2013级飞行性能与计划课件5巡航

1、第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance第 5 章 飞机的巡航性能南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance世界民用喷气机队事故统计(19962005年)各段事故占总事故的百分比17%52%巡航6%下降2%爬升8%初始进近7%最后进近6%初始爬升5%着陆46%起飞12%滑行 8%收上襟翼1%1%14%5

2、7%11%12%3%1%各段时间占总航段时间的百分比南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance本章主要内容5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.1 航程计算的几个基本参数5.1.2 航程公式5.1.3 影响航程的因素5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素5.1.5 巡航高度的选择及其影响因素5.2典型巡航方式及其特点5.2.1保持不变的巡航方式5.2.2 飞行高度保持不变的巡航方式5.2.3和飞行高度保持不变的巡

3、航方式5.2.4 按发动机额定推力巡航方式5.2.5 成本指数巡航5.2.6 阶梯式爬升巡航5.2.7 短航程巡航5.3.1 一发停车的飞行性能变化5.3.2 飘降5.3 一发停车的巡航性能5.4 等待飞行5.5 巡航性能参数计算5.5.1 积分航程表及其使用5.5.2 巡航操纵表南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance本章主要内容飞机的巡航阶段是指从飞机爬升阶段结束时刻到开始下降时刻之间的飞行过程，通常保持升

4、力和重力相等，推力和阻力相等，接近于定常直线飞行的飞行状态。飞机的航班飞行过程中巡航阶段是飞行时间最长、航程最长、消耗燃油最多的阶段。巡航阶段主要是讨论飞机的航程、航时、燃油消耗。巡航性能分析的目的在于选择巡航高度和巡航速度，以最小的直接运营成本(DOC)完成巡航阶段的飞行，进而获得更高的性。正常巡航性能还要要考虑一发停车时的飘降和巡航高度及航迹的越障等问题。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航

5、性能计算的基本公式5.1.1 航程计算的几个基本参数飞机巡航阶段获得的航程从本质上看，是通过发动机把燃油的能量转变为对飞机做功。巡航飞行实现最小的直接成本，就是在燃油消耗和时间消耗之间的权衡和优化。表征燃油消耗和时间消耗的主要参数是燃油流量、比航程（燃油里程）、公里耗油量、燃油消耗率等。(a) 燃油流量FF(Fuel Flow)，是指飞行时为基本时间（1小）所消耗的燃油质量（kg），即是发动机消耗燃油的速率，则有南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning &am

6、p; Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.1 航程计算的几个基本参数飞机巡航阶段获得的航程从本质上看，是通过发动机把燃油的能量转变为对飞机做功。巡航飞行实现最小的直接成本，就是在燃油消耗和时间消耗之间的权衡和优化。表征燃油消耗和时间消耗的主要参数是燃油流量、比航程（燃油里程）、公里耗油量、燃油消耗率等。(b) 比航程SR (Specific Range)，是指消耗燃油(kg)所飞过的水平距离(km或NM)，也称为燃油航程比、燃油里程，则有南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Fli

7、ght Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.1 航程计算的几个基本参数飞机巡航阶段获得的航程从本质上看，是通过发动机把燃油的能量转变为对飞机做功。巡航飞行实现最小的直接成本，就是在燃油消耗和时间消耗之间的权衡和优化。表征燃油消耗和时间消耗的主要参数是燃油流量、比航程（燃油里程）、公里耗油量、燃油消耗率等。(c) 燃油消耗率CTSFC(Thrustspecific fuel consumption)，是指发动机产生推力在时间所耗油量，则有：南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY

8、 COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.2 航程公式(a) 根据比航程的航程计算公式= R = dR = g × dR (5.2)SRmFdmFdWF在式(5.2)中，考虑到巡航阶段燃油WF(=mFg)的消耗即为飞机重量W(=mg)的改变量（其值是减小的），因此有dW=dWF，因此由式(5.2)可得dR = SR × dW= - SR × dW= - SRW × dW(5.4)FgggW记飞

9、机起始巡航的重量为W1(=m1g)，巡航结束重量为W2(=m2g)，则W1> W2。在(，取巡航段的平均值(W·SR)avg，则由(5.4)式积分可得航程R为R = 1 × (S W） × ln W1(5.5)RavggW2由航程计算公式(5.5)可以看出，携带燃油越多即(W1/W2)越大则航程越大；而当消耗燃油相同即(W1/W2)不变时，(W·SR)越大则获得的航程越大。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE中把(W·SR)近似看作是第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Perform

10、ance and Planning & Weight and Balance= R = dR = g × dR mFFF(5.2)5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.2 航程公式SR=(5.3)CmFdmFdWFTSFCT × tT(b) 航程公式的进一步分析飞机的气动效率(M·K)对航程的影响由式(5.2)可得SR=g·dR/dWF= (dR/dt)/dWF / (g·dt)= V/FF，将式(5.3)带入此式可得= V =VSR(5.4)T × CTSFCFF巡航飞行时有T=D，W=L，则T=(W·D)/L而（

11、其中a0标准大气海平面的声速，巡航高度上的温度比），将T和V的表达式带入上式可得=V= a0q M 1 L = a0q× (M L ) × 1 S(5.6)RT × CCW DCDWTSFCTSFCTSFC将式(5.6)带入式(5.4)可得a0qdR = - SR dW = - 1L × dW× M(5.7)ggCTSFCDW南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balan

12、cea0q5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.2 航程公式dR = - SR dW = - 1L × dW(5.7)× MggCTSFCDW(b) 航程公式的进一步分析飞机的气动效率(M·K)对航程的影响(a0q和(M·L/D=M·K)变化很小，近似取平均值或认为其为通常巡航飞行时/ CTSFC )，则飞机由起始巡航的重量为W1巡航飞行到结束重量为W2的航程可由式(5.7)积分得q ）（×q ）（×1 ( a01 ( a0M L ）× ln W1=MK）× ln W1R =(5.8)gCTSFCDW2g

13、CTSFCW2由上式可见:巡航时携带燃油越多即(W1/W2)越大，则航程越远；当巡航装载的燃油一定时，飞机的气动效率越高即(M·K)越大或选择与(M·K)最大 时对应的速度巡航飞行，则航程越大。对于发动机而言其燃油消耗率越小，或是选择其值较小的最有利高度飞行时，航程越大。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance=V= a0q M1 L = a0q5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响

14、航程的因素× (M L ) × 1 SR(5.6)T × CTSFCCTSFCW DCTSFCDW根据燃油里程的定义可知，巡航飞行时合理地选择高度和速度，当使燃油里程最大时，则意味着消耗相同的燃油能获得最远的航程。因此影响航程的因素可以归结为影响燃油里程的因素。根据巡航飞行时W=L可得巡航速度为2WrSCLV =V12W× 1 × W12W× 1 ×L则由式(5.6)可得S=×=×RrSCrSCT × CCTWCTWTSFCTSFCLTSFCL再将W=0.5V2SCD，代入上式则得CL2S111

15、S=××××(5.9)RrCCWDTSFC利用式(5.9)和式(5.7)可得航程计算公式CLR = 22 ×1×× ( W -W )(5.10)12grSCCTSFCD南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素由式(5.9)和(5.10)可知，影响航程的因素CL2S111=×&#

16、215;××S(5.9)RCCrWDTSFC飞C221)(5.10)R =××L × (-WW机的重量、速度、高度和发动机的燃油消耗率，在相同条件下，各因素的影响特性如下。12rSCCgTSFCD(a) 飞机的重量。巡航重量越重，燃油里程会降低，因此航程会减小。(c) 巡航高度。巡航高度越高密度(r)越小，则燃油里程更大，因此航程越远。(d) 燃油消耗率。燃油消耗率越小，则航程越大。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Pl

17、anning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素由式(5.9)和(5.10)可知，影响航程的因素CL2S111S=××××(5.9)RCCrWDTSFC飞机的重量、速度、高度和发动机的燃油消耗率， R = 2 2 × 1×CL)(5.10)× ( W-W12grSCTSFCCD在相同条件下，各因素的影响特性如下。(b) 巡航速度。选择与其动力参数(CL /CD )取最大值时对应的速度（即最大航程VMRC），此时的航程最大。参见图5.2，速度VMRC对应推力

18、曲线上的A点，该点的角最小。而tanf=TRE/V，由于巡航时有TRE=D和W=L，该两式相除可得巡航需用推力的表示式为TRE=W/(L/D)=W/(CL/CD)；又由W=L可得巡航时的速度为，因此有2WrSCLV =WrStanj = TRE =W11×=CLV22WrSCLCL(5.11)CDCD南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素WrS

19、TW11tanj =×= RE V(5.11)C22WCL(b) 巡航速度。 L CDrSCLCD由于巡航飞行时W、r、S数，由式(5.11)可知，当f最小时，则tanf也最小，则此时对应的最大，( CL /CD )根据(5.9)式可知燃油里程此时也是最大的，故航程也是最大的，所以最小的f对应的速度T高度一定H=const重量一定W=constT=DRETRE就是最大航程速度V。通常MRC最大航程速度大于最小阻力速度VMD（亦称有利速度即以最大升阻比Kmax飞行时对应的速度），且VMRC=1.316VMD。CL CDKmax= ()maxBATREminDminCL()CD maxV

20、KmaxminVTASVRmaxVMDVMRCV南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and BalanceVVS=(5.4)(5.8)5.1 巡航性能计算的基本公式RFT × CFTSFCq= 1 ( a0qR = 1 ( a0）（× M L ）× ln W1）（× MK）× ln W15.1.3 影响航程的因素gCTSFCDW2gCTSFCW2(e) 最大航程与航程因子的通过前

21、面的推导或比较式(5.4)和(5.8)可得1M L ）= a1WS= a×（××（×MK）(5.12)R00qqDC/C/TSFCTSFC1（× MK）a通常称式(5.12)中的WS 或为航程因子，它是一个综合反0qC/RTSFC映飞机的气动效率、发动机特性的参数，特别对于现代大多数民航客机的巡航高度均在平流层，因此温度保持不变(q=const)、发动机的燃油消耗率，因此航程因子主要取决于MK（称之为巡航因子）。因此在也近似为平流层保持等高巡航时，可以通过寻找与最大的(MK)max对应的速度飞行可以获得最大的航程。南京航空航天大学飞行学院FLI

22、GHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balancea0qdR = - SR dW= - 1× M L × dW5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素(5.7)ggCTSFCDW根据燃油里程的定义可知，巡航飞行时合理地选择高度和速度，当使燃油里程最大时，则意味着消耗相同的燃油能获得最远的航程。因此影响航程的因素可以归结为影响燃油里程的因素。根据巡航飞行时W=L可得巡航速度为2WrSCLV =V12W× 1

23、 × W12W× 1 ×L则由式(5.6)可得S=×=×RrSCrSCT × CCTWCTWTSFCTSFCLTSFCLq ）（×q ）（×1 ( a0M L ）× ln W11 ( a0MK）× ln W1(5.8)R =gCTSFCDW2gCTSFCW2由上式可见:巡航时携带燃油越多即(W1/W2)越大，则航程越远；当巡航装载的燃油一定时，飞机的气动效率越高即(M·K)越大或选择与(M·K)最大时对应的速度巡航飞行，则航程越大。对于发动机而言其燃油消耗率越小，或是选择其值

24、较小的最有利高度飞行时， 航程越大。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balancea0qdR = - SR dW= - 1× M L × dW5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素(5.7)ggCTSFCDW根据燃油里程的定义可知，巡航飞行时合理地选择高度和速度，当使燃油里程最大时，则意味着消耗相同的燃油能获得最远的航程。因此影响航程的因素可以归结为影响燃油里程的因素。根据巡航飞

25、行时W=L可得巡航速度为2WrSCLV =V12W× 1 × W12W× 1 ×L则由式(5.6)可得S=×=×RrSCrSCT × CCTWCTWTSFCTSFCLTSFCL=0.5rV2SCD，代入上式则得再将W=(5.9)C2111S=××L ××RrSCCWDTSFC利用式(5.9)和式(5.4)可得航程计算公式CLR = 22 ×1×× (W -W )(5.10)12grSCCTSFCD南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY

26、COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balancea0qdR = - SR= - 1× M L × dW5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素dW(5.7)ggCTSFCDWCL2S111S=××××(5.9)RrCCW1DTSFCCL22R =××× (W -(5.10)W)12grSCCTSFCD由式(5.9)和(5.10)可知，影响航程的因素飞机的重量、速度、高度和发

27、动机的燃油消耗率，在相同条件下，各因素的影响特性如下。(a) 飞机的重量。巡航重量越重，燃油里程会降低，因此航程会减小。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and BalanceCL5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素2 × 1 ×× 1× 1 =SR(5.9)SCDCTSFCrWC2 21(5.10)R =××L × (W -W )12g

28、rSCCTSFCD(b) 巡航速度。选择与其动力参数(CL /CD取)最大值时对应的速度（即最大航程VMRC），此时的航程最大。参见图5.2，速度VMRC对应推力曲线上的A点，该点的f角最小。而tanf=TRE/V，由于巡航时有TRE=D和W=L，该两式相除可得巡航需用推力的表示式为TRE=W/(L/D)= W/(CL/CD)；又由W=L可得巡航时的速2W度为V =rSCLT高度一定H=const重量一定W=constWrSTRE=Dtanj = TREW11因此有=×=CLV22WrSCLCLTRECDCD C Kmax= (L)CmaxADBTREminDminCL )(CD m

29、axVKmaxminVTASVRmaxVMDVMRCV南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and BalanceT5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素(b) 巡航速度高度一定H=const重量一定W=constT=DRETREKmax= ( CL )CD maxBWrSATWCL11tanj =×= RE VTDminCL )2REmin2WrSCLC( L CDCD maxVKmaxCDminVV

30、RmaxTASVMDVMRCV由于巡航飞行时W、r、S数，由式(5.11)可知，当f最小时，则tanf也最大，根据(5.9)式可知燃油里程此时也是最最小，则此时对应的(CL /CD )大的，故航程也是最大的，所以最小的f对应的速度就是最大航程速度VMRC。通常最大航程速度大于最小阻力速度VMD（亦称有利速度即以最大升阻比 Kmax飞行时对应的速度），且VMRC=1.316VMD。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Bal

31、ance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.3 影响航程的因素(c) 巡航高度。巡航高度越高密度(r)越小，则燃油里程更大，因此航程越远。(d) 燃油消耗率。燃油消耗率越小，则航程越大。(e) 最大航程与航程因子的通过前面的推导或比较式(5.4)和(5.8)可得1（× M L ）= a ×1WS= a ×（× MK）(5.12)R00qqDC/C/TSFCTSFC1（×aMK）为航程因子通常称式(5.11)中的WSR或0qC/TSFC它是一个综合反映飞机的气动效率、发动机特性的参数，特别对于现代大多数 民航客机的巡航高度均在平流层，因此温度保

32、持不变(q=const)、发动机的燃油，因此航程因子主要取决于MK（称之为巡航因子）。因消耗率也近似为此在平流层保持等高巡航时，可以通过寻找与最大的(MK)max对应的速度飞行可以获得最大的航程。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（× MK）(5.

33、12)qqDCTSFC /CTSFC /从上面的分析可以看出，选择合理的巡航速度和高度是提高航班飞行效益:的基础。常用的巡航速度基于燃油里程分析的最大航程的速度MRC和长航程速度LRC；基于飞行成本指数（即使航班直接成本成本最低）的巡航速度。(a) 最大航程速度及其影响因素最大航程速度 VMRC(umRangeCruise) 亦即最大航程 MMR(um Range Mach Number)，是指在相同的巡航条件下，能使飞机航程最大的巡航速度或巡航MMR巡航飞行，相同条件下能实现给定距离时的油耗是最少的，亦或给定耗油 量时飞机的航程最大。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY

34、 COLLEGE。即以最大航程速度VMRC或最大航程第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（×MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(a) 最大航程速度VMRC(最大航程速度VMRC或最大航um Range Cruise)及其影响因素程MMR是对应于燃油SRSRmax里程最大时的速度。当飞机的巡航高度和重量一定

35、时， 可以得到燃油里程随（速度）变化的曲线（如图5.3），从中可以得到燃油里程最大时对应的最大航程速度VMRC 或最大航程MMR。(VTAS)VVMRCLRC南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE燃油里程1%×SRmaxMMMRMLRCH=const W=const第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0

36、 ×（×MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(a) 最大航程速度VMRC(um Range Cruise)及其影响因素SRSRmax(W1)(1) 重量对最大航程速度的影响：当飞机的巡航高度一定时，不同重量下的燃油里程曲线会发生变化（如图5.4所示）。通常其他条件一样时，随着巡航重量的增加，燃油里程不断减小、最大航程速度S(W )Rmax2S(W )Rmax323MMMR(W3)MMR(W2)MMR(W1)或逐步增大。5.4 重量对燃油里程和最大航程的影响南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGEW重量增加1W W(VTAS)

37、H=constW1<W2<W3第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（×MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(a) 最大航程速度VMRC(2) 高度对最大航程速度的影响当飞机的巡航重量一定时， 不同巡航高度对应的燃油里程曲线会变化规律如图5.5所示。通常其他条件一样时， 随着巡航高度的增加，燃油里

38、程也不断增加、最大航程um Range Cruise)及其影响因素SRSRmax(H3)SRmax(H2) SRmax(H1)HH23H1高度增加(VTAS)MMMR(H3)MMR(H1)MMR(H2)速度或。也会逐步增大5.4高度对燃油里程和最大航程的影响南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGEW=constH1<H2<H3第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L

39、 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（×MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(b) 长航程速度VLRC(Long-Range Cruise) 及其影响因素根据燃油里程曲线在最大燃油里程速度附近区域里，燃油里程随速度的变化比较平缓， 通常选择降低1%的燃油里程所对应的较大的速度巡航飞行，即对应于99%最大燃油里程的速度，该速度SRSRmax称为速度 VLRC(Long-(VTAS)VMRCVLRCRange Cruise)或赫数MLRC。巡航马南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE燃油里程1%&

40、#215;SRmaxMMMRMLRCH=const W=const第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（×MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(b) 长航程速度VLRC(Long-Range Cruise) 及其影响因素在相同条件下，飞机以最大航程速度VMRC亦即最大航程MMR巡航飞SRSRmax(W1)S

41、Rmax(W2) SRmax(W3)行时，虽然燃油里程最大并能获得最大的航程，但是由前面的分析可知， 巡航阶段飞机的重量是逐渐减小的， 其燃油里程是增加的而最大航程速度 是减小的，这将导致与飞行速度不稳W123定区（操纵特性和性都与正常飞MMMR(W3)MMR(W2)MMR(W1)行不同的区域，如图5.22所示的小于最小阻力速度的区域）接近，因此不 利于飞行。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE重量增加W W(VTAS)H=constW1<W2<W3第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Plann

42、ing & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素 1L 1WSR = a0 ×（× M）= a0 ×（× MK）(5.12)qqDCTSFC /CTSFC /(b) 长航程速度VLRC(Long-Range Cruise) 及其影响因素由于VLRC或MLRC相比VMRC或MMR增加较多，虽然燃油里程降低了1%但是巡航速度获得了增加，远离了速度不区域因而性和操纵性会更好，同时飞行时间得以减MLRC是既省油且小，从而补偿了燃油的损失，因此巡航飞行品质又巡航速度，是实际飞行中常使用的巡

43、航方式。相同条件下巡航高度和重量对其影响特性与最大航程速度相同，即高度一定时，MLRC随重量减小而减小，燃油里程增大；重量一定时，MLRC随高度减小而减小，燃油里程也减小。SRSRmax(VTAS)VMRCVLRC南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE燃油里程1%×SRmaxMMMRMLRCH=const W=const速度VLRC或第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因

44、素(c)巡航巡航MECON是指航班飞行的直接运营成本DOC (Direct OperatingCosts)最小时的巡航或速度。通常直接运营成本DOC主要包含三部分：固定成本，如税金、保险费等，通常是保持不变的；与飞行时间相关的成本，如小时维护成本、折旧、的小时费、空管和机场等服务费，一般与飞行时间成正比；与油耗相关的成本，与燃油价格相关，主要取决于航程。航班的直接运营成本记作C这可表达为C=CFWF+Ctt+C0(5.13)南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planni

45、ng & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素(c)巡航C=CFWF+Ctt+C0(5.13)其中：CF燃油成本系数(¥/kg或$/100lb)；WF消耗的燃油(kg)；Ct时间成本系数($/h，¥/h)；t飞行时间(h)；C0固定成本(¥或$)。直接运营成本DOC与巡航直接运营成本DOC成本数的如图5.6所示。使得直接成本最低即图中DOCmin 对应DOCmin的巡航速度即为数MECON。巡航燃油成本时间成本min 燃油成本min时间成本最佳巡航或速度的选择，实际上就是使式(5.13)的

46、直接成本最小。固定成本MECONMMMRMMO南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素(c)巡航C=CFWF+Ctt+C0(1) 影响成本指数的主要因素由式(5.13)可得直接运营成本随巡航距离的变化率（即）为(5.13)巡航距离的直接运营成本dCdWFdt1dt11V1+ CI )= C+ C= C+ C= C+ C= C (5.14)FtF

47、tFtFdRdRdRdR / dWdRCCVFRR其中CI=Ct/CF飞行成本指数(Cost Index)，即时间成本系数与燃油成本系数之比，其量纲为MT-1，常用是kg/min或100lb/h。直接运营成本低应该使(5.14)式确定的dC/dR小，由此可知直接运营成本随燃油里程的增大而减小（燃油成本），随飞行速度的增加而减小（时间成本）。南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5

48、.1.4 巡航速度的选择及其影响因素(c)C=CFWF+Ctt+C0(5.13)巡航(1) 影响成本指数的主要因素dCdWFdt1dt11V1+ CI )= C+ C= C+ C= C+ C= C (5.14)FtFtFtFdRdRdRdR / dWdRCCVFRR飞行速度的影响大小取决于成本指数。特别：CI程CI= 0：飞行时间成本为0，此时MECON=MMR（燃油里程最大时的最大航）；=CImax：飞行时间成本高，燃油成本低，MECON=最大速度，实现速度通常为选为(MMO0.02)飞行时间最短巡航飞行。 最大 (VMO10kt)。或南京航空航天大学飞行学院FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE第 5 章 飞机的巡航性能飞行性能与计划Flight Performance and Planning & Weight and Balance5.1 巡航性能计算的基本公式5.1.4 巡航速度的选择及其影响因素(c)(2) 最低成本指数的巡航速度C=CFWF+Ctt+C0(5.13)把