飞行力学课件：第5章 飞机的起飞和着陆性能

1、飞行力学第五章 飞机的起飞和着陆性能内容引言5-1 飞机的起飞性能5-2 飞机的着陆性能5-3 改善高速飞机起飞着陆性能的措施小结北航509运动及受力特点速度改变很快的非定常运动地面滑跑时承受地面对机轮的支反力和摩擦力地面运动及近地飞行时气动力要考虑地面效应的影响第五章:引言构形变化：放下起落架、打开襟翼等增升装置、使用减速板等等第五章:引言地面效应近地面翼尖涡削弱近地面上下洗削弱CyPpx有地面效应1)升力系数增加2)诱导阻力减少3)产生附加低头力矩(T型尾除外)4)空速管静压口置于翼下方时，静压读数偏高，从而空速读数偏低。主要性能指标起飞：滑跑距离，起飞距离，起飞时间，离地速度着陆：着陆距

2、离，滑跑距离，着陆时间，接地速度距离短, 时间少, 接地/离地速度低，则性能好第五章:引言飞机从起飞线开始滑跑，离地并爬升到机场上空的安全高度，这一加速过程称为起飞。以前三点式为例展开讨论。5-1 飞机的起飞性能根据机场四周障碍物选取，常采用25m、15m或10.7m，与飞机类型有关。概念：起飞稳定上升平飞增速初始稳定上升起飞线起飞滑跑上升加速收起落架收襟翼前三点式飞机的起飞过程VRVld安全高度VHVHV4三轮滑跑两轮滑跑VR (抬前轮) = 0.70.9Vld Vld (离地) VH(安全高度) = 1.3Vld(或按规范)应分别对抬前轮前后两段进行数值积分后相加。因为两段中飞机姿态不同，

3、其迎角及升、阻系数也不同。假设滑跑过程中的两主轮着地，推力与地面平行。地面滑跑距离L1和时间T1的计算精确计算5-1 飞机的起飞性能近似计算5-1 飞机的起飞性能分析5-1 飞机的起飞性能起飞需尽快获取能量, 并产生足够大的升力系数可用数值积分或图解积分求解。注意：气动特性中考虑相应的构形和地效。其中，离地升阻比，由起飞极曲线确定假设为匀加速运动过程，5-1 飞机的起飞性能工程估算Ppj由PkyV曲线取平均值，可取为0.9P0（P0V=0，发动机起飞状态）5-1 飞机的起飞性能对于Pky/G和G/S均较大的高速飞机，忽略气动力的影响。（对距离和时间分别按P取统计平均）粗略估算离地条件 发动机安

4、装角离地升力系数，据飞机近地面、起飞襟翼构形的升力特性和ld确定。5-1 飞机的起飞性能限制条件 0.20.3m离地速度的确定运动特点能量法近似计算5-1 飞机的起飞性能空中段水平距离L2和时间T2的计算能量守恒有地效,放起落架无地效,收起落架4标准操纵: 通过机场上空，进行4转弯飞行 。5-2 飞机的着陆性能123着陆前准备放起落架放襟翼H200m，对准跑道着陆点，下滑至安全高度飘落拉平平飞减速下滑地面滑跑地面减速段,按匀减速估算612m0.51m0.150.25m拉杆充分利用空气阻力减速;推杆前轮着地, 由两点滑跑三点滑跑; 刹车空中减速段,用能量法估算飞机从安全高度(25m处)下滑过渡到

5、地面滑跑，直至完全停止运动的整个减速过程。着陆过程H=25mVHVjd经验指出，接地速度Vjd进场速度VH速度修正系数，取0.90.95minCydd,Cyhw,Cy,计及地效、襟翼处于着陆位置5-2 飞机的着陆性能接地速度和进场速度的确定飞机主轮开始接触地面瞬间的速度 (升力开始不能平衡重量)。飞机下滑至安全高度(25m)处的瞬时速度。能量法近似计算 5-2 飞机的着陆性能空中段水平距离L3和时间T3的计算能量守恒Vjd,L4 ;但L4比L3重要，所以要求Vjd分析假设: 按全部使用刹车的三点滑跑，匀减速运动。着陆构形升阻比轮、地状况+刹车5-2 飞机的着陆性能着陆滑跑距离L4和时间T4的计

6、算近似计算分析一般由空中性能确定，起飞时用满油门，必要时带起飞加速器。现代飞机的飞行速度和翼载荷不断增加，使起飞和着陆滑跑距离大大加长。参数要求为了尽快加速飞机达到离地要求和安全高度，需要增升、减阻、大推进，即措施一般由空中性能和飞行品质确定。5-3 改善高速飞机起飞着陆性能的措施起飞北航509可采用各种增升装置，包括常规翼面增升、变后掠增升、动力增升，或更先进的兼顾亚、跨、超的气动布局。注意增升同时控制阻力，以免对加速不利。所以应适当选用增升装置的位置，使飞机具有较大升阻比。改善跑道表面状况。外界条件影响发动机效率以及推力下坡有利于起飞加速；逆风有利于减小地速(机场跑道与常年风向相一致)。而机场高度增加、温度增加，都对起飞不利。5-3改善高速飞机起飞着陆性能的措施北航509外界条件同起飞类似。因K有利，故可全部打开。减速板，刹车，减速伞，反推力装置，机械装置（舰载机多用）。参数要求为了使飞机从安全高度回到机场、减速停止，需要增升、增阻、多方制动，减速力尽量大以吸收能量，即着陆措施不取决于着陆性能。增升装置其它减速装置上坡、逆风着陆有利；机场高度增加对着陆不利；温度变化影响不大(发动机慢车)。5-3改善高速飞机起飞着陆性能的措施北航5091）增加厚度增升（不实际）2）增加弯度增升3）增加附面层能量延迟分离4）混合2）和3）。例如:涡发生器、前缘缝