飞机性能工程：chapter5 飞机爬升和下降性能

1、第五章第五章 飞机爬升和下降性能飞机爬升和下降性能 第五章第五章 飞机爬升和下降性能飞机爬升和下降性能 5.1 5.1 爬升性能爬升性能 5.2 5.2 下降性能下降性能 起飞爬升：从离地起飞爬升：从离地35ft爬升到爬升到起飞结束点（起飞结束点（1500ft1500ft） 航路爬升：航路爬升：从起飞飞行航迹结束点（从起飞飞行航迹结束点（1500ft）爬升到规定的巡航高度）爬升到规定的巡航高度 和速度；和速度； 推力：推力：最大爬升推力MCL； 目的：目的：经济、安全； 重点：重点：时间、油量、距离； 5.1 5.1 爬升性能爬升性能 主要内容：主要内容： 1）爬升参数的计算）爬升参数的计算

2、2）爬升方式及其确定准则和要求）爬升方式及其确定准则和要求 3）常用的爬升速度）常用的爬升速度 4）爬升性能计算）爬升性能计算 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 爬升梯度与爬升率：爬升梯度与爬升率： 爬升力学状态爬升力学状态 d sincos d N W LFWV gt 1 1 2 2 d cossin d N WV FDW gt 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 爬升梯度与爬升率：爬升梯度与爬升率： dddd sinsinsin ddtdd sin d 1 d N N WVHWVVV FDWVW gHgHgH FD VV

3、 W gH sin;1 sin; sinsin; tansin (1) N N N N WdV FDW gdt WdVdH FDW gdHdt WdV FDWV gdH FD C G VdV W g dH 第4章 爬升梯度限重中的爬升梯度概念 爬升梯度爬升梯度与剩余推力成正比与剩余推力成正比，与推力、阻力有关（温度、高度、，与推力、阻力有关（温度、高度、flapflap、速、速 度）。度）。 爬升梯度爬升梯度与飞机重量成反比与飞机重量成反比，重量越大，爬升梯度越小。，重量越大，爬升梯度越小。 爬升梯度还爬升梯度还与加速因子有关与加速因子有关（加速度、动能）。（加速度、动能）。 爬升梯度的影响因

4、素：爬升梯度的影响因素： )1( . dH dV g V W DF GC N 爬升性能的主要参数是爬升梯度和爬升率 （1）爬升梯度：飞机爬升高度与前进的水平距离之比，等）爬升梯度：飞机爬升高度与前进的水平距离之比，等 于爬升角的正切值。于爬升角的正切值。爬升梯度（爬升角）大，说明通过同爬升梯度（爬升角）大，说明通过同 样的水平距离，飞机爬升的高度高，飞机的越障能力强。样的水平距离，飞机爬升的高度高，飞机的越障能力强。 （2）爬升率：飞机爬升中单位时间所爬升的高度。飞机的）爬升率：飞机爬升中单位时间所爬升的高度。飞机的 爬升率越大，说明飞机爬升到同一高度的时间最短，飞机爬升率越大，说明飞机爬升到

5、同一高度的时间最短，飞机 的爬升性能好。我们把能获得最大爬升率的速度称为的爬升性能好。我们把能获得最大爬升率的速度称为快升快升 速度（速度（VY）。）。 爬升梯度与爬升率公式爬升梯度与爬升率公式 tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W gH FD V R V C VV W gH 剩余推力剩余推力 加速因子加速因子 飞机重量飞机重量 剩余功率剩余功率 加速因子加速因子 飞机重量飞机重量 tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W gH FD V R V C VV W gH 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能

6、 爬升梯度与爬升率：爬升梯度与爬升率： tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W gH FD V R V C VV W gH 水平距离 爬升高度 爬升梯度 爬升率爬升率= =垂直速度垂直速度 爬升角是飞行方向与水平线的夹角() 爬升梯度和爬升率的区别 （1）爬升梯度正比于剩余推力，爬升率正比于剩余功率； 爬升角正切 水平距离 爬升高度 爬升梯度 （2 2）爬升轨迹与爬升角的大小）爬升轨迹与爬升角的大小有关有关 爬升梯度爬升梯度越大越大，爬升轨迹越，爬升轨迹越陡陡； 爬升梯度越小，爬升轨迹越平缓；爬升梯度越小，爬升轨迹越平缓； dt dh Vsin Vy （3 3）爬

7、升率：垂直速度）爬升率：垂直速度 爬升率：单位时间内爬升的高度爬升率：单位时间内爬升的高度，即爬升高度随爬升时间的变化率；，即爬升高度随爬升时间的变化率； 爬升率越大，爬升到一定高度所需爬升时间越短爬升率越大，爬升到一定高度所需爬升时间越短 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 影响因素影响因素 （1）爬升高度）爬升高度 （2）温度：）温度：小于参考温度，基本不变，大于参考温度（平台温度）时：小于参考温度，基本不变，大于参考温度（平台温度）时： （3）重量：）重量： （4）爬升速度：）爬升速度： 随着速度的增加，随着速度的增加，CGCG和和r/cr/c先增后减。

8、先增后减。 tansin d 1 d sin d 1 d N N FD VV W gH FD V R V C VV W gH 推力法推力法陡升速度（爬升梯度最大）陡升速度（爬升梯度最大） C.G=sin=F/W 当当W 一定时一定时, (F)max时，时，C.Gmax -陡升速度陡升速度 (F F )max)max 功率法功率法快升速度（爬升率最大）快升速度（爬升率最大） r/cr/c= =V Vsinsin=N N/ /W W 当当W W 一定时一定时, , (N N ) )max max时， 时，( (r/cr/c) )max max -快升速度快升速度 (N N )max)max 相同高

9、度，以不同真空速爬相同高度，以不同真空速爬 升时，爬升梯度变化关系。升时，爬升梯度变化关系。 陡升速度和快升速度区别陡升速度和快升速度区别 快升速度陡升速度 VFCVMD Fast Climb Minimum Drag （5）风速：）风速：水平风速对爬升率没影响。 水平风速对爬升率没影响。水平风速只影响爬升梯度水平风速只影响爬升梯度 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 影响因素影响因素 V dV g dh . R C C G （6）加速因子：）加速因子： 顶风，爬升梯度增大；顺风，爬升梯度减少。顶风增大顶风，爬升梯度增大；顺风，爬升梯度减少。顶风增大WoWo

10、2 1 1 dd d; d ; h n H H i a v g HH t RV C HH T RR CC 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 爬升时间：爬升时间： 注意：注意：1 1）R/CR/C为在为在t t时间内从时间内从H1H1爬升到爬升到H2H2的平均爬升率。的平均爬升率。 2 2）在非标准大气情况下，真实高度（几何高度）不等于气压）在非标准大气情况下，真实高度（几何高度）不等于气压 高度，由几何高度与气压高度的关系得高度，由几何高度与气压高度的关系得T T的计算公式如下：的计算公式如下： )( )( 1 std ns n i avg T T CR H

11、 T 平均爬升率 爬升高度 升时间爬 爬升时间与爬升率有关爬升时间与爬升率有关 2 1 1 dd ddcosd; d n H H i avg HH St Vt VV RCG C HH S CGCG 爬升距离爬升距离( (爬升的水平距离爬升的水平距离) )地面水平距离：地面水平距离： 5.1.1、爬升参数的计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 平均爬升梯度 爬升高度 升距离爬 爬升距离与爬升梯度有关爬升距离与爬升梯度有关 2 1 1 d dd; d ; n H avg H i avg H FWFtWF R C WF H FWFH RR CC 爬升油量：爬升油量： 5.1.1、爬升参数的

12、计算、爬升参数的计算 5.1 爬升性能爬升性能 平均爬升率 平均燃油流量 爬升高度升油量爬 爬升油量与爬升率有关爬升油量与爬升率有关 T/C Top of Climb T/C Top of Climb 爬升顶点 水平风向只影响爬升梯度，不影响爬升率水平风向只影响爬升梯度，不影响爬升率 顶风顶风时，爬升率不变，爬升油量和爬升时间不变；时，爬升率不变，爬升油量和爬升时间不变； 爬升轨迹变陡，爬升梯度爬升轨迹变陡，爬升梯度增大增大，爬升距离，爬升距离减少减少； 顺风顺风时，爬升率不变，爬升油量和爬升时间不变；时，爬升率不变，爬升油量和爬升时间不变； 爬升轨迹变平缓，爬升梯度爬升轨迹变平缓，爬升梯度减

13、少减少，爬升距离，爬升距离增加增加。 5.1.2、爬升方式及其确定准则和要求、爬升方式及其确定准则和要求 5.1 爬升性能爬升性能 爬升剖面：爬升剖面： 典型爬升剖面：典型爬升剖面： A段：从离地到1500ft，表速达到200kt左右； B段：从1500ft爬升到10000ft,加速到250KT等表速； C段：在10000ft高度平飞加速到爬升速度(Vy)； D段：按给定的表速和马赫数爬升到爬升顶点； E段：在初始巡航高度加速到巡航速度； F段：巡航到公共点。 A A B B C C D D E EF F 爬升距离最短：爬升距离最短：从起飞到爬升顶点的水平距离最短。爬升梯度从起飞到爬升顶点的水

14、平距离最短。爬升梯度 最大，以陡升速度爬升，又叫最大，以陡升速度爬升，又叫陡升爬升方式陡升爬升方式。Climb at Maximum Gradient 爬升时间最短：爬升时间最短：从起飞到爬升顶点的时间最短，爬升率最大的从起飞到爬升顶点的时间最短，爬升率最大的 爬升方式，以快升速度爬升，又叫爬升方式，以快升速度爬升，又叫快升爬升方式快升爬升方式。Climb at Maximum Rate 爬升燃油最省的爬升方式：爬升燃油最省的爬升方式：燃油消耗最少。燃油消耗最少。 Climb at Minimum Fuel 爬升航段燃油最省的爬升方式：爬升航段燃油最省的爬升方式：从起飞离地到公共点的燃油最从起

15、飞离地到公共点的燃油最 省。省。 爬升航段成本最低的爬升方式：爬升航段成本最低的爬升方式：从起飞离地到公共点的直接运从起飞离地到公共点的直接运 营成本最低，又称营成本最低，又称经济爬升方式经济爬升方式。Climb at Minimum Cost 减推力爬升方式减推力爬升方式 5.1.2、常用的爬升方式、常用的爬升方式 5.1 爬升性能爬升性能 爬升距离最短（陡升爬升）：爬升距离最短（陡升爬升）：从起飞到爬升顶点的从起飞到爬升顶点的水平距离最短水平距离最短, ,爬升爬升 梯度最大；梯度最大；以陡升速度爬升，以陡升速度爬升，对应于绿点速度。对应于绿点速度。 爬升时间最短（快升爬升）：爬升时间最短（

16、快升爬升）：从起飞到爬升顶点的从起飞到爬升顶点的时间最短时间最短，爬升率爬升率 最大最大，快升速度爬升快升速度爬升； 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 快升爬升与陡升爬升：快升爬升与陡升爬升： VV 陡快 ; 陡升陡升 快升快升 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 1.1.爬升时间最短爬升时间最短( (快升爬升快升爬升)航路爬升航路爬升 最大爬升率爬升最大爬升率爬升 爬升率随真空速变化先增大后减少爬升率随真空速变化先增大后减少; ; 爬升速度随高度变化先增大后减少。爬升速度随高度变化先增大后减少。 HpHp，R/CR/C（影

17、响爬升率变化的因素）（影响爬升率变化的因素） （1 1）低高度）低高度hc:hc:低空低空等表速爬升时等表速爬升时，及，及V VC C=C=C，H HP P，V VT T是加速爬升过是加速爬升过 程程，部分剩余推力用来增加动能。，部分剩余推力用来增加动能。 （2 2）hchc高高度：高空高高度：高空等等M M数爬升时数爬升时，H HP P，aa，V VT T，是减速爬升是减速爬升。 （3 3）36089ft36089ft对流层顶以上同温层：对流层顶以上同温层：达到对流层顶后达到对流层顶后，再向上，再向上等等M M爬升爬升，真真 空速不变（定常爬升）空速不变（定常爬升）。 5.1.3、常用的爬升

18、速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 速度限制：速度限制：在在高度低于高度低于1000010000英尺时英尺时，应保持表速不大于应保持表速不大于250250节节， 除非在此速度下飞机达不到安全要求。除非在此速度下飞机达不到安全要求。 爬升原则：低高度等表速爬升，高高度等马赫数爬升。 爬升中除了满足不同要求外，为了便于飞行员操纵，采用爬升中除了满足不同要求外，为了便于飞行员操纵，采用等表速等表速/ 等马赫数爬升等马赫数爬升，在低空等表速爬升在低空等表速爬升，在，在高空高空考虑压缩性的影响，按考虑压缩性的影响，按固固 定马赫数爬升定马赫数爬升。 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度

19、 5.1 爬升性能爬升性能 给定的等给定的等表速对应的表速对应的M M数数= =给定给定M M数数时的时的气压高度气压高度。 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 转换高度：转换高度： 由等表速爬升转换为等马赫数爬升对应的高度由等表速爬升转换为等马赫数爬升对应的高度 只与表速和马赫数有关，只与表速和马赫数有关，与温度无关，与机型无关与温度无关，与机型无关。 在低于转换高度在低于转换高度(从从1500ft转换高度到转换高度到)时：时：加速爬升加速爬升过程，过程， 加速因子大于零；（等表速爬升）加速因子大于零；（等表速爬升） 在高于转换高度，低于在高于转换高度，低于

20、11000米时：米时：减速爬升减速爬升过程，加速因过程，加速因 子小于零；（等马赫数爬升）子小于零；（等马赫数爬升） 在高于在高于11000米时：米时：等速爬升等速爬升过程，加速因子等于零过程，加速因子等于零； 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 转换高度：转换高度： 爬升航段爬升航段燃油消耗最少燃油消耗最少的爬升方式，又称之为的爬升方式，又称之为最经济燃油爬升最经济燃油爬升。 为了确定最佳爬升速度，按典型爬升剖面，对给定的飞机起飞重 量、初始巡航高度和速度、大气温度、风速、风向等条件，选几种不 同的爬升速度，分别计算出从起飞离地开始爬升到公共点的爬升性能，

21、比较不同爬升速度的燃油消耗量，其中燃油消耗最少的爬升速度即为 该计算条件下的最佳爬升速度。 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 2.2.最佳爬升：最佳爬升： 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升：最佳爬升： 最佳爬升速度为最佳爬升速度为324 n mile/h324 n mile/h时，燃油消耗最小时，燃油消耗最小 最大爬升率爬升最大爬升率爬升( (快升爬升快升爬升) 340 n mile/h) 340 n mile/h 重量：重量：重量越大，速度越大。重量越大，速度越大。 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度5

22、.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升的影响因素：最佳爬升的影响因素： 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升：最佳爬升： 不同燃油损失的爬升速度随起飞重量的变化曲线，供航空公司决策时参考不同燃油损失的爬升速度随起飞重量的变化曲线，供航空公司决策时参考 风：不影响爬升的耗油量和爬升时间，只影响爬升距离 风对最佳爬升速度略有影响： 100节顶风：使最佳表速增大约5节； 100节顺风：使最佳表速减小约5节； 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升的影响因素：最佳爬升的影响因素： 爬升马赫数：爬升马赫数： 温度：温度： 爬升顶

23、点的高度：爬升顶点的高度： 公共点的位置（试飞测试相同高公共点的位置（试飞测试相同高 度的点）：度的点）： 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升的影响因素：最佳爬升的影响因素： 对最佳爬升速度影响很小；对最佳爬升速度影响很小； 重量：重量越大，速度越大。重量：重量越大，速度越大。 风：不影响爬升的耗油量风：不影响爬升的耗油量 100节顺风：使最佳表速减小约节顺风：使最佳表速减小约5节；节； 100节顶风：使最佳表速增大约节顶风：使最佳表速增大约5节；节； 爬升马赫数：爬升马赫数： 温度：温度： 爬升顶点的高度：爬升顶点的高度： 公共点的位置：公共点的位

24、置： 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 最佳爬升的影响因素最佳爬升的影响因素（总结）：（总结）： 爬升航段成本最少的爬升方式。包括爬升航段成本最少的爬升方式。包括燃油成本、时间成本燃油成本、时间成本 （小时费、维修费、飞机租赁费等）、固定成本（购置飞机、航（小时费、维修费、飞机租赁费等）、固定成本（购置飞机、航 材等材等)三部分。三部分。 3.3.最小成本爬升方式最小成本爬升方式 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 改变爬升速度，可以使前两项的改变爬升速度，可以使前两项的 和最小。和最小。 ECONOMY = Minimiz

25、e D.O.C. Lower fuel consumption Lower flight time 最小成本爬升方式最小成本爬升方式 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 爬升速度与成本指数相关爬升速度与成本指数相关 CI = Cost Index Unit : kg / min or lb / h Possible Range : from 0 to 999 In operations : Cost of Time Cost of Fuel C. I. = 最小成本爬升方式最小成本爬升方式 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能

26、燃油成本 时间成本 成本指数 CI CI越大：爬升速度就越大；（越大：爬升速度就越大；（CI=999.：VMO-10/MMO） CI越小：爬升速度就越小；越小：爬升速度就越小； （CI=0.：最佳爬升速度）：最佳爬升速度） 最小成本爬升方式最小成本爬升方式 5.1.3、常用的爬升速度、常用的爬升速度 5.1 爬升性能爬升性能 CICI越大，时间成本重要性增加，从经济出发，增大爬升速度，缩短爬升越大，时间成本重要性增加，从经济出发，增大爬升速度，缩短爬升 时间；时间； CICI越小，燃油成本重要性增加，从经济出发，减少爬升速度，减少燃油越小，燃油成本重要性增加，从经济出发，减少爬升速度，减少燃油

27、 消耗；消耗； CICI成本指数与爬升速度成正比。成本指数与爬升速度成正比。 图册：图册：P82、P83、P84；P79、P80、P81 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用) 5.1 爬升性能爬升性能 给定机型、起飞重量、爬升速度，可查出从给定机型、起飞重量、爬升速度，可查出从海平面爬海平面爬 升到任一高度升到任一高度时所需时所需时间、水平距离、燃油消耗和真空速时间、水平距离、燃油消耗和真空速。 风速修正：风速修正： 爬升：爬升：2/32/3的航路风；的航路风； 机场标高的修正机场标高的修正： 重量的迭代计算：重量的迭代计算：某高度上飞行重量某高度上飞行重量W W？ 航路

28、爬升问题：航路爬升问题：（V VW1 W1+V +VW2 W2） ）/2/2； 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用) 5.1 爬升性能爬升性能 2/32/3 爬升性能图表的爬升距离是爬升性能图表的爬升距离是NAMNAM空中距离空中距离 计算结果要求出计算结果要求出NGMNGM地面距离地面距离 NGM=NGM=NAMNAMVwVw* *2/32/3* *T/60T/60 1kg=2.2046lb1kg=2.2046lb 1T=1000kg=2205lb=2.205Klb1T=1000kg=2205lb=2.205Klb 爬升性能计算图表使用说明 1、该表是基于飞机从海平面机

29、场起飞，即从标高为零的 机场起飞，所得到的爬升数据。因此，当起飞机场的标高 不为零时应进行机场标高的修正。 方法一：利用图表所提供的数据仅对爬升油量进行粗略的 标高修正。而对时间和距离的修正忽略（波音）。 2、修正方法： 方法二：对爬升过程中所需油量、时间及飞过的水平距离 进行精确的标高修正。 题目会给出：要求时间、油量、距离都要作机场标高修正题目会给出：要求时间、油量、距离都要作机场标高修正 设机场标高为ELE，飞行高度为FL，从标高 为ELE的机场起飞爬升到巡航高度FL所需的 爬升油量FELEFL、爬升时间TELEFL及飞过的 水平距离DELEFL可如下计算： 00(1500)1500 0

30、0(1500)01500 ; ; ELEFLFLELEELEELE ELEFLFLELE DDDD DDDD ELEELE ELE+1500ELE+1500 15001500 0 0 FLFL 爬升油量：FELEFL F0FL F0ELE1500ft F01500ft 爬升时间：TELEFL T0FL T0ELE1500ft T01500ft 爬升距离：DELEFL D0FL D0ELE1500ft D01500ft 所求ELEFL 从机场标高ELE爬升到巡航高度FL : 0FL ( (巡航高度巡航高度) ) : 0ELE1500ft （机场标高（机场标高+1500ft+1500ft） : 0

31、1500ft (1500ft)(1500ft) 爬升时间T：T T1T2 T3 爬升距离D：D D1D2 D3 爬升油量F: FF1F2 F3 飞机起飞过程分析： 机场平面离地1500 ft：起飞过程， 对应的数据为试飞结果，飞机在1500 ft处为净外形。 离地1500 ft FL：爬升过程，对应 数据为按爬升规律290/.78计算得到。 问题： FELEFL F0FL F0ELE TELEFL T0FL T0ELE DELEFL D0FL D0ELE 如此修正，可以吗？为什么？ 47、B757-200（RB211535E4）松刹车重量225000LB，机场标高 3500FT，巡航高度FL3

32、70，航路60节顺风，温度为ISA+15，求以 290KT/0.78M爬升时爬升到巡航高度所用的时间，油量和飞过的地面距 离。 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用) 5.1 爬升性能爬升性能 例题与作业例题与作业 图册图册82-382-3 只计算了机场标高对爬升油量的修正只计算了机场标高对爬升油量的修正 对爬升时间和爬升距离的修正可以忽略对爬升时间和爬升距离的修正可以忽略 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用) 5.1 爬升性能爬升性能 例题与作业例题与作业 图册图册82-382-3 机场标高机场标高+1500ft+1500ft 3232 50、B75

33、7-200（RB211535E4 ）在FL330巡航，在重量为200KLB时 以M0.78爬升到FL370，FL330上40节顺风，FL370上50节顺风，温度为 ISA+20，求爬升所用时间、油量和飞过的地面距离。 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用)5.1 爬升性能爬升性能例题与作业例题与作业 补充题：补充题：B757-200的最大允许使用表速MO340KT, 最大允 许使用数MO0.86, 使用升限42000FT, 求能以0.8巡航 的高度范围、能以表速320KT巡航的高度范围。 )1 (145442 1902631. 0 . P H Hp = 36089-2080

34、5.8Ln(/0.2233609) ( 0.2233609) ( 0.2233609) 提示：提示： 可得能以 M0.80 巡航的最低高度的压强比, 由可算出对应的 气压高度 Hpmn Hpmn145442（10.1902631）24660 ft 所以能以 M0.80 巡航的高度范围: 24660 ft - 42000 ft h142000ft(高空飞等马赫数) 解：解： 可得能以 320 KIAS 巡航的最高高度的压强比, 由可算出对 应的气压高度 Hpmx Hpmx145442（10.1902631）31303 ft 能以 320 KIAS 巡航的高度范围: 0 ft - 31303 ft

35、 0fth2(低空飞等表速) 作业：作业：48题、题、49题；题； 5.1.4、爬升性能计算、爬升性能计算(图表使用图表使用) 5.1 爬升性能爬升性能 例题与作业例题与作业 复习复习: : 1、爬升过程的加减速问题？转换高度与温度有、爬升过程的加减速问题？转换高度与温度有 无关系？无关系？ 等表速：加速爬升；等马赫数：减速爬升；到同等表速：加速爬升；等马赫数：减速爬升；到同 温层：等速爬升温层：等速爬升 2、风对爬升梯度、爬升率的影响？、风对爬升梯度、爬升率的影响？ 顺风，顺风，CG减少；顶风，减少；顶风，CG增大，增大，R/C与风无关与风无关 3、重量对最佳爬升速度的影响？、重量对最佳爬升

36、速度的影响？ 重量越大，最佳爬升速度越大重量越大，最佳爬升速度越大 4、速度限制？、速度限制？ 高度低于高度低于10000英尺，表速不超过英尺，表速不超过250节，费油节，费油 250/290/0.82 0.82/290/250 第五章第五章 飞机爬升和下降性能飞机爬升和下降性能 5.1 5.1 爬升性能爬升性能 5.2 5.2 下降性能下降性能 主要研究飞机主要研究飞机从巡航终点到进近开始点（从巡航终点到进近开始点（1500ft）下降过程）下降过程的飞机的飞机 特性问题。特性问题。 推力：推力：空中慢车推力空中慢车推力（几乎为零）。（几乎为零）。 重点：重点：下降时间、下降时间、 下降距离（

37、地面距离）下降距离（地面距离）。 5.2下降性能下降性能 5.2下降性能下降性能 5.2.1 下降参数的计算下降参数的计算 下降梯度和下降率：下降梯度和下降率： 下滑速度方向与水平线的夹角叫下滑角() 爬升梯度计算公式： 当飞机可用推力大于所需推力时（当飞机可用推力大于所需推力时（F FN ND D），飞机必须加速或爬升；），飞机必须加速或爬升； 当飞机可用推力小于所需推力时（当飞机可用推力小于所需推力时（F FN ND D），飞机必须减速或下降；），飞机必须减速或下降； .; (1)(1)(1) ; (1)(1) D NL N C DFCD D G V dVV dVV dV WW g dHg

38、 dHg dH D V DFV W R D V dVV dV W g dHg dH 升阻比 5.2下降性能下降性能 5.2.1 下降参数的计算下降参数的计算 下降梯度和下降率：下降梯度和下降率： 下降时为慢车推力，下降时为慢车推力，FnFn很小很小 下降梯度下降梯度DG,DG,下降率下降率R/DR/D与与升阻比倒数升阻比倒数成正比成正比 1 1、下降参数的计算、下降参数的计算 1、下降梯度和下降率、下降梯度和下降率 下降梯度下降梯度DG,R/DDG,R/D随速度增加先减少后增大随速度增加先减少后增大 最小下降梯度对应的速度为最小下滑角速度最小下降梯度对应的速度为最小下滑角速度 最小下降率对应的

39、速度最小下降率对应的速度 （切点在最高点右侧）（切点在最高点右侧） 最小下滑角（下降梯度）与重量无关最小下滑角（下降梯度）与重量无关，基本恒定，是最大升阻比时的下滑，基本恒定，是最大升阻比时的下滑 角。（最小下滑角速度角。（最小下滑角速度=最小阻力速度最小阻力速度=最大升阻比速度）最大升阻比速度） 为了保持最小下滑角，下降速度应随飞机重量增加而增大。（升力增大）为了保持最小下滑角，下降速度应随飞机重量增加而增大。（升力增大） 最大下降率随速度增加而增大，并受允许的最大速度限制。（快速下降）最大下降率随速度增加而增大，并受允许的最大速度限制。（快速下降） 速度一定时，下降率与速度一定时，下降率与

40、关系：关系： VV(L/D)max：重量大，升力大，升阻比减小，下降率增大； VV(L/D)max：重量大，升力大，升阻比增大，下降率减小。 K D R/D K D R/D 加速下降的方法：增大速度、增大阻力；（增大下降率）加速下降的方法：增大速度、增大阻力；（增大下降率） 对下降率无影响，顶风使下降梯度增大，顺风使下降梯度减小。对下降率无影响，顶风使下降梯度增大，顺风使下降梯度减小。 5.2下降性能下降性能 5.2.1 下降参数的计算下降参数的计算 下降梯度和下降率：下降梯度和下降率： 1)/( )/( / 0 dH dV g V W FDMa dr amb ambNamb e 为了保持最小

41、下滑角（最小下降梯度不变），下降速度应随飞机重量增加而增大。为了保持最小下滑角（最小下降梯度不变），下降速度应随飞机重量增加而增大。 5.2下降性能下降性能 5.2.2下降性能计算下降性能计算 （1 1）下降时间：）下降时间：)( )( )( 12 std ns avg pp T T dr hh tT 平均下降率 下降高度 下降时间 下降时间与下降率有关下降时间与下降率有关 （3 3）下降油量：）下降油量： tWFuelFuel avg F )( 平均下降率 平均燃油流量 下降高度下降油量 下降油量与下降率有关下降油量与下降率有关 （2 2）下降距离：）下降距离：tVSS avg 平均下降梯度

42、 下降高度 下降距离 下降距离与下降梯度有关下降距离与下降梯度有关 DG dh v dr dh vdtvdtds / cos 水平风向只影响下降梯度，不影响下降率；水平风向只影响下降梯度，不影响下降率； 顶风顶风时，时，下降下降率不变，率不变，下降下降油量和油量和下降下降时间不变；时间不变； 下降下降轨迹变陡，轨迹变陡，下降下降梯度梯度增大增大，下降下降距离距离减少减少； 顺风顺风时，时，下降下降率不变，率不变，下降下降油量和油量和下降下降时间不变；时间不变； 下降下降轨迹变平缓，轨迹变平缓，下降下降梯度梯度减少减少，下降下降距离距离增加增加。 等速下降等速下降 加速下降加速下降 减速下降减速

43、下降 5.2下降性能下降性能 5.2.3下降剖面与下降方式下降剖面与下降方式 由于加速因子的突变，下降率出现突变由于加速因子的突变，下降率出现突变 5.2下降性能下降性能 在高于在高于11000米时：米时：等速下降等速下降过程，过程，加速因子加速因子等于零；等于零； 在高于转换高度，低于在高于转换高度，低于11000米（对流层顶高）时：米（对流层顶高）时：加速下降加速下降 过程，加速因子过程，加速因子大于大于零；零；（等马赫数下降）（等马赫数下降） 在低于转换高度在低于转换高度(从从1500ft转换高度到转换高度到)时：时：减速下降减速下降过程，加过程，加 速因子速因子小于小于零；零；（等表速

44、下降）（等表速下降） 5.2.3、常用的下降速度、常用的下降速度 5.2 下降性能下降性能 一般采取一般采取等马赫数（高空）（加速下降）、等表速（低空）（减速下降）下等马赫数（高空）（加速下降）、等表速（低空）（减速下降）下 降模式降模式。 常用的下降方式：常用的下降方式： 低速下降：（光洁机身）低速下降：（光洁机身）下降率小，水平距离长，省油、时间比较长，用在下降率小，水平距离长，省油、时间比较长，用在 正常下降时。正常下降时。 高速下降高速下降：（打开减速板）：（打开减速板）下降率大，水平距离短，时间比较短，用在紧急下降率大，水平距离短，时间比较短，用在紧急 下降时（客舱增压出故障、危重病

45、人、客舱失火），对应速度为下降时（客舱增压出故障、危重病人、客舱失火），对应速度为MMO/VMO。 打开减速板，阻力增大打开减速板，阻力增大 5.2下降性能下降性能 5.2.3下降剖面与下降方式下降剖面与下降方式 5.2下降性能下降性能 燃油最省下降：燃油最省下降：最省油。最省油。 着落重量越大，燃油最省的下降速度也越大。 重量越大，升力越大，迎角不变，下降速度越大重量越大，升力越大，迎角不变，下降速度越大 穿越颠簸区的下降：穿越颠簸区的下降：下降速度不能太大或太小。下降速度不能太大或太小。 最小梯度下降：最小梯度下降：以最大升阻比速度下降，下降梯度最小，主要以最大升阻比速度下降，下降梯度最小

46、，主要 用于航路上一发停车越障下降，在一定高度开始下降时，可以飞行用于航路上一发停车越障下降，在一定高度开始下降时，可以飞行 更远的距离。（以有利速度保持最小下降梯度下降）更远的距离。（以有利速度保持最小下降梯度下降） 最小成本下降：最小成本下降： 5.2下降性能下降性能 5.2.3下降剖面与下降方式下降剖面与下降方式 完成下降后应尽快进入进近着陆；选好下降点，避免过早下降。完成下降后应尽快进入进近着陆；选好下降点，避免过早下降。 便于飞行员的操纵便于飞行员的操纵，一般采取，一般采取等马赫数、等表速下降方式下降等马赫数、等表速下降方式下降。 下降率不能过大，要与座舱压力变化相适应下降率不能过大

47、，要与座舱压力变化相适应，允许的最大的座舱，允许的最大的座舱 压力变化率为压力变化率为300350ft/min；巡航高度时的座舱压力值；巡航高度时的座舱压力值8000ft。 满足座舱结构对舱内外压力差的限制要求满足座舱结构对舱内外压力差的限制要求,有时需要二次增压。有时需要二次增压。 下降的要求：下降的要求： 5.2下降性能下降性能 5.2.3下降剖面与下降方式下降剖面与下降方式 舱外压力 舱内压力 35000 8000 P Pmax 应适中，应适中，太早：长时间低空飞行耗油多；（低空耗油率大于高空太早：长时间低空飞行耗油多；（低空耗油率大于高空 耗油率）耗油率） 燃油消耗率随高度增加而减少燃油消耗率随高度增加而减少 太晚：飞机下不来或不易完成进近准备；太晚：飞机下不来或不易完成进近准备； TAS450 WF 2800 LB/HR TAS230