现代飞机性能工程研讨

飞机性能工程赵向领飞机性能工程

是指机械、器材、物品所具有的性质和功能。

进一步，性能还于经济相关…工程：一般指任务量大的工作，需要多人按一定的程序来完成。绪论

1、航班飞行的各个阶段绪论

2、特点分为两大部分：低速性能（安全）：起飞、着陆；高速性能（经济）：爬升、巡航、下降；特点：理论性、工程实践性、计算量大绪论

3、课程性质与地位地位：专业主干课程、校级精品建设课程；先修课程：空气动力学飞行性能力学基础（理论力学/工程力学）后继课程：飞行计划适航管理飞行性能软件绪论

3、参考资料FAR25、121；JAR25、121；CCAR25、121；性能手册（BOEING）：

飞机飞行手册（AFM）飞机使用手册（OM）性能工程师手册（PEM）性能手册（AIRBUS）：

飞行机组使用手册（FCOM）快速检查手册（QRH）绪论

3、参考资料软件（BOEING）：

MARK7、STASINFLTBPS

BCOP（BoeingClimboutProgram）软件（AIRBUS）：

PEP、TIPWB、TIP绪论

4、应用空管：航迹分析预测、飞机调速、改变飞行高度等；签派：申请速度、高度；计算加油量、机场分析；性能监控、飞机选型、航线分析、计算机飞性计划、单法应急离场程序、高原机场运行、短跑道运行、极地航线、事故分析等；绪论

5、学习方法掌握基本运动规律，能进行定性分析；简单的公式推导；查图、查表计算；内容多；题量较大，需要平时多做题；6、要求：记笔记、带草稿纸。第1章预备知识

飞机的气动特性、发动机特性、飞机重量等是决定飞机性能的重要因素。§

1飞机的气动特性与参数§

2飞机的重量§

3发动机特性§

4标准大气§1飞机的的气动动特性性与参参数1升力特特性2阻力特特性§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性研究升升力系系数随随迎角角、构构型、、马赫赫数等等影响响因素素的变变化关关系。。§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性1.1升力系系数曲曲线迎角与与升力力系数数的关关系：：直线段段；曲线段段；失速；；失速前前兆；；§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性光结机机身----起落架架和襟襟翼均均收起起来。（爬爬升、、巡航航、机机动飞飞行和和下降降阶段段）起飞构构型-----起落架架收上上位置置与不不同起起飞襟襟翼位位置的的组合合。（（起飞离离地起起落架架收起起后，，襟翼翼收起起前））着陆构构型-----起落架架放下下与不不同进进近着着陆襟襟翼位位置组组合。（进进近着着陆））飞机构构型对对升力力系数数的影影响：常见飞飞机构构型：飞机构构型对对升力力系数数的影影响马赫数数对升升力系系数的的影响响：§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性襟翼的的影响响：缝翼的的影响响：§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性外力与与重力力的比比值：ny--法向过过载过载（（载荷荷因子子）：：§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性当攻角角大于于临界界攻角角时，，飞机机会进进入失失速状状态。。升力减减小、、阻力力增大大；一一边减减速一一边掉掉高度度。失速速速度有有两种种表达达形式式：VSFAR和Vs1g定义：：可操纵纵的、、定常常飞行行的最最小速速度，，用CAS表示；；现象：：P21.2FAR失速速速度§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性§1飞机的的气动动特性性与参参数1、升力力特性性1.61g失速速速度失速时时保持持过载载为1.0，即不不掉高高度。。现象：：P5Vs1g>VsFAR§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.1分类根据是是否与与升力力相关关可分分为：零升阻阻力（（废阻阻力））诱导阻阻力§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线定义：：把升力系系数和阻力力系数数随迎迎角的的变化化关系系综合合用一一条曲曲线表表达出出来。。分类：：低速：：CD=f(CL)仅1条高速：：CD=f(CL,M)多条§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线升阻比比：§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线RE修正：：阻力系系数=从极曲曲线中中查得得的阻阻力系系数+雷诺数数修正正的附附加阻阻力系系数由公式式（1-10）计算算出或由图图1-7、1-8查出重心的的影响响：§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线M和CL一定时时，重重心越越靠前前，CD越大。。一发停停车附附加阻阻力：：§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线偏航阻阻力：由于于一发发停车车的不不对称称力矩矩，使使飞机机偏航航和滚滚转，，为了了阻止止偏航航和滚滚转，，偏转副副翼和和方向向舵增增加的的阻力力。风车阻阻力：：§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线襟翼、、起落落架、、减速速板的的影响响放下时时增大大迎风风面积积，增增大阻阻力。。地面效效应：：§1飞机的的气动动特性性与参参数2、阻力力特性性2.2极曲线线上下翼翼面压压差增增加，，从而而使升升力系系数增增加。。地面阻阻碍使使下洗洗流减减小，，使诱诱导阻阻力减减小，，阻力力系数数减小小。下洗洗角角减减小小，，使使平平尾尾迎迎角角减减小小，，出出现现附附加加下下俯俯力力矩矩（（低低头头力力矩矩））。。飞机脱离地面效应区飞机处于地面效应区§1飞机机的的气气动动特特性性与与参参数数2、阻阻力力特特性性2.2极曲曲线线地面面效效应应：：§1飞机机的的气气动动特特性性与与参参数数2、阻阻力力特特性性2.3曲线线与与表表格格的的使使用用线性性插插值值（（查值值、、差差值值）第1章预预备备知知识识飞机机的的气动动特特性性、发动动机机特特性性、飞机机重重量量等是是决决定定飞飞机机性性能能的的重重要要因因素素。。1.1飞机机的的气气动动特特性性与与参参数数1.2飞机机的的重重量量1.3发动动机机特特性性1.4标准准大大气气§2飞机机的的重重量量第1章预预备备知知识识飞机机的的气动动特特性性、发动动机机特特性性、飞机机重重量量等是是决决定定飞飞机机性性能能的的重重要要因因素素。。1.1飞机机的的气气动动特特性性与与参参数数1.2飞机机的的重重量量1.3发动动机机特特性性1.4标准准大大气气§3发动动机机特特性性1、飞飞机机动动力力装装置置2、发动机机节流工工作状态态3、相似工工作状态态（量纲纲分析法法）4、推力特特性5、耗油特特性§3发动机特特性1、飞机动动力装置置

发动机是飞机重要部件，消耗燃油以提供动力来克服阻力。两个参数：推力大小、耗油特性；

§3发动机特特性1、飞机动动力装置置航空发动动机分类类：涡轮喷气发动机：涡轮螺旋桨发动机：涡轮风扇发动机：活塞式发动机燃气涡轮发动机冲压发动机§3发动机特特性1、飞机动动力装置置1.1工作原理理发动机由由进气道道、压气气机、燃燃烧室、、涡轮、、尾喷口口等部件件组成。。§3发动机特特性1、飞机动动力装置置1.3应用涡轮喷气气发动机机：涡轮螺旋旋桨发动动机：Y7涡轮风扇扇发动机机：B737、B747、B757、B767。。。活塞式发发动机：：§3发动机特特性2、发动机机节流工工作状态态在不同飞飞行阶段段目的不不同，对对发动机机的要求求也不同同：最大推力力状态---起飞（复复飞）状状态（TO/GA）：超负荷、、加力工工作状态态，使用用时间有有限制（（保护涡涡轮）。。最大连续续推力状状态（MCT）：满负荷工工作，使使用时间间不受限限制；一一发失效效时使用用。最大爬升升推力状状态（CL）：正常爬升升使用；；最大巡航航推力状状态（MCR）：巡航时用用，不受受时限，，经济性性：巡航航时用到到的推力力不能超超过最大大巡航推推力。慢车推力力状态：：最小慢车车；进近近慢车；；§3发动机特特性2、发动机机节流工工作状态态§3发动机特特性3、相似工工作状态态（量纲纲分析法法）

将常用变量用基本量纲来表示，在等号两边量纲应当一致。

作用：使用换算参数，可以大大简化影响因素，减少曲线的数量。

例子：换算推力换算重量换算燃油流量§3发动机特特性4、推力特特性4.1表示参数数

EGT：用于故障诊断；

N1（低速转子的转速）：用于颠簸飞行；

EPR：低压涡轮后的总压与低压压气机进口处的总压之比。与推力大小近似成正比。FN:发动机在在飞行中中实际能能够提供供用于推推动飞机机前进的的推力。。（发动动机可用用推力））§3发动机特特性4、推力特特性影响因素素马赫数：：马赫数增增大，导导致发动动机入口口总压增增大，推推力减小小；马赫数增增大，导导致进入入发动机机的空气气增多，，推力增增大；结果：先减小，，后增大大；冲压§3发动机特特性4、推力特特性影响因素素高度：高度越高高，入口口压强越越小，EPR越大；换换算推力力也越大大；实际际推力大大小随高高度升高高而降低低；§3发动机特特性4、推力特特