大起飞重量不受一发停车中断起飞和继续限制时，V1大小是一个范围；V1的最大值受中断起飞限制,V1最小值受继续起飞限制。此时应选择一个合适的V1。选择较大的V1：有助于继续起飞；选择较小的V1：有助于中断起飞（污染跑道、顺风）；,2场地长度限制的起飞重量,Page99,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,4、V1的确定（P79）,Page100,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,4、V1的确定（P79）,Page101,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,5、襟翼的选择,5.1影响相同迎角下，flap偏度越大，翼型弯度越大，CL增大，要求离地速度减小，对规定的跑道长度，增大了起飞重量，但同时CD增大，对起飞不利，因此要求偏度在一定范围内。襟翼越大，V1、VR、VLOF、V2越小，场地长度限制的起飞重量就越大；但对飞机爬升越障不利。襟翼越小，V1、VR、VLOF、V2越大，场地长度限制的起飞重量就越小；但对飞机爬升越障有利。,Page102,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,5、襟翼的选择,5.2应用当受到轮胎速度限制时，可选择大襟翼起飞；当受到刹车能量限制时，可选择大襟翼起飞；当受到爬升或障碍物限制时，可选择小襟翼起飞；当受到VMCG、VMCA限制时，可选择小襟翼起飞；,5.3其他当用STAS来计算起飞性能时，可以选择固定襟翼、最佳襟翼、首次最佳等计算方式来计算。,Page103,中国民航大学空管学院航务系,6、场长限重的影响因素,可用距离：越长，重量越大；机场标高：HP，一方面使发动机推力减小，加速到相同速度的距离增长；另一方面要使L=W,需要更大的速度，也需要增长滑跑距离。对于固定长度跑道，将导致起飞重量减小；温度：在低于平台温度时，重量基本不变；高于平台温度时，起飞重量随温度升高而减小。风速：顺风使起飞重量减小，顶风使起飞重量增大；,2场地长度限制的起飞重量,Page104,中国民航大学空管学院航务系,6、场长限重的影响因素,跑道坡度下坡对继续起飞有利，对中断起飞不利；上坡对中断起飞有利，对继续起飞不利。引气：使用空调、防冰会导致起飞重量减小一个刹车不工作，或防滑系统不工作，对中断起飞重要，不工作时增长中断起飞距离；襟翼襟翼越大，V1、VR、VLOF、V2越小，场地长度限制的起飞重量就越大；,2场地长度限制的起飞重量,Page105,中国民航大学空管学院航务系,6、场长限重的影响因素,V1：V1大对一发继续起飞有利对一发中断起飞不利对全发起飞无影响。V2：V2增大对3种情况都不利,2场地长度限制的起飞重量,Page106,中国民航大学空管学院航务系,在飞机中断起飞减速时,通过刹车装置来吸收飞机动能,其中一部分转化为热能,使刹车片的温度急剧升高,有可能会烧坏刹车片,引发飞行事故(冲出跑道)。因此对V1大小有一个限制，刹车能量限制。,影响因素：风速、风向；防滑系统、刹车系统的工作情况；机场温度；跑道坡度；机场气压高度；,7、刹车能量限制,造成结果：V1受限制，为减小V1，必须减小起飞重量。,2场地长度限制的起飞重量,Page107,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,当轮胎转速过高时，会产生离心力。超过轮胎承受能力时，有可能导致轮胎爆裂。破碎的碎片还有可能吸入发动机内，或打在飞机上，引发事故（类似于汽车爆胎）。因此对离地速度VLOF有限制。737-200飞机可选的轮胎有：200英里/小时、210英里/小时、250英里/小时三种。757-200飞机可选的轮胎有：210英里/小时、225英里/小时两种。,8、轮胎速度限制,Page108,中国民航大学空管学院航务系,1对起飞重量的影响：,2场地长度限制的起飞重量,8、轮胎速度限制,Page109,中国民航大学空管学院航务系,2影响因素（轮胎转速限重）：风向、风速；温度；机场高度；轮胎最高转速；襟翼；因此在高温、高原机场，大顺风、小襟翼、大重量起飞时需要检查起飞重量是否受到轮胎速度的限制。,2场地长度限制的起飞重量,8、轮胎速度限制,Page110,中国民航大学空管学院航务系,3采取的措施：增大飞机襟翼；减小飞机重量；,2场地长度限制的起飞重量,8、轮胎速度限制,Page111,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,9、曲线简介,场长限重图，P46；轮胎速度限制图，P49；起飞速度表，P52；刹车能量限制图，P51；防滞系统不工作的修正问题；刹车不工作的修正问题；受Vmcg限制问题；,Page112,中国民航大学空管学院航务系,2场地长度限制的起飞重量,例题1,某机场跑道长8000英尺,上坡1%,机场气压高度4000英尺，求在顺风5节，襟翼5，OAT20C，使用发动机和机翼防冰下的最大起飞重量？求轮胎限制重量？求V1，VR，V2。VMBE？,作业（19题）,Page113,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重1、主要的爬升性能参数,在起飞飞行航迹中，飞机需要具有一定的爬升能力，并不仅仅是为了超越障碍物，而是为了应付一些紧急情况（风切变、阵风、下沉气流、紧急上升等）。,Page114,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重1、主要的爬升性能参数1.1爬升梯度,CG：ClimbGradient,Page115,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重1、主要的爬升性能参数,Page116,中国民航大学空管学院航务系,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）。,3爬升限重,1、主要的爬升性能参数,爬升梯度的影响因素：,Page117,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重2、对爬升能力的要求2.1起飞飞行航迹的分段,2、起飞航迹分段,起飞飞行航迹：起飞终点到起飞航迹终点。,3爬升限重,Page118,中国民航大学空管学院航务系,从离地35ft到起落架收上。,3爬升限重,3、第一爬升段,Page119,中国民航大学空管学院航务系,离地3秒后开始通过液压系统完成收起落架。要求在一台液压泵失效的情况下，能在715秒内完成收起落架过程。在此过程中，飞机应有正梯度。（波音飞机）,3爬升限重,第一爬升段：从离地35ft到起落架收上。目的是收起落架，减小阻力。起飞推力，襟翼位置不变，正梯度，等表速爬升（保持V2）。,3、第一爬升段,Page120,中国民航大学空管学院航务系,离地3秒后开始通过液压系统完成收起落架。要求在一台液压泵失效的情况下，能在715秒内完成收起落架过程。在此过程中，飞机应有正梯度。,Page121,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重,4、第二爬升段-等表速爬升段,从收起落架点到总航迹高度不低于400ft处。,Page122,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重,第二爬升段：爬高，以保证飞行安全。起飞推力,等表速爬升（V2）,4、第二爬升段-等表速爬升段,Page123,中国民航大学空管学院航务系,在一发失效情况下的最小总梯度,3爬升限重,第二爬升段,4、第二爬升段-等表速爬升段,Page124,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重,4、第二爬升段-等表速爬升段,第二爬升段爬升梯度计算：为保守起见，W取起落架刚收上时，FN取第二爬升段结束时一发失效起飞推力；起飞襟翼；起落架收上；,爬升限制的最大起飞重量：飞机重量越大，爬升梯度越小，而FAR-25，规定了最小可用的爬升梯度，这就限制了最大的起飞重量。,Page125,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重,4、第二爬升段-等表速爬升段,第二段爬升限制的最大起飞重量影响因素：,气压高度：高度越高，推力越小，梯度不变情况下，要求重量减小。外界温度：温度高于参考温度时.防冰和空调引气：襟翼位置：flap偏度增大，升阻比减小，梯度减小；因此爬升限制时采用小襟翼,教材P104通过迭代计算；图册P47,Page126,中国民航大学空管学院航务系,1）爬升限重与顶、顺风无关2）目的：2.4%的总梯度要求（双发）3）爬升限重与障碍物无关，主要是为了防止飞机应付紧急情况。4）爬升限重：能力越障限重：结果（目的：超越障碍物）,Page127,中国民航大学空管学院航务系,3爬升限重,4、第三段：平飞加速段,收上襟翼，减小阻力，提高爬升能力。完成收襟翼时基本达到绿点速度。,Page128,中国民航大学空管学院航务系,结构限制VFE：如果开始收襟翼的速度大于VFE，会导致襟翼上气动载荷过大，引起结构损坏。气动要求：收的太早，可能会导致升力小于重力，使飞机掉高度；收的太晚，则阻力太大，影响飞机的平飞加速。考虑载荷限制：在襟翼放下时，n2.0。要求飞机有一定的机动能力，可保持正常转弯，而不致出现抖动。,3爬升限重,4、第三段：平飞加速段,襟翼收放的限制：,VREF=1.3VS:收缝翼；V=1.3VS+20:开始收襟翼；V=1.3VS+40:完成收襟翼；此时基本达到绿点速度。,Page129,中国民航大学空管学院航务系,确定收襟翼速度的原则：1）要求达到或接近最佳的爬升梯度或加速能力，并在收、放及作机动飞行时有足够的安全裕度，一般要求比正常机动飞行多15度坡度的欲度。2）结构强度的限制，当飞机以较轻重量在冷天起飞时，剩余推力较大，如不爬升，飞机将更快地加速，可能超过结构强度限制而破坏襟翼结构。3）允许的最小速度限制。4）收襟翼的速度程序应当简单，并能适用于各种情况。,Page130,中国民航大学空管学院航务系,Page131,中国民航大学空管学院航务系,Page132,中国民航大学空管学院航务系,Page133,中国民航大学空管学院航务系,Page134,中国民航大学空管学院航务系,Page135,中国民航大学空管学院航务系,1500ft,到达入航的速度和高度要求；以有利速度开始爬升；推力为MCT；,3爬升限重,4、第四段：最后爬升段,Page136,中国民航大学空管学院航务系,Page137,中国民航大学空管学院航务系,Page138,中国民航大学空管学院航务系,Page139,中国民航大学空管学院航务系,一发：以上四个阶段（2-4分钟）全发：收起落架，同时加速爬升后收襟翼（1-2分钟）一发：以安全为第一，不考虑噪音。全发：考虑噪音。,Page140,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量1、要求,为保证飞行安全，要求飞机一发失效时能安全地超越障碍物。,Page141,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量1、要求1.1总梯度与净梯度,总航迹：按照飞机公司提供的发动机、机型数据计算出的飞机航迹。在实际飞行中，由于推力、速度、气象等数据的误差，飞机的实际航迹要低于总航迹。为了保障飞行安全，FAR-25规定了起飞飞行净航迹。用总航迹中每一点的爬升梯度减去一定的安全余量作为净航迹的爬升梯度（净梯度）。双发飞机：0.8%；三发飞机：0.9%；四发飞机：1.0%；,Page142,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量,总航迹：,Page143,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量,净航迹：,Page144,中国民航大学空管学院航务系,越障要求：为保证能安全地超越障碍物，FAR规定，飞机的一发失效时起飞飞行净航迹至少要比障碍物高35英尺。在污染跑道起飞时，可减小到15英尺。,4障碍物限制的起飞重量,Page145,中国民航大学空管学院航务系,Asanexample,theminimumrequiredclimbgradientduringthesecondsegmentmustbe2.4%foratwo-engineaircraft.But,asperregulation,thenetflightpathmustclearanyobstaclebyatleast35feet.Thismaysometimesrequirethesecondsegmentgradienttobegreaterthan2.4%and,consequently,theMaximumTakeoffWeightmayhavetobereducedaccordingly.Thisisacaseofobstaclelimitation.,JAR-OPS1.495(c)(2)Anypartofthenettake-offflightpathinwhichtheaeroplaneisbankedbymorethan15mustclearallobstaclesbyaverticaldistanceofatleast50ft.,Page146,中国民航大学空管学院航务系,参考零点：起飞终点（距地面35ft）越障计算要解决的问题：1）对于已知重量和构形的飞机，要求出净航迹，并检查净航迹能否安全越过障碍物；2）确定已知障碍物所允许的最大起飞重量和有关参数，这个重量称为越障限制的最大起飞重量。,Page147,中国民航大学空管学院航务系,机场的障碍物很多，只有处在一定区域内的障碍物才需要考虑。ICAO、FAR、CCAR的规定各有所不同。,起飞航迹区(图册P45-1)：,4障碍物限制的起飞重量,障碍物的获取：,A型图：在垂直方向上以1.2%的梯度向上延伸，低于障碍物限制面的不考虑，穿透障碍物限制面的则标在A型图中。15公里障碍物图1：100000图1：50000图人工测量障碍物AIC/AIP,Page148,中国民航大学空管学院航务系,TakeoffdeparturesectorstandardsforCCAR、ICAO、JAR(Trackchange15),Page149,中国民航大学空管学院航务系,TakeoffdeparturesectorstandardsforCCAR、ICAO、JAR(Trackchange15),Page150,中国民航大学空管学院航务系,TakeoffdeparturesectorstandardsforFAR:,Page151,中国民航大学空管学院航务系,爬升方法A：在400ft改平，加速到绿点速度，再进行爬升，在最后爬升段越障；远距离障碍物越障。,4.1三种越障方法,4障碍物限制的起飞重量,Page152,中国民航大学空管学院航务系,爬升方法B：越过障碍物后再改平，加速到绿点速度，再进行爬升；近距离障碍物越障。,4.1三种越障方法,4障碍物限制的起飞重量,Page153,中国民航大学空管学院航务系,爬升方法C：越过所有障碍物后再改平（延长第二爬升段），加速到绿点速度，再进行爬升；中距离、近距离障碍物越障。,4.1三种越障方法,4障碍物限制的起飞重量,Page154,中国民航大学空管学院航务系,Page155,中国民航大学空管学院航务系,Page156,中国民航大学空管学院航务系,AccelerationHeight(level-offheight),MinimumAccelerationHeight400feet,MaximumAccelerationHeight,ExtendedSecondSegment,Maximumcontinuousthrust,Page157,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量2、三种越障方法,Page158,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量3、注意事项,几何高度与气压高度关系问题,Page159,中国民航大学空管学院航务系,改平总高度GLOH(GrossLevel-OffHeight)是相对道面的几何高度。应当把GLOH换算为气压高度增量,使飞行员可根据高度表的示数来掌握改平时机。如使用QFE,则当高度表的读数等于此气压高度增量时改平；如使用QNH，则当高度表的读数等于机场标高加此气压高度增量时改平加速。,Page160,中国民航大学空管学院航务系,飞机的越障能力与其具有的爬升梯度、地面距离紧密相关，主要有：温度和气压高度。襟翼偏度越小，则飞机的升阻比越大，爬升梯度大，越障限制的起飞重量越大，这与场地长度限制对襟翼偏度的要求相反。使用空调、防冰等都使发动机提供飞行用的推力减少，也就使越障起飞重量减小。逆风增大实际的爬升梯度，顺风减小实际的爬升梯度，所以逆风增大越障起飞重量，顺风减小越障起飞重量。,4.3影响因素,4障碍物限制的起飞重量,Page161,中国民航大学空管学院航务系,减小襟翼：可使爬升梯度增大，从而增大越障能力；但同时要求起飞距离增增长；,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,减小重量：爬升梯度增大起飞距离减小，有利于越障,Page162,中国民航大学空管学院航务系,Page163,中国民航大学空管学院航务系,转弯离场：,“JAR-OPS1.495(c)(1)Trackchangesshallnotbealloweduptothepointatwhichthenettake-offflightpathhasachievedaheightequaltoonehalfthewingspanbutnotlessthan50ftabovetheelevationoftheendofthetake-offrunavailable.”,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,Page164,中国民航大学空管学院航务系,Page165,中国民航大学空管学院航务系,Page166,中国民航大学空管学院航务系,起飞受到第二爬升段爬升梯度限制或越障限制时，可以采用改进爬升法，增大爬升梯度和增大最大起飞机重。,条件：当最大起飞机重不受场地长度和结构重量限制时，表明可用跑道长度对完成起飞有剩余，可以利用剩余跑道继续增大结束起飞时的速度V2值，V2通常对应的爬升梯度不是最大值，增大V2可以进一步增大爬升梯度（阻力减小，剩余推力增大）。或保持原有梯度可以增大起飞重量。,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,改进爬升：,Page167,中国民航大学空管学院航务系,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,改进爬升：,Page168,中国民航大学空管学院航务系,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,改进爬升：,Page169,中国民航大学空管学院航务系,注意：对于近距离障碍物，改进爬升虽然增大了梯度，但由于起飞结束点到障碍物的距离也缩短了，不一定能有明显改善。由于V2增大，相应地V1、VR、VLOF都增大，所以要特别注意检查轮胎速度限制和刹车能量限制。为了留有余地，通常要求爬升速度的增量不允许超过6.5%。有的飞机在FLAP1时，不允许改进爬升。改进爬升对最后爬升段爬升梯度没有影响。,4.4改善越障能力的途径,4障碍物限制的起飞重量,改进爬升：,Page170,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量4、改善越障能力的途径4.3改进爬升,对于近距离障碍物，改进爬升虽然增大了梯度，但由于起飞结束点到障碍物的距离也缩短了，不一定能有明显改善。,Page171,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量4、改善越障能力的途径4.3改进爬升,对于远距离障碍物来说，采用改进爬升对所需爬升梯度影响不大，但改善的爬升能力可用来增加最大起飞重量。,Page172,中国民航大学空管学院航务系,4.5区别,4障碍物限制的起飞重量,Page173,中国民航大学空管学院航务系,4障碍物限制的起飞重量7、例题,例题1习题19习题25QNH的修正,Page174,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞,Page175,中国民航大学空管学院航务系,Page176,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞1、道面分类,跑道道面情况分干、湿和污染道面三类。湿跑道是指道面已经湿透，且有反光，积水厚度小于3mm的情况。污染跑道是指超过25%的使用道面被厚度超过3mm的积水、融雪、积雪或冰覆盖的跑道。污染道面又包括积水、雪桨、湿雪、干雪、压实的雪和冰等，前四种属液体，后两种属固体。有的飞机公司为了便于表达性能修正数据的目的，将污染跑道中厚实的雪和结冰跑道合称为滑跑道。,中国民航大学空管学院航务系,潮湿跑道不干燥，上面的水看起来无反光没有性能降低,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,湿跑道表面看起来有反光积水厚度3毫米以下,无滑水现象的危险必须采用“湿跑道”修正措施,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,积水大量降水或跑道排水不畅导致水深3毫米以上起飞重量和性能必须进行特殊的修正,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,融雪（雪浆）水、雪的混合深度超过2毫米如果用脚用力踩，会飞溅起来起飞重量和性能必须进行特殊的修正,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,湿雪如果用手压紧，会粘在一起形成雪球如果厚度超过4毫米，起飞重量和性能要进行特殊的修正,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞4、起飞重量的计算,干雪松散状态下可被吹掉用手压紧后松开时会散开如果深度超过15毫米，起飞重量和性能要进行特殊的修正,Page183,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞2、对起飞性能的影响,加、减速度与飞机所受外力有关，干跑道时外力有推力、气动阻力和摩擦力，在湿滑跑道面时，除原有的推力、气动阻力外，摩擦力有了变化，还增加了附加的阻力融雪阻力。,干跑道：加速度=g（推力-气动阻力-摩擦力）/w湿滑跑道：加速度=g（推力-气动阻力-摩擦力-融雪阻力）/w,Page184,中国民航大学空管学院航务系,融雪阻力：1）排水阻力飞机滑跑时，机轮将湿滑液体排开所产生的阻力。2）溅射阻力飞机滑跑时，轮胎（特别是前轮）溅起的湿滑物打到飞机上产生的阻力。3）滑水阻力湿滑物在轮胎与跑道道面间形成一层隔层，减少了二者接触面，使摩擦力减小，速度增大，当机轮明显离开地面时，称滑水，出现滑水时，摩擦力几乎可以不计，而且这时的刹车和方向控制实际上也失去了效用。,Page185,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞2、对起飞性能的影响,Page186,中国民航大学空管学院航务系,Page187,中国民航大学空管学院航务系,融雪阻力在起飞滑跑过程中随速度的增加而增大，但速度达到滑水速度及更大时，由于出现滑水现象，阻力减小，当速度达到VR以后，前轮抬起并离开地面，使融雪阻力有了突然降低并随之越来越小，当速度达到VLOF时，飞机离开地面，融雪阻力为零。融雪阻力使飞机起飞滑跑的阻力增大，不论对全发起飞和一发停车起飞，都使加速度比在干跑道时减小，从而使起飞距离增长。湿滑跑道对中断起飞的影响：与干跑道相比，虽然仍存在融雪阻力，但由于刹车阻力大为降低，使融雪阻力与刹车阻力的合力大为减小，增大了中断起飞距离。,中国民航大学空管学院航务系,6污染跑道起飞2、对起飞性能影响,中国民航大学空管学院航务系,Page190,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞2、对起飞性能的影响,1、跑道滑水，影响飞机在跑道上的方向控制。2、增大阻力，影响继续起飞距离。3、减小摩擦力，增大中断起飞距离。采取措施：减小起飞重量、减小起飞速度。,Page191,中国民航大学空管学院航务系,5污染跑道起飞3、注意事项,1、超障余度;2、襟翼应大一些，757-200飞机不允许在污染跑道上用襟翼1起飞。3、只对场长限重、障碍物限重有影响，对其他无影响。4、可以改进爬升，但最好用软件计算，图册不好确定。5、防滑系统不工作，不允许起飞。6、干雪厚度超过4英寸，或积水、雪浆超过0.5英寸不允许起飞。,Page192,中国民航大学空管学院航务系,说明：,起飞飞行航迹JAR-OPS1.495净航迹必须以35ft的垂直距离越过所用相关的障碍物。JAR25.115起飞飞行航迹从起飞距离端头起飞表面以上35ft处开始。在湿的或污染跑道上，TOD高度是在15ft测量的，