1、掌握飞机的性能 目录 1 目录 1. 引言 9 A. 概述 11 1. 国际标准大气 (ISA) 11 1.1. 标准大气模型的建立 11 1.1.1. 温度模型的建立1.1.2. 气压模型的建立 13 1.1.3. 密度模型的建立 15 1.2. 国际标准大气 (ISA)表2. 高度测量原理 17 2.1. 概述 17 2.2. 定义 18 2.3. 高度表调定和温度的影响 20 2.3.1. 高度表调定的修正2.3.2. 温度的修正3. 操作速度 23 3.1. 校准空速 (CAS) 23 3.2. 指示空速 (IAS) 24 3.3. 真空速 (TAS) 24 3.4. 地速 (GS)
2、24 3.5. 马赫数 25 3.6. 真空速 (TAS) 的变化 26 4. 飞行力学 27 B. 飞机的限制 29 1. 飞行限制 29 1.1. 限制过载系数1.2. 最大速度 30 1.3. 最小速度 31 1.3.1. 地面的最小控制速度: VMCG31 1.3.2. 空中的最小控制速度: VMCA32 1.3.3. 进近及着陆期间的最小控制速度: VMCL33 1.3.4. 最小离地速度: VMU34 1.3.5. 失速速度 35 2. 最大结构重量 37 2.1. 飞机重量的定义2.2. 最大结构起飞重量 (MTOW) 39 2.3. 最大结构着陆重量 (MLW) 39 2.4.
3、 最大结构零油重量 (MZFW) 39 2.5.最大结构滑行重量 (MTW) 40 3. 最小结构重量 40 4. 环境包线 40 目录 掌握飞机的性能 2 5. 发动机的限制 41 5.1. 推力调定及 EGT 限制 41 5.2. 起飞推力限制 42 C. 起飞 43 1. 引言 43 2. 起飞速度 44 2.1. 操作起飞速度 44 2.1.1. 发动机故障速度: VEF44 2.1.2. 决断速度: V12.1.3. 抬轮速度: VR46 2.1.4. 离地速度: VLOF2.1.5. 起飞爬升速度: V247 2.2. 起飞速度限制 48 2.2.1. 最大刹车能量速度: VMBE
4、48 2.2.2. 最大轮胎速度: VTIRE2.3. 速度小结3. 跑道限制 49 3.1. 起飞距离 49 3.1.1. 有关条例的背景情况 49 3.1.2. 起飞距离 (TOD) 50 3.1.3. 起飞滑跑距离 (TOR) 52 3.1.4. 加速停止距离 (ASD) 53 3.1.5. V1对加速 -起飞 /停止距离的影响 55 3.2. 可用起飞距离 56 3.2.1. 可用的起飞滑跑 距离 (TORA) 56 3.2.2. 可用起飞距离 (TODA) 56 3.2.3. 可用加速停止距离 (ASDA) 57 3.2.4. 由于对正跑道而损失的跑道长度 58 3.2.5. V1对
5、受到跑道限制的起飞重量的影响 61 4. 爬升和障碍物限制 62 4.1. 起飞飞行航迹4.1.1. 定义4.1.2. 起飞航段和爬升要求 62 4.1.3. 最低和最高改平加速高度 64 4.1.4. 起飞转弯程序 65 4.2. 越障 67 4.2.1. 起飞总飞行航迹和净飞行航迹 67 4.2.2. 直线离场时的越障 68 4.2.3. 转弯离场时的越障4.2.4. 转弯时的梯度损失 69 4.2.5. 有障碍物时的起飞飞行航迹 70 4.2.6. 起飞净空区 71 5. 外界因素 74 5.1. 风 74 5.2. 气压高度 75 5.2.1. 对空气动力的影响 75 5.2.2. 对
6、发动机的影响 76 5.2.3. 小结掌握飞机的性能 目录 3 5.3. 温度 76 5.3.1. 对空气动力的影响 76 5.3.2. 对发动机的影响5.3.3. 小结 77 5.4. 跑道坡度5.5. 跑道状况(干、潮、湿、被污染) 77 5.5.1. 定义 78 5.5.2. 对性能的影响 79 5.5.3. 飞机制造厂家的数据 82 5.5.4. 在湿的和被污染跑道上的起飞性能 83 6. 最大起飞重量的确定 84 6.1. 速度的优化过程6.2. 标准的起飞重量图表 (RTOW 图表 ) 85 7. 灵活和降低额定功率减推力的起飞 87 7.1. 灵活起飞 87 7.1.1. 定义7
7、.1.2. 灵活起飞和跑道状态 88 7.1.3. 灵活温度的确定 89 7.1.4. 灵活起飞的程序7.2. 降低额定功率减推力起飞 90 7.2.1. 定义 90 7.2.2. 在降低额定功率减推力起飞情况下的最小控制速度 90 7.2.3. 降低额定功率减推力的起飞和跑道状态 91 7.2.4. 降低额定功率减推力起飞的程序 92 D. 航线上的限制 93 1. 航线上的故障情况2. 发动机故障 93 2.1. 一般定义 93 2.1.1. 飘降程序2.1.2. 总的和净的飘降航迹 94 2.1.3. 起飞备降场 95 2.2. 一台发动机不工作时在航线上的越障 96 2.2.1. 横向
8、间隔 96 2.2.2. 垂直间隔 97 2.2.3. 备降机场 101 2.3. 双发飞机 102 2.3.1. 60 分钟的规定 102 2.4. 四发飞机2.4.1. 90 分钟的规定2.4.2. 越障 -两台发动机不工作 103 2.4.3. 备降机场 -两台发动机不工作 104 3. 空中客舱增压故障 105 3.1.1. 氧气系统3.1.2. 旅客氧气的要求 106 3.1.3. 飞行剖面 107 3.1.4. 最小飞行高度 108 3.1.5. 越障 -客舱增压故障 109 4. 航线研究 110 目录 掌握飞机的性能 4 E. 着陆限制 111 1. 引言 111 2. 可用着
9、陆距离 (LDA) 111 2.1. 着陆航迹下没有障碍物 111 2.2. 着陆航迹下有障碍物3. 着陆性能 112 3.1. 操作着陆速度 112 3.1.1. 最小可选速度: VLS113 3.1.2. 最后进近速度: VAPP3.1.3. 基准速度: VREF114 3.2. 实际着陆距离 (ALD) 114 3.2.1. 人工着陆3.2.2. 自动着陆 116 3.3. 复飞性能要求 117 3.3.1. 进近爬升3.3.2. 着陆爬升 118 3.4. 外部参数的影响 119 3.4.1. 气压高度3.4.2. 温度3.4.3. 跑道坡度3.4.4. 跑道状态 120 3.4.5.
10、 飞机形态4. 放行要求 121 4.1.所需着陆距离 (RLD) 121 4.1.1. 干跑道所需着陆距离 121 4.1.2. 湿跑道所需着陆距离4.1.3. 被污染跑道所需着陆距离 122 4.1.4. 自动着陆时(干跑道)所需着陆距离 122 4.2. 复飞要求 123 4.2.1. 正常进近4.2.2. II 类或 III 类进近 123 4.3. 结论 123 5. 空中的要求 124 5.1. 空中的故障5.2. 超重着陆的要求 124 5.3. 应急放油的情况 125 F. 巡航 127 1. 概述 127 1.1. 引言 127 1.2. 燃油里程 127 2. 速度的优化
11、128 2.1. 所有发动机都工作时的巡航速度 128 2.1.1. 最大航程马赫数 (MMR) 128 2.1.2. 远程巡航马赫数 (MLRC) 130 2.1.3. 经济巡航马赫数 (MECON) 131 2.1.4. 恒定马赫数 133 掌握飞机的性能 目录 5 3. 高度的优化 133 3.1. 最佳巡航高度3.1.1. 在马赫数恒定的情况下 133 3.1.2. 风的影响 135 3.2. 最大巡航高度 138 3.2.1. 在恒定高度上的极限马赫数 138 3.2.2. 最大巡航高度3.3. 航线机动极限 141 3.3.1. 升力的范围3.3.2. 操作机动限制 142 3.4
12、. 巡航优化:阶梯爬升 147 4. FCOM 中的巡航表G. 爬升 149 1. 飞行力学 149 1.1. 定义 149 1.2. 爬升的方程式 149 1.2.1. 爬升梯度 () 150 1.2.2. 爬升率 (RC) 151 1.2.3. 速度的极曲线 151 1.3. 影响因素 152 1.3.1. 高度的影响1.3.2. 温度的影响 153 1.3.3. 重量的影响1.3.4. 风的影响2. 爬升应用 154 2.1. 爬升的管理 154 2.1.1. 推力调定2.1.2. 能量的分配2.1.3. 爬升升限 155 2.2. 爬升速度2.2.1. 以给定的指示空速 /马赫数进行爬
13、升的法则 155 2.2.2. 以最大梯度爬升 156 2.2.3. 以最大爬升率爬升2.2.4. 以最小成本爬升2.3. FCOM 中的爬升图表 157 2.4. 客舱高度的上升 158 H. 下降 /等待 159 1. 飞行力学 159 1.1. 定义 159 1.2. 下降的方程式 159 1.2.1. 下降梯度 () 159 1.2.2. 下降率 (RD) 160 1.2.3. 速度的极曲线 161 1.3. 影响因素1.3.1. 高度的影响1.3.2. 温度的影响 162 1.3.3. 重量的影响1.3.4. 风的影响 163 目录 掌握飞机的性能 6 2. 下降的应用 164 2.
14、1. 推力调定2.2. 下降速度2.2.1. 以给定的马赫数 /指示空速进行下降的法则 164 2.2.2. 以最小梯度下降(飘降) 165 2.2.3. 以最小速率下降 165 2.2.4. 以最小成本下降2.2.5. 紧急下降 166 2.3. FCOM 中的下降图表2.4. 客舱高度的下降 167 3. 等待 168 3.1. 等待速度 168 3.2. 等待的应用 169 I. 燃油计划和管理 171 1. JAR - 燃油计划和管理1.1. 燃油政策1.1.1. 标准飞行计划 171 1.1.2. 对于孤立机场的程序 175 1.1.3. 不需要备降场的目的地机场 175 1.1.4
15、. 决策点程序 175 1.1.5. 预定点的程序 177 1.1.6. ETOPS 程序1.2. 燃油管理 179 1.2.1. 在着陆机场的最小油量 179 1.2.2. 在目的地机场的最小油量2. FAR - 燃油计划和管理 181 2.1. 不同类型的运行2.2. 燃油政策2.2.1. 国内运行 182 2.2.2. 干线和补充运行 184 2.2.3. 对孤立机场的程序 186 2.2.4. 不需要备降场的目的地机场 186 2.2.5. 二次放行程序 187 2.2.6. ETOPS 程序 188 2.2. 燃油管理2.2.1 在着陆机场的最小油量 188 J. 附录 189 1.
16、 附录 1:高度测量 - 温度的影响 189 2. 附录 2:起飞优化的原理 192 2.1. 起飞形态 192 2.2. 空调 193 2.3. 起飞速度的优化 193 2.3.1. 速度比: V1/VR和 V2/VS193 2.3.2. V1/VR比的影响 194 2.3.3. V2/VS比的影响 197 2.4. 优化过程的结果 199 2.4.1. 最大起飞重量掌握飞机的性能 目录 7 2.4.2. 起飞速度 200 2.4.3. 限制代码2.4.4. RTOW 图表信息 202 3. 附录 3:起飞性能软件 203 3.1. WINPEP 203 3.1.1. 什么是 P.E.P.
17、? 203 3.1.2. TLO 模块 204 3.2. 驾驶舱少纸化系统 (LPC) 205 4. 附录 4:缩略语 206 掌握飞机的性能 引言 9 1. 引言 航空运输的安全是共同努力的结果,一方 面由国家进行规范,另一方面由制造厂商、航空公司和空中交通管制( ATC)予以落实。国家负责监控民航,以确保整个行业保持高的安全水平,它的主要强化手段就是制定和管理所编写的规章。这个控制过程包含一整套固定的规则,以确保飞机满足最低的性能水平,从而引出了有关限制的定义。 “国家管理”通常指的是飞机注册国的民 航当局。例如,在美国,这个角色由联邦航空管理局 (FAA)扮演,而在法国则是“法国民航总局
18、” (DGAC)。 每个国家有其自己的规章,但国际航空方 面则要考虑应用世界通用的规则。因此,在 1948 年创立了国际民航组织 (ICAO),提供一个 超国家的委员会, 来帮助确定一个推荐的最低国际标准。 1944 年 12 月 7 日签署的芝加哥条约成为了世界民航的合法基础。 尽管各个国家习惯采用与飞机制造厂家( 美国、欧洲、加拿大等)一起确定的主要的适航标准,但每个国家还有其自己的一套规章。例如,有些国家(主要是欧洲)采用 JAR-OPS 1,而有的国家则遵守美国的 FAR 121。 因此,“限制领域”取决于以下两个领域的混合体: 适航: 包括飞机设计(限制、性能数据等 ),与 JAR
19、25 或 FAR 25 相关。 运行: 包括技术运行规定(起飞和着陆限制、燃油计划等 ),与 JAR-OPS 1 或 FAR 121 相关。 所有类型的飞机都有适航和运行规章。本 书重点放在“大型飞机”上,也就是最大起飞重量超过 5,700 公斤的飞机。空客的性能文件明确 地分为上述两类:适航和运行。 适航: 飞机飞行手册 (AFM)与适航证相关,包含按 JAR/FAR25 取证的性能数据。 引言 掌握飞机的性能 10 运行: 飞行机组操作手册 (FCOM)可以被看作是 AOM (运行手册中与飞机相关的部分 ),它包括飞机运行所需的所有限制、程序和性能数据。 下表 (表 1)解释了大型飞机的规
20、章基础: ICAO EUROPE (JAA) USA (FAA) 适航 芝加哥条约附件 8 JAR125 FAR225 部 运行规则 芝加哥条约附件 6 JAR-OPS1 FAR 121 部 表 1:大型飞机的要求 所有空客系列的飞机都是按 JAR25 和 /或 FAR25 取证的。另一方面,对运行规则的贯彻是航空公司的责任。 本 书 重点介绍 飞机性能 的三个不同方面: 物理方面: 本书回顾了飞行机理、空气动力学、高度测量、外部因素对飞机性能的影响、飞行优化的概念 规章方面: 介绍主要的 JAR 和 FAR 的取证和运行规定,引导出有关限制的建立。为了便于理解,规章方面的文章加上了引 号,以
21、便澄清所述的内容。在这种情况下,文本用斜体,并向读者明确指出所用的参考文献。 运行方面: 描述运行方法、飞机计算机逻辑、飞行程序、飞行员的动作 1JAR:联合适航要求出自被称为联合航空当局( JAA)的欧洲当局 2FAR: 联邦航空条例出自被称为联邦航空管理局( FAA)的美国当局 掌握飞机的性能 概述 11 A. 概述 1. 国际标准大气 (ISA) 1.1. 标准大气模型的建立 大气是指地球周围的大气层。在世界的不 同地区,其特点是不同的。为此,需要采用一组平均的条件,即: 国际标准大气 (ISA)。 1.1.1. 温度模型的建立 下图 (图 A1) 解释了标准大气中温度的变化: 6040
22、20-20 0-40-6024681012高度亚音速喷气机运输巡航高度层海平面对流层对流层顶 = 36089 ft同温层-56.5C 15C温度(C)(km)500010000150002000025000300003500040000(ft)图 A1: ISA 温度 国际标准的基础是海平面温度 15C,气压 1013.25 hPa1。海平面空气标准密度为 1.225 kg/m3。 11013.25 hPa 等于 29.92 in Hg。 hPa 表示百帕, in Hg 表示英寸汞柱。 概述 掌握飞机的性能 12 在对流层顶以下,温度以恒定的速率 -6.5C/1000 米 或 -1.98C/1
23、000 英尺随着高度变化。标准的对流层顶的高度为 11,000 米或 36,089 英尺。 从对流层顶向上,温度保持恒定的 -56.5C。 因此,在 ISA 模型中被认为是理想气体的空气具有以下特性: 在平均海平面 (MSL): ISA 温度 = T0= +15C = 288.15 K 在 MSL 以上对流层顶以下 (36,089 英尺 ): ISA 温度 (C) = T0- 1.98 x 高度 (英尺 )/1000 为了快速确定在给定高度的标准温度,可以使用以下的近似公式: ISA 温度 (C) = 15 - 2 x高度 (英尺 )/1000 在对流层顶之上 (36, 089 英尺 ): I
24、SA 温度 = -56.5C = 216.5 K 这个 ISA 模型作为一个基准,用于比较真实大气条件和相应的发动机 /飞机性能。因此,在给定的高度,大气条件被表达为 ISA +/- ISA 。 例如: 让我们考虑以下条件的飞行: 高度 = 33,000 英尺 实际温度 = -41C 在 33,000 英尺的标准温度为: ISA = 15 - 2 x 33 = -51C, 而实际温度为 -41C,即:比标准温度高 10C。 结论:飞行条件为 ISA+10。 掌握飞机的性能 概述 13 1.1.2. 气压模型的建立 为了计算给定高度条件下的标准的压力 P, 我们进行以下假设: 对应高度,温度是标
25、准的。 空气是理想气体。 通过测量气压得到的高度被称为 气压高度 ( PA),可以建立一个标准 (ISA)表格 (表 A1)。 ZpPRESSURE ALTITUDEP40000300002000010000(ft)Zp = f(p) ISA table(hPa)(km)24681012200 300 500 850 1013.25图 A2:气压高度与气压的函数关系 压力 (hPa) 气压高度 (PA) FL= PA/100 (英尺 ) (米 ) 200 38661 11784 390 250 34000 10363 340 300 30066 9164 300 500 18287 5574
26、180 850 4813 1467 50 1013 0 0 0 表 A1:用表格表示的气压高度值示例 PA PA = f(P) 气压高度 概述 掌握飞机的性能 14 假定一个体积的气体处于静平衡,其气体状态方程为: dP = gdh 其中 = 高度 h 的空气密度 g= 重力加速度 (9.80665 m/s2) dh = 体积单位的高 dP =对应 dh 的压力变量 理想气体方程为: 其中 R = 通用气体常数 (287.053 J/kg/K) 结果: null 在平均海平面 (MSL): P0= 1013.25 hPa 高于 MSL 但低于对流层顶 (36,089 英尺 ): 其中 P0=
27、1013.25 hPa (海平面的标准气压 ) T0= 288 .15 K (海平面的标准温度 ) = 0.0065 C/m g0= 9.80665 m/s2R = 287.053 J/kg/K h =高度 (m) 注: 在低空,气压每降低 1 hPa, 气压高度大约增加 28 英尺。 在对流层顶以上 (36,089 英尺 ): 其中 P1= 226.32 hPa (在 11,000 米的标准气压 ) T1= 216.65 K (在 11,000 米的标准温度 ) RTP=Rg)hT(PP0001=1101RT)hh(gePP=掌握飞机的性能 概述 15 h1= 11, 000 m g0= 9
28、.80665 m/s2R = 287.053 J/kg/K h =高度 (米 ) 1.1.3. 密度模型的建立 为了计算给定高度上的标准密度 空气被假设为理想气体。因 此,在给定高度,可以按以下方法获得标准密度 (kg/m3) : 其中 R = 通用气体常数 (287.053 J/kg/K) P 以百帕为单位 T 为开氏温度 null 在平均海平面 (MSL): 0= 1.225 kg/m31.2. 国际标准大气 (ISA)表 可以按以下表 A2 的方式,按高度提供国际标准大气的参数(温度、压力、密度): RTP=概述 掌握飞机的性能 16 压力 高度 (英尺 ) 温度 (C) hPa PSI
29、 In.Hg 压力比 = P/Po 密度 = /o 音速 (kt) 高度 (米 ) 40 000 39 000 38 000 37 000 36 000 - 56.5 - 56.5 - 56.5 - 56.5 - 56.3 188 197 206 217 227 2.72 2.58 2.99 3.14 3.30 5.54 5.81 6.10 6.40 6.71 0.1851 0.1942 0.2038 0.2138 0.2243 0.2462 0.2583 0.2710 0.2844 0.2981 573 573 573 573 573 12 19211 88711 58211 27810 9
30、7335 000 34 000 33 000 32 000 31 000 - 54.3 - 52.4 - 50.4 - 48.4 - 46.4 238 250 262 274 287 3.46 3.63 3.80 3.98 4.17 7.04 7.38 7.74 8.11 8.49 0.2353 0.2467 0.2586 0.2709 0.2837 0.3099 0.3220 0.3345 0.3473 0.3605 576 579 581 584 586 10 66810 36310 0589 7549 44930 000 29 000 28 000 27 000 26 000 - 44.
31、4 - 42.5 - 40.5 - 38.5 - 36.5 301 315 329 344 360 4.36 4.57 4.78 4.99 5.22 8.89 9.30 9.73 10.17 10.63 0.2970 0.3107 0.3250 0.3398 0.3552 0.3741 0.3881 0.4025 0.4173 0.4325 589 591 594 597 599 9 1448 8398 5348 2307 92525 000 24 000 23 000 22 000 21 000 - 34.5 - 32.5 - 30.6 - 28.6 - 26.6 376 393 410 4
32、28 446 5.45 5.70 5.95 6.21 6.47 11.10 11.60 12.11 12.64 13.18 0.3711 0.3876 0.4046 0.4223 0.4406 0.4481 0.4642 0.4806 0.4976 0.5150 602 604 607 609 611 7 6207 3157 0106 7066 40120 000 19 000 18 000 17 000 16 000 - 24.6 - 22.6 - 20.7 - 18.7 - 16.7 466 485 506 527 549 6.75 7.04 7.34 7.65 7.97 13.75 14
33、.34 14.94 15.57 16.22 0.4595 0.4791 0.4994 0.5203 0.5420 0.5328 0.5511 0.5699 0.5892 0.6090 614 616 619 621 624 6 0965 7915 4065 1824 87715 000 14 000 13 000 12 000 11 000 - 14.7 - 12.7 - 10.8 - 8.8 - 6.8 572 595 619 644 670 8.29 8.63 8.99 9.35 9.72 16.89 17.58 18.29 19.03 19.79 0.5643 0.5875 0.6113
34、 0.6360 0.6614 0.6292 0.6500 0.6713 0.6932 0.7156 626 628 631 633 636 4 5724 2673 9623 6583 35310 000 9 000 8 000 7 000 6 000 - 4.8 - 2.8 - 0.8 + 1.1 + 3.1 697 724 753 782 812 10.10 10.51 10.92 11.34 11.78 20.58 21.39 22.22 23.09 23.98 0.6877 0.7148 0.7428 0.7716 0.8014 0.7385 0.7620 0.7860 0.8106 0
35、.8359 638 640 643 645 647 3 0482 7432 4382 1341 8295 000 4 000 3 000 2 000 1 000 + 5.1 + 7.1 + 9.1 + 11.0 + 13.0 843 875 908 942 977 12.23 12.69 13.17 13.67 14.17 24.90 25.84 26.82 27.82 28.86 0.8320 0.8637 0.8962 0.9298 0.9644 0.8617 0.8881 0.9151 0.9428 0.9711 650 652 654 656 659 1 5241 2199146103
36、050 + 15.0 1013 14.70 29.92 1.0000 1.0000 661 0- 1 000 + 17.0 1050 15.23 31.02 1.0366 1.0295 664 - 305表 A2:国际标准大气 (ISA) 掌握飞机的性能 概述 17 2. 高度测量原理 2.1. 概述 高度表(图 A4)就是气压计,它按照标准气压和温度法则进行校准。环境大气压力是高度表使用的唯一的输入参数。 ZpPRESSURE ALTITUDEPZp = f(P) ISA table(hPa)1013.25ZpZpsetambZiPsetambP假定处于标准条件,“指示高度”( IA)是以下
37、两个气压面之间的垂直距离(图A3)。 测量 环境压力 的 气压面 (飞机的实际位置),以及 基准气压面 ,它对应的是由飞行员通过高度表的 压力调定 旋钮所选择的设定。 IA = f(P环境) - f(P调定) IA = PA环境- PA调定图 A4: PFD 上的高度表功能 PA PA = f(P) PA amb PA set IA 图 A3:环境压力和压力调定 PA 气压高度 概述 掌握飞机的性能 18 2.2. 定义 标准气压调定: 1013.25 hPa QNH 调定 QFE 调定 无线电高度 (AAL)高 高度 高度层QFEQNH 1013 图 A5: QNH 和气压高度 压力调定和指
38、示高度朝同一个方向运动: 只要增加压力调定值,就会导致相应指示高度( IA)的增加。 高度测量的目的在于确保飞机相对地面以及飞机之间的相对余度。为此,通过高度表压力调定旋钮(图 A5)可以选择不同的运行压力调定值。 QFE 是机场基准点的压力。在设定 QFE 时,高度表指示的是高于机场基准点的高度(若温度是标准的)。 注:空客飞机通常提供选择 QFE 的选项。 QNH 是平均海平面压力。 QNH 的计算是通过测量机场基准点的压力,然后按照标准压力的法则 ,换算到平均海平面 .在使用 QNH 调定值时,高度表指示高于平均海平面的高度(若温度是标准的)。结果,在 ISA 条件下,在机场平面,高度表
39、指示地形的测量高度。 Standard(标准) 对应的是 1013 hPa.在使用标准设定值时,高度表指示的是高于 1013 hPa 等压面(若温度是标准的)的高度。其目的在于在摆脱了局部压力变化后,在整个飞行中提供飞机的垂直间隔 .起飞后,在穿越被称为过渡高度的基准高度后,选择标准调定值。 掌握飞机的性能 概述 19 飞行高度层 对应的是用英尺表示的指示高度在除以 100 后得到的数值,其前提是选择了标准调定值。 过渡高度 是一个指示高度,在它之上,机组必须选择标准调定值。 过渡高度层 是过渡高度以上的第一个可用的飞行高度层。 在爬升时,在过渡高度时进行 QNH 调定值和标准调定值之间的转换
40、;若在下降时,则在过渡高度层进行(图 A6)。 QNH 1013 hPa 过渡高度 过渡高度层海平面 下降 进近 10131013 起飞 爬升 QNHQNH 图 A6:过渡高度和过渡高度层 过渡高度通常在标准仪表离场( SID)图上给出,而过渡高度层则通常由空中交通管制( ATC)给出。 概述 掌握飞机的性能 20 2.3. 高度表调定和温度的影响 当高度表调定值为 1013 hPa 时,真实高度很少与指示高度相等 .这主要是由于海平面的压力通常不是 1013 hPa,及 /或温度不等于 ISA。 2.3.1. 高度表调定的修正 在 ISA 温度条件和标准气压调定值下,若已知当地的 QNH,则
41、飞机的真实高度可以从指示高度获得。 真实高度 = 指示高度 + 28 x (QNH hPa- 1013) 2.3.2. 温度的修正 在给定的指示高度飞行时, 真实高度随温度增加而增加 (图 A7)。真实高度和指示高度之间的关系可以用下面的公式近似表示: ISATTIATA = TA = 真实高度 IA = 指示高度 T = 实际温度(开氏) TISA= 标准温度(开氏) 本手册 附录 1 提供有例子。 掌握飞机的性能 概述 21 图 A7:在恒定的指示高度上温度对真实高度的影响 结论: 温度越高 ,你 飞得越高 温度越低 ,你 飞得越低 . 在温度很低的条件下执行离场或进场程序时, 温度修正是
42、重要的。为此,在FCOM 中提供了下表(表 A3): 1013ISA+ ISA TA IA 1013ISA TA = IA 1013ISA - ISA TA IA 在恒定的指示高度 (IA),当空气静温( SAT) null时,真实高度( TA) null. 概述 掌握飞机的性能 22 表 A3:按温度进行的真高修正 掌握飞机的性能 概述 23 3. 操作速度 操作飞机时使用了不同类型的速度。有些 速度使飞行机组能够在相对临界区域保持一些余度的同时对飞行进行管理,而有些速度则主要用于导航和性能优化的目的。这就是为什么要在下面的小节中回顾航空领域所使用的一些速度类型。 3.1. 校准空速 (CA
43、S) 校准空速 (CAS)是通过总压 (Pt) 和静压 (Ps)的差值获得的。这个差值被称为动压(q)。由于无法直接测量动压,因而通过两个探头来获得(图 A8)。 q = Pt- Ps皮托管 (备用 + 机长 ) 副驾驶的在另一侧静压探头 (备用 + 副驾驶 + 机长 ) 另一侧对称安装 ,以避免侧滑误差图 A8: 皮托管和静压探头 为了获得 总压 Pt,通过面向前方的管子来阻止气流 ,这个管子被称为皮托管,用于测量冲击压力(图 A9)。这个压力的测量考虑了给定 飞行高度的环境压力(静态方面)和飞机的运动(动态方面)。 静压 Ps是通过一系列的垂直于气流的对称的静压探头来测量的。这个测量结果表
44、示的是给定飞行高度的环境压力(静态方面)。 CAS = f (Pt-Ps) = f (q) 在爬升阶段保持恒定的 CAS 可以保持空气动力效应与在海平面时一样,结果,可以消除速度的变化。 概述 掌握飞机的性能 24 Ps Pi Ps0动压 : q = Pt - PS静压 : P S 气流 总压传感器 : Pt 静压口CAS图 A9: CAS 的确定过程 3.2. 指示空速 (IAS) 指示空速 (IAS)是由空速指示器指示的速度。不管是什么 飞行条件,若压力的测量是准确的,则 IAS 应该理想地等于 CAS。尽管如此,取决于飞机的迎角、襟翼形态、近地情况(是否有地效)、风向和其他影响参数,会有
45、一些测量误差,主要是静压。这就导致 CAS 和 IAS 值之间有小的差异。这个差异被称为仪表修正或天线误差 (Ki)。 IAS = CAS + Ki3.3. 真空速 (TAS) 飞行中的飞机在气团中运动,而气团 本身也在相对地球运动 .真空速 (TAS)表示的是飞机在一个与这个气团相关的运动的基准系统中的速度,或者简单地说成飞机在气流中的速度。它可以利用空气密度 ()和压缩性修正值 (K)从 CAS 中获得。 TAS = )/( o K CAS 3.4. 地速 (GS) 地速( GS)代表的是飞机在固定地面基准系统中的速度 。它等于修正了风分量后的 TAS(图 A10)。 地速 = 真空速 +
46、 风修正 掌握飞机的性能 概述 25 TAS风GS DAGS = 地速DA =偏流角TAS = 真空速图 A10:地速和偏流角 3.5. 马赫数 马赫数是 TAS 和音速之间的比值。 aTAS=M其中 TAS = 真空速 a = 在当时飞行高度的音速 用海里 /小时为单位表示的音速为: SAT(K)39a(kt) =其中 SAT = 以开氏温度计量的空气静温 (环境温度 ) 音速只取决于温度。 结果,马赫数可以被表达如下: M=TAS (kt)39 273 + SAT( C)在对流层中以给定的马赫数飞行: 当气压高度增加时, SAT 减小,真空速( TAS)也减小。或: 越高 越慢 概述 掌握
47、飞机的性能 26 分别由飞机皮托管和静压探头测量的 Pt和 Ps也用于计算马赫数。因此, = =sPqfPPPfMsst现代飞机导航显示器上显示的 TAS 通常从马赫数获得。 )( 27339)( CSATMKtAS +=T 3.6. 真空速 (TAS)的变化 图 A11:真空速的变化 -爬升剖面 300 Kt / M0.78 以上图形 (图 A11) 解释了在以恒定的 CAS( 300 海里 /小时)和恒定的马赫数( M0.78)爬升时 TAS 相对气压高度的变化情况。 给定的 CAS 等于给定的马赫数的高度被称为 交叉高度。 200 250 300 350 400 450 50050100150200250300350400450对流层顶iso CAS 300FLTAS (k t)iso Mach 0.78交叉高度掌握飞机的性能 概述 27 4. 飞行