涡轮风扇发动机性能课件

飞行性能与计划飞行性能与计划

第一章第页2飞行性能与计划课程介绍概念

完全理解多发大型运输机的飞行性能相关概念图表掌握相关性能图表的使用方法考试题型单选名词解释填空简述计算图表本课程是飞行原理的后续课程。绪论第一章第页3飞行剖面第一章第页4本书章节第1章预备知识第2章起飞性能第3章飞机上升,巡航和下降性能第4章着陆性能第5章重量与平衡第6章飞行计划的制定第一章第页5第一章预备知识1．1大气和国标大气（ISA）1．2高速飞机的升阻力特性1．3涡轮风扇发动机性能飞行性能与计划1.1大气和国际标准大气第一章第页71.1大气和国际标准大气所谓国际标准大气（ISA)就是假象的大气结构，人为的规定空气的物理物理性质（包括温度、密度、气压等）及其随高度的变化关系，作为基准使用。

国际标准大气由国际民航组织(ICAO)制定，它是以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据建立的。气体的状态方程：第一章第页81.1.1标准大气物理性质

高度H=0英尺温度t0=15℃或59℉大气压p0=29.92英寸汞柱或1013.2百帕或760mmHg复习：

1m=3.28ft

1Nm=1.85km

1mile=1.6km第一章第页92、温度、密度、压强、音速随高度的变化●音速

音速是指弱扰动波的传播速度，反映了传播介质可压缩性的大小，音速越大，物质越难压缩。第一章第页10·H≤36089英尺

t=t0-0.002H℃H↑,P↓,ρ↓即高度每升高1000ft，温度降低2℃·36089≤H≤65574英尺

t=-56.5℃H↑,P↓,ρ↓●温度比θ、压力比δ、密度比σ概念

θ=T/T0 δ=P/P0 σ=ρ/ρ0

●温度变化

三者的关系：δ＝θ×σ第一章第页11表1.1国际标准大气表第一章第页12●密度高度：对非标准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）当高度表设定值为标准海压(QNE)时，指示高度为标准海压高度。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非标准大气第一章第页13机场标高600ft,QNH是997hPa,找出标准海平面高度。

Example1由标高求标准海平面高度注：高度升高30ft,压强降低1hPa.第一章第页14Example2由标高求标准海平面高度机场标高600ft,QNH是1027hPa,找出标准海平面高度。第一章第页15●实际大气与标准大气的相互换算

确定实际大气与标准大气的温度偏差（△t），即ISA偏差，将温度表示为ISA+△t例：某机场气温20℃，气压高度2000ft,确定机场的ISA偏差。ISA温度=15-2×2=11℃ISA温差=20-11=9℃温度表示为：ISA+9℃第一章第页16●非标准大气的密度计算：例：实际温度为30℃，气压高度3000ft,确定空气密度。解：首先可求出温度比，θ＝（273＋30）/288=1.0521

再根据气压高度查表得

δ＝0.8962

由σ=δ/θ即可求出σ＝0.8518

。则实际的空气密度ρ＝ρ0×σ＝0.0020247飞行性能与计划1.2高速飞机的升阻力特性第一章第页181.M数对飞机的升力系数CL的影响1.2.1飞行M数对升、阻力系数的影响第一章第页192、M数对飞机的最大升力系数CLMAX的影响第一章第页203、M数对飞机的阻力系数CD的影响第一章第页213、M数对飞机的阻力系数CD的影响第一章第页224、M数对飞机的最大升阻比KMAX的影响第一章第页23低速飞行时，常常用飞机的最大升阻比，高速飞行时，常常用气动效率MK来衡量飞机的气动性能的好坏。5、衡量飞机气动性能好坏的标准随着飞行M数的增加,气动效率MK会先增大后减小。第一章第页246、高速飞行对临界迎角的影响高亚音速飞行,飞机的临界迎角会减小。第一章第页251.2.2飞机重心对升、阻力系数的影响

重心靠前，会使同迎角下飞机的升力系数和最大升力系数减小，阻力系数增加。平尾负升力增加,飞机总升力减少,总升力系数减少。第一章第页261.2.3飞机重量对升、阻力系数的影响

飞机重量增大，会使同迎角下飞机的升力系数和最大升力系数减小。第一章第页271.2.4扰流板对升、阻力系数的影响

使用扰流板后，会使飞机的升力系数减小，阻力系数增大。第一章第页281.2.4扰流板对升、阻力系数的影响第一章第页291.2.5一台发动机失效对阻力系数的影响

一台发动机失效后，会使飞机的阻力系数增大。第一章第页301.2.6FAR失速和1g失速介绍

由于试飞确定失速速度的方法不同，导致得到的失速速度大小不同。分别称为FAR失速速度（早）和1g失速速度（晚）。FAR失速速度较1g失速速度小。

例：B747-400的1g失速速度比FAR失速速度大6%。

第一章第页31图B6表明，升力系数增加到增加到最大升力系数(CLmax)，并在迎角增加超过某个值时，突然减小。这个现象叫作失速，可以确定两个速度：-VS1g，对应最大升力系数（即：在升力即将减小之前）。在这个时刻，过载系数仍然等于1。-VSFAR，对应常规失速（即：当升力开始快速减小时）。在这个时刻，过载系数总是小于1。第一章第页32

飞行中很多速度均以Vs为基准确定，使用不同的Vs为基准，则确定这些速度采用的因子也不同。如：起飞安全速度V2应不小于1.2VSFAR或1.13VS1g。

新型飞机审定中，越来越多的倾向于使用Vs1g飞行性能与计划Contents1.3涡轮风扇发动机性能介绍第一章第页341．3涡轮风扇发动机性能介绍

风扇发动机功率（推力）的主要指示参数为低压转子转速N1或发动机的压力比EPR，燃油流量FF和排气温度EGT为辅助指示参数。第一章第页35涡扇发动机工作状态显示第一章第页361.3.1飞行速度对发动机性能的影响图1-7b发动机推力特性第一章第页37随速度增大，燃油流量和耗油率增大。图1-8燃油流量与耗油率随速度的变化1.3.1飞行速度对发动机性能的影响第一章第页38高度增加，发动机推力和燃油流量减小；耗油率基本不变。1.3.2飞行高度对发动机性能的影响图1-9某发动机高度特性第一章第页39

在气温较低时，发动机的推力随温度增加可保持基本不变，当气温增加到一定值时，发动机推力随温度的增加而减小。1.3.3气温对发动机性能的影响图1-10某发动机高度特性第一章第页40·最大起飞/复飞工作状态·最大上升工作状态·最大连续工作状态·最大