中国民航大学本科毕业设计（论文）
(3)离地速度VLOF
飞机起飞滑跑中，加速到升力等于重力这一瞬间的速度称为离地速度VLOF，为保证飞机的安全离地，离地速度VLOF必须大于飞机的最小离地速度Vmu。
由离地时升力与重力相等条件可得
1L?W?CLLOF??V2LOF?S (2-1)
2即 VLOF?2WCLLO?SF (2-2)
其中，CLLOF为离地时飞机的升力系数，该值由飞机的离地迎角来确定。
(4)起飞安全速度V2
起飞安全速度V2应该是下列速度的较大值：最小安全速度V2min和VR加上达到高于起飞表面35ft前所获得的速度增量。同时在V2速度上还应该达到规定的爬升度，是保证起飞安全的起飞终点速度。
(5)失速速度VS
该速度是飞机维持水平直线等速飞行的最小速度，是飞机设计性能的一个重要参数，它与飞机的具体构型，即襟翼位置有关。
(6)最小离地速度Vmu
最小离地速度是指飞机以最大允许的地面俯仰姿态，保证飞机尾部不触地离地并继续爬升的最小速度。它是由飞机几何尺寸限制的对应重量和起飞构型下的最小离地速度，是确定不同重量下飞机抬前轮速度的依据之一。最小离地速度一般比初始抖动速度大。飞机离地速度必须不小于1.1VMU（全发)和1.05VMC (一发失效)以及1.1VS三者中的最大值。
(7)空中、地面最小操纵速度VMCA、VMCG 这两个速度在2.2.3详细介绍。 (8)起飞最小安全速度V2min
对于双发和三发涡轮螺旋桨和活塞发动机飞机以及无措施使单发停车带动力失速速度明显减小的涡轮喷气发动机飞机，起飞最小安全速度V2min应当不小于失速速度VS的1.2倍；对于三发以上的涡轮螺旋桨和活塞发动机飞机以及有措施使单发停车带动力失速速度明显减小的涡轮喷气发动机飞机，起飞最小安全速度V2min应当不小于失速速度VS的1.15倍，且V2min>1.1VMCA。考虑到飞机离地后，需要有足够的机动裕度，规定V2min大于1.2VS或1.15VS。图2-5是以飞机的基本设计性能参数失速速度VS为基数，表示上述各种设计性能速度及运行性能速度之间的关系。其中
V3是飞机起飞全过程结束时的速度。
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图2-5 各速度之间的关系
2.2 飞机的最大起飞重量的影响因素
2.2.1 跑道限制
飞机极限起飞重量是指某飞机在一定的跑道长度及当时的气象条件下，为保证飞机在起飞滑跑过程中一发失效情况下的飞行安全而限定的飞机最大起飞重量。一发失效继续起飞所需跑道长度Ljx 与V1之间具有图2-6中曲线a的关系，一发失效中断起飞所需跑道长度Lzd与V1之间具有图2-6中曲线b的关系。图2-6中曲线a和曲线b有一个交点，即Ljx=Lzd，这时对应的跑道长度Lp，对应的故障认定速度为该等长跑道长度下的决断速度V1B。保证一发失效情况下飞行安全所需跑道长度设计就是根据等长跑道长度Lp来确定的。当V1< V1B时，飞行员可以决定中断起飞，当V1>V1B时，可决定继续起飞，Ljx Ljx=Lp，但仍都能满足中断起飞或继续起飞的安全要求。 图2-6 Ljx和Lzd与V的关系 1由图2-6可知，对于每一个飞机起飞重量和相应的大气条件，都可以计算出其等长跑道长度。 计算表明：等长跑道长度随着飞机起飞重量的增加而增大，每一个飞机起飞重量对应一个等长跑道长度。因此，对于一定的跑道长度，在当时的大气条件下，为了保证飞行安全，可以采取限制飞机起飞重量的措施。极限起飞重量的确定，与求等长跑道长度的过程相反，计算原理及方法相同。 9 中国民航大学本科毕业设计（论文） 2.2.2 起飞爬升第一阶段、第二阶段及最后起飞段爬升梯度限制 研究起飞性能时，不仅要研究起飞场道性能，而且还要研究起飞航道性能，所谓起飞航道是指从飞机离地35 ft开始到飞机高度不小于1500 ft，速度增加到不小于1.25 Vs，爬升梯度满足FAR要求的最小梯度要求，并完成收起起落架、襟翼的阶段。而在分析起飞航道性能时，不仅要考虑全发起飞，而且还要考虑起飞过程中一台发动机停车后的起飞剖面。本文中所考虑的各种问题，除非特别说明，都是考虑了起飞中一台发动机停车的问题。 起飞航道阶段开始于基准零点，常选择飞机离地35ft时在道面上投影点作为基准零点。在起飞航道阶段上升，飞机重量大，高度低，而且在航道阶段开始还带有起落架和襟翼，正处于机场周围障碍物上空。为此，在研究起飞航道时又把它分为四个阶段，对各段提出不同的上升梯度要求，如图2-7。 图2-7起飞航道阶段示意图 (1) 起飞航道Ⅰ段：自基准零点开始，结束于起落架完全收起（起落架动作可能开始于起飞航道Ⅰ之前）。在该段襟翼处于起飞位置，发动机处于起飞工作状态，速度保持在V2 到V2+20节之间（根据发动机工作情况，以下同）。 (2) 起飞航道Ⅱ段：从起落架完全收起到高度不低于400 kt，发动机处于起飞工作状态，保持起飞襟翼，速度在V2 到V2+20节之间之间上升。如果航道上有障 碍物，则应在越过障碍物后才进入航道Ⅲ段。 (3) 起飞航道Ⅲ段：减小上升角或改平飞使飞机增速，根据规定的收襟翼速度分几次将襟翼全部收起，同时增速到襟翼全收的速度。在该段，考虑到发动机起飞工作状态的使用时间限制没这段通常使用最大上升工作状态或最大连续工作状态（该状态常用于一台发动机停车后的爬升）。 10 中国民航大学本科毕业设计（论文） (4) 起飞航道Ⅳ段：增速到规定的速度，并保持该表速上升到不低于1500 ft，使用最大上升推力或者最大连续推力。 飞机在起飞航道各个阶段的上升梯度反映了飞机的越障能力。飞机的上升梯度又分为总上升梯度（?总）和净上升梯度（?净）。总上升梯度是指根据飞行性能手册计算得到的上升梯度，净上升梯度是在总上升梯度基础上减去一个安全余量，即考虑驾驶员操纵误差和飞机性能变差引起的上升梯度减小量（△?）之后的上升梯度，即 ?净???总?△? FAR25规定△?的值为：双发飞机：0.8％；三发飞机：0.9％：四发飞机1％。 表 2-1 各起飞航道各个阶段的爬升梯度 飞机类型 双发飞机 三发飞机 四发飞机 Ⅰ段 >0 0.3% 0.5% Ⅱ段 2.4% 2.7% 3.0% Ⅲ段 1.2% 1.5% 1.7% Ⅳ段 1.2% 1.5% 1.7% 由规定可以看出，在起飞航道第一段，FAR规定的上升梯度较小，是因为Ⅰ段，主要是收起落架，而且此时飞机还在机场的管制区域之内，要求过大的上升梯度将使飞机的使用受到很大的限制。起飞航道的第Ⅱ段要求的上升梯度较大，是因为此时飞机已基本脱离机场管制区域，场外可能有高大建筑物，应当尽可能快的增加高度，因此要求较大的上升梯度。即使机场周围没有高大建筑物，此时飞机速度较小，可能比对应构型下的途升速度小，而且襟翼在起飞位置，飞行阻力较大，飞机必须满足上述规定的最小梯度要求，以防止飞机出现坡度后不能取得足够的上升率。因此飞机的起飞重量常常受到第二段的上升梯度的限制。实际应用中把不同条件受上升梯度限制的重量绘制成图或者以表格形式给出数据。 2.2.3 轮胎速度限制 在高温高原机场，特别是有顺风的情况和相同起飞重量、相同离地表速的情况下，飞机的地速大，轮胎受到的离心力大。当轮胎转速达到一定值的时候，巨大的离心力和飞机的重力将使轮胎破裂，因此有必要考虑轮胎速度对最大起飞重量的限制。 2.2.4 刹车能量限制 在中断起飞和着陆中，大约有50%以上的飞机动能靠刹车吸收，刹车将这部分能量变为热能，当刹车累计的热能达到一定成都时，将使刹车烧毁，甚至机轮起火燃烧，严重威胁飞行安全，我们把刹车吸收的热能达到极限值时的飞机滑跑速度称 11 中国民航大学本科毕业设计（论文） 为最大刹车能量限制速度（VMBE）。中断起飞最大速度不能超过这个速度，这可以通过限制V1< VMBE来满足要求。如果出现V1> VMBE这种情况，应当按照飞行手册规定减小起飞重量和起飞速度。 2.2.5 障碍物对最大起飞重量的限制 净空条件不太好的机场，飞机最大起飞重量受到航道条件限制。一般情况下，飞机的净航迹应严格高于障碍物最高点35ft。如果净空条件好，起飞也应满足起飞剖面最小梯度要求，以防止转弯时有梯度损失，损失量随转弯坡度和襟翼位置的增大而增大。表2-2给出不同转弯坡度与襟翼下的梯度损失。 表2-2不同转弯坡度与襟翼下的梯度损失 坡度 5 10 15 同的越障程序。 襟翼位置 全收 0.03 0.13 0.30 10 0.06 0.26 0.60 25 0.07 0.27 0.63 航道上的障碍物，根据距离基准点的远近，可分为近障、中障和远障，采用不障碍物距离基准点小于40000ft的称为近障，这类障碍物一般不高，常常采用先飞越后再改平收襟翼，即采用最大改平高度的上升程序。最大改平高度是指在这个高度上改平增速收襟翼，在飞机增速到襟翼全收状态的机动速度时，起飞油门刚好达到5min的时间限制。最大改平高度取决于机场的标高、气温和防冰系统的使用情况。飞越近障的程序是：保持V2上升到最大改平高度，并依此绘出总、净上升航迹，如果净上升航迹能够超越障碍物而且离障碍物的最高点的高度大于35ft，就满足飞越障碍物的要求。 障碍物距离基准点在40000~70000 ft之间，称为中障，飞越中常常采用延长航道第二段的上升程序，飞越中障的程序为：保持V2上升直到起飞最大油门5分钟限制，然后改平以最大连续推力增速收襟翼。延长起飞航道第二段的改平高度。按照此程序绘制总航迹和净起飞航迹，如果净航迹能够超过障碍物而且具有35英尺以上的安全余量，就满足飞越障碍物的要求。 障碍物距基准点的距离超过70000ft的称为远障。飞越远障的程序通常为:保持 V2上升到最低收襟翼高度，平飞增速收襟翼，然后以最大连续推力、全收气动外形上升，依照此程序绘出总、净航迹，如果净航迹超出障碍物，而且离障碍物最高点高于35英尺，说明起飞重量满足越障的要求。以上计算的净起飞航道是按照保守的方法来计算的，实际飞行中的上升梯度往往比计算的净上升梯度要大，因而保证 12 百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库毕业设计737NG与A320的性能对比(3)在线全文阅读。
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