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1、Contents飞行性能与方案行性能与方案 飞行性能与方案课程引见飞行性能与方案课程引见n概念概念 n 完全了解大型运完全了解大型运输机的机的飞行性能相行性能相关概念关概念n图表表n 掌握相关性能掌握相关性能图表的运用方法表的运用方法n考考试题型型n 填空填空 单项选择 计算算 简述述 图表表本课程是飞行原理的后续课程。本课程是飞行原理的后续课程。绪论绪论飞行剖面飞行剖面本书章节本书章节l第第1章章 预备知识预备知识 l第第2章章 起飞性能起飞性能 l第第3章章 飞机上升飞机上升,巡航和下降性能巡航和下降性能 l第第4章章 着陆性能着陆性能 l第第5章章 分量与平衡分量与平衡 l第第6章章 飞
2、行方案的制定飞行方案的制定第一章第一章 预备知识预备知识1 11 1 大气和国大气和国标标大气大气 ISAISA 1 12 2 高速高速飞飞机的升阻力特性机的升阻力特性1 13 3 涡轮风涡轮风扇扇发动发动机性能机性能1.1 大气和国际规范大气大气和国际规范大气1.1 大气和国际规范大气大气和国际规范大气所所谓国国际规范大气范大气ISA),就是人就是人为的的规定一个不定一个不变的的大气大气环境，包括温度、密度、气境，包括温度、密度、气压等随高度的等随高度的变化关系，化关系，得出一致的数据，作得出一致的数据，作为计算和算和实验飞机的一致机的一致规范。范。 国国际规范大气由国范大气由国际民航民航组
3、织(ICAO)制定，它是以制定，它是以北半球中北半球中纬度地域大气物理特性的平均度地域大气物理特性的平均值为根据建立的。根据建立的。1.1.1 规范大气物理性质规范大气物理性质 高度 H=0英尺 温度 t0=15或59 大气压 p0=29.92英寸汞柱或1013.2百帕 空气密度 0=0.002377磅秒2/英尺4 音速 a0=661.5海里/小时2、温度、密度、温度、密度、压压强强、音速随高度的、音速随高度的变变化化 音速 音速是指弱扰动波的传播速度，反映了传播介质可紧缩性的大小，音速越大，物质越难紧缩。H36089英尺英尺 t=t0-0.002H H,P,即高度每升高即高度每升高1000f
4、t，温度降低，温度降低2 36089H65574英尺英尺 t=-56.5 H,P, 温度比温度比、压压力比力比、密度比、密度比概念概念=T/T0=P/P0=/0 温度温度变变化化 三者的关系：三者的关系：表表 1.1国际规范大气表国际规范大气表 密度高度：对非规范大气温度经过修正后的压力高度。能直接用来确定飞机的飞行性能。 压力高度：高度表调至参考面气压值后指示出的高度1当高度表设定值为规范海压(QNE)时，指示高度为规范海压高度。2当高度表设定值为修正海压(QNH)时，指示高度为修正海压高度。3当高度表设定值为机场压力(QFE)时，指示高度为场压高度。1.1.1 非规范大气非规范大气机机场标
5、高高600 ft, QNH是是997 hPa, 找出找出规范海平面高度。范海平面高度。 Example 1 由标高求规范海平面高度由标高求规范海平面高度注：高度升高注：高度升高30ft, 压强降低降低1hPa.Example 2 由标高求规范海平面高度由标高求规范海平面高度机机场标高高600 ft, QNH是是1027 hPa, 找出找出规范海平面高度。范海平面高度。实实践大气与践大气与规规范大气的相互范大气的相互换换算算 确定实践大气与规范大气的温度偏向t，即ISA偏向，将温度表示为 ISA+ t例：某机例：某机场气温气温20 ，气，气压高度高度2000ft,确定机确定机场的的ISA偏向。偏
6、向。ISA温度温度=15-22=11 ISA温差温差=20-11=9 温度表示温度表示为为：ISA+9 非非规规范大气的密度范大气的密度计计算：算：例：例：实践温度践温度为30 ，气，气压高度高度3000ft,确定空气密度。确定空气密度。解：首先可求出温度比，解：首先可求出温度比，27330/288=1.0521 再根据气再根据气压高度高度查表得表得 0.8962 由由 = /即可求出即可求出0.8518 。 那么那么实践的空气密度践的空气密度 0 0.00202471.2 高速飞机的升阻力特性高速飞机的升阻力特性1. M数对飞机的升力系数数对飞机的升力系数CL的影响的影响1.2.1 飞行飞行
7、M数对升、阻力系数的影响数对升、阻力系数的影响2、M数对飞机的最大升力系数数对飞机的最大升力系数CLMAX的影响的影响3、M数对飞机的阻力系数数对飞机的阻力系数CD的影响的影响3、M数对飞机的阻力系数数对飞机的阻力系数CD的影响的影响4、M数对飞机的最大升阻比数对飞机的最大升阻比KMAX的影响的影响低速飞行时，经常用飞机的最大升阻比，高速飞行时，经常用气动效率MK来衡量飞机的气动性能的好坏。图图 1-5某飞机的极曲线某飞机的极曲线5、衡量飞机气动性能好坏的规范、衡量飞机气动性能好坏的规范5、衡量飞机气动性能好坏的规范、衡量飞机气动性能好坏的规范随着飞行随着飞行M数的添加数的添加,气动效率气动效
8、率MK会先增大后减小。会先增大后减小。6、高速飞行对临界迎角的影响、高速飞行对临界迎角的影响高亚音速飞行高亚音速飞行,飞机的临界迎角会减小。飞机的临界迎角会减小。1.2.2 飞机重心对升、阻力系数的影响飞机重心对升、阻力系数的影响 重心靠前，会使同迎角下重心靠前，会使同迎角下飞飞机的升力系数和最大升机的升力系数和最大升力系数减小，阻力系数添加。力系数减小，阻力系数添加。平尾负升力添加平尾负升力添加,飞机总升力减少飞机总升力减少,总升力系数减少。总升力系数减少。1.2.3 飞机分量对升、阻力系数的影响飞机分量对升、阻力系数的影响 飞机分量增大，会使同迎角下飞机的升力系数和最飞机分量增大，会使同迎
9、角下飞机的升力系数和最大升力系数减小。大升力系数减小。1.2.4 扰流板对升、阻力系数的影响扰流板对升、阻力系数的影响 运用扰流板后，会使飞机的升力系数减小，阻力系数增运用扰流板后，会使飞机的升力系数减小，阻力系数增大。大。1.2.4 扰流板对升、阻力系数的影响扰流板对升、阻力系数的影响1.2.5 一台发动机失效对阻力系数的影响一台发动机失效对阻力系数的影响 一台一台发动发动机失效后，会机失效后，会使使飞飞机的阻力系数增大。机的阻力系数增大。1.2.6 FAR失速和失速和1g失速引见失速引见 由于由于试飞试飞确定失速速度的方法不同，确定失速速度的方法不同，导导致得到的失速速度大致得到的失速速度
10、大小不同。分小不同。分别别称称为为FAR失速速度失速速度 早早 和和1g失速速度失速速度 晚晚 。FAR失速失速速度速度较较1g失速速度小。失速速度小。 例：例： B747-400的的1g失速速度比失速速度比FAR失速速度大失速速度大6%。 n图图B6 阐明，升力系数添加到添加到最大升力系数阐明，升力系数添加到添加到最大升力系数(CLmax)，并在，并在迎角添加超越某个值时，忽然减小。这个景象叫作失速，可以迎角添加超越某个值时，忽然减小。这个景象叫作失速，可以确定两个速度：确定两个速度：n- VS1g，对应最大升力系数即：在升力即将减小之前。在，对应最大升力系数即：在升力即将减小之前。在这个时
11、辰，过载系数依然等于这个时辰，过载系数依然等于1。n- VSFAR，对应常规失速即：当升力开场快速减小时。在，对应常规失速即：当升力开场快速减小时。在这个时辰，过载系数总是小于这个时辰，过载系数总是小于1。 飞飞行中很多速度均以行中很多速度均以Vs为为基准确定，运用不同的基准确定，运用不同的Vs为为基准，基准，那么确定那么确定这这些速度采用的因子也不同。些速度采用的因子也不同。如：起如：起飞飞平安速度平安速度V2应应不小于不小于1.2VSFAR或或1.13VS1g。 新型新型飞飞机机审审定中，越来越多的定中，越来越多的倾倾向于运用向于运用Vs1gContents1.3 涡轮风扇发动机性能引见涡
12、轮风扇发动机性能引见13 涡轮风扇发动机性能引见涡轮风扇发动机性能引见 风风扇扇发动发动机功率机功率 推力推力 的主要指示参数的主要指示参数为为低低压转压转子子转转速速N1或或发动发动机的机的压压力比力比EPR，燃油流量，燃油流量FF和排气温度和排气温度EGT为辅为辅助指示参数。助指示参数。涡扇发动机任务形状显示涡扇发动机任务形状显示1.3.1 飞行速度对发动机性能的影响飞行速度对发动机性能的影响图图 1-7b发动机推力特性发动机推力特性随速度增大，燃油流随速度增大，燃油流量和耗油率增大。量和耗油率增大。图图 1-8燃油流量与耗油燃油流量与耗油率随速度的变化率随速度的变化1.3.1 飞行速度对
13、发动机性能的影响飞行速度对发动机性能的影响高度添加，发动机推力和燃高度添加，发动机推力和燃油流量减小；耗油率根本不油流量减小；耗油率根本不变。变。1.3.2 飞行高度对发动机性能飞行高度对发动机性能的影响的影响图图 1-9某发动机高度特性某发动机高度特性 在气温较低时，发动机的推力随温度添加可坚在气温较低时，发动机的推力随温度添加可坚持根本不变，当气温添加到一定值时，发动机推持根本不变，当气温添加到一定值时，发动机推力随温度的添加而减小。力随温度的添加而减小。1.3.3 气温对发动机性能的影响气温对发动机性能的影响图图 1-10某发动机高度特性某发动机高度特性最大起最大起飞飞/复复飞飞任任务务形状形状最大上升任最大上升任务务形状形状最大延最大延续续任任务务形状形状最大巡航任最大巡航任务务形状形状减推力减推力/功率任功率任务务形状形状慢慢车车任任务务形状形状反推任反推任务务形状形状1.3.4 燃气涡轮发动机常用的任务形状燃气涡轮发动机常用的任务形状:本章小本章小结结 规规范海平面大气参数及其范海平面大气参数及其变变化化规规律律 ISA偏向偏向 飞飞行行M数数对对升阻力系数及最大升力系数的影响升阻力系数及最大升力系数的影响 飞飞机重心位置机重心位置对对升力、阻力的影响升力、阻力的影响 飞飞机分量机分量对对最大升力系数的影响最大升力系数的影响 FAR失速与失速与1g失速的关系失速的关系
