飞行原理（第二版） 课件 第7章 起飞和着陆

特殊飞行第7

章0204目录CONTENTS0506077.1

预备知识7.2

地面滑行7.3

起飞7.4

着陆7.5

风对起飞、着陆的影响及修正7.6

着陆目测7.7

特殊情况下的起飞、着陆03017.1预备知识跑道上的标记形式取决于跑道所适用的环境。如图

7.1

表示了三种典型的跑道标志，分别为基本跑道（适用于目视飞行）、非精密进近跑道和精密进近跑道，后两者适用于仪表飞行。跑道入口（Threshold）是指跑道可用于着陆部分的起端。7.1.1

机场环境不同类型的跑道跑道标记矩形起落航线由五个直线段组成，从起飞到着陆的五个直线段分别叫做一边（Departure

Leg）、二边（CrosswindLeg）、三边（Downwind

Leg）、四边（Base

Leg）、五边（Final

Leg）。矩形起落航线由四个转弯组成，从起飞到着陆的四个转弯分别叫做一转弯、二转弯、三转弯和四转弯。7.1.2

起落航线起落航线（Traffic

Pattern）我国的空中交通管制工作分别由下列空中交通管制单位实施：塔台空中交通管制室（塔台）；空中交通服务报告室；进近管制室（进近）；区域管制室（区调）；民航地区管理局调度室（管调）；民航总局空中交通管理局总调度室。7.1.3

空中交通管制（ATC）为便于和国际规则接轨，中国民航总局空管局于

2001年规定，从

2001

年

8

月

9

日开始，至

2002

年

8

月

8

日止，全国

103

个民用机场（不包括军民合用机场）分为三批，统一使用QNH

代替

QFE

和

QNE（也称零点高度），作为飞机在起降阶段的高度表设定标准。起飞着陆的航空器，在穿越一定高度时，必须进行QNH/QNE

的转换。对于起飞的航空器，在过渡高度进行转换，过渡高度（Transition

Altitude）是基于

QNH

的一个高度。对于着陆的航空器，在过渡高度层进行转换，过渡高度层（Transition

Level）是基于

QNE

的一个高度，它必须在过渡高度之上至少

300

m。7.1.4

高度表拨正与过渡高度层过渡高度与过渡高度层7.2地面滑行对直线滑行的基本要求是：飞机平稳起滑，滑行中保持好速度和方向，并使飞机能停止在预定的位置。在直线滑行中，当扰动使滑行方向发生偏离时，前三点式飞机具有自动修正这个偏离的特性，即前三点式飞机在滑行中具有自动方向保持能力，而后三点式飞机则相反。7.2.1

直线滑行前三点式飞机滑行时受扰后的受力情况水平阵风引起的飞机升力变化前三点式飞机一般可用脚蹬操纵前轮偏转来进行滑行转弯。采用向转弯方向单刹车的方法，也可使机头偏转进行转弯。转弯前，应首先减小飞机的滑行速度，并向转弯方向观察，然后向转弯方向蹬舵，使飞机进入转弯。转弯中，主要用脚蹬量的大小调整转弯角速度，必要时可适当使用刹车。当飞机纵轴接近改出目标时，脚蹬应逐渐放平，使飞机对准预定中心线，退出转弯。7.2.2

滑行转弯从力学原理知，滑行转弯半径的大小取决于滑行速度和向心力的大小。滑行速度一定，向心力越大，转弯半径越小；向心力一定，滑行速度越小，转弯半径也越小。7.2.3

影响滑行转弯半径的因素最小转弯半径7.3起

飞现代小型飞机与大型飞机的起飞过程基本相同，一般可分为起飞滑跑、抬前轮离地、初始上升三个阶段。7.3.1

飞机正常起飞的操纵原理飞机的起飞过程1.

起飞滑跑起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度，直到获得离地速度。如何使飞机加速滑跑，如何保持滑跑方向，这是起飞滑跑阶段要关注的主要问题。在滑跑过程中，速度不断增加，作用于飞机的各力都在不断地变化着。在起飞滑跑阶段，总的加速力随着滑跑速度的增大而减小。7.3.1

飞机正常起飞的操纵原理滑跑中阻力随速度的变化7.3.1

飞机正常起飞的操纵原理俯仰与方向舵配平面板抬前轮离地当速度增大到适当值时，即预先规定的前轮速度时，应柔和一致向后带杆抬起前轮，以增大迎角、增大升力并离地，缩短滑跑距离。初始上升离地后，确保飞机有正的上升率，即升降速度表为正时，收起落架。同时需用杆使飞机继续保持在规定的俯仰姿态加速上升，在

50

ft

处飞机加速至大于起飞安全速度

v2

。过

50

ft高度后，根据手册中规定的起飞程序，继续上升至相应的高度，再收襟翼和收油门至上升功率，然后按照规定的程序和路线离场，加入航线或飞往指定训练空域。在这一过程中可随时配平杆舵。1.

离地速度

vLOF飞机起飞滑跑时，当升力正好等于重力时的瞬时速度，叫做离地速度。7.3.2

起飞性能可见，离地速度与飞机的起飞重量、空气密度、离地时的升力系数有关，飞机重量越大，空气密度越小，离地时的升力系数越小，离地速度就越大。2.

起飞安全速度

v2起飞安全速度是飞机达到高于起飞表面

50

ft

时必须达到的最小速度。3.

起飞滑跑距离与起飞距离飞机从开始滑跑至离地之间的距离，称为起飞滑跑距离lTOR

。而起飞距离lTO

，是指飞机从跑道上开始滑跑到离地

50

ft

高度所经过的水平距离。起飞滑跑距离的近似计算公式：飞机的起飞距离是由滑跑距离和上升到

50

ft

高度所经过的空中段的水平距离所组成。上升段前进的水平距离的近似计算公式为：7.3.2

起飞性能4.

起飞性能图表在实际飞行活动中，飞机的起飞性能是利用飞机飞行手册中提供的各种图表和曲线来确定的，这些图表和曲线给出了特定起飞程序下，在不同的温度和机场压力高度下，飞机的起飞性能数据。常见的性能图表以表格的形式给出。7.3.2

起飞性能起飞性能曲线5.

影响起飞滑跑距离和起飞距离的因素影响起飞滑跑距离和起飞距离的因素有油门位置、离地姿态、襟翼位置、起飞重量、机场标高与气温、跑道表面质量、风向风速、跑道坡度等。这些因素一般都是通过影响离地速度或起飞滑跑的平均加速度来影响起飞滑跑距离和起飞距离的。7.3.2

起飞性能起飞性能曲线跑道表面状况与摩擦系数7.4着

陆1.下

降下降是飞机最后进近的延续。目视进近中，一般结合矩形起落航线进行。在五边最后进近段，关键是保持下降角（3°）和五边下降速度，飞机以

50

ft

过跑道头时，必须将速度调整至

vREF

，即着陆进场参考速度或称过跑道头速度。vREF

的大小为当前构型飞机失速速度的1.3

倍。7.4.1

飞机着陆的操纵原理小型飞机着陆过程2.拉

平拉平是飞机由进近姿态平滑过渡到接地姿态的曲线运动过程。7.4.1

飞机着陆的操纵原理着陆中飞机姿态与高度的关系拉平前后的下降角3.接

地接地时，应按规定接地姿态和速度，控制好飞机下沉率，两主轮应同时轻盈接地，即轻两点接地。应避免重接地和三点同时接地，以免产生着陆弹跳现象。在无风情况下接地时，飞机运动方向和机头方向均对正跑道方向，飞机不带坡度和偏侧。7.4.1

飞机着陆的操纵原理正常接地姿态4.

着陆滑跑着陆滑跑的关键问题是减速和保持滑跑方向。对于小型前三点式飞机，为减小前轮和刹车装置的磨损，接地后一般要保持一段两点滑跑，这样迎角大，可利用较大的气动阻力使飞机减速。对于中大型运输机，由于有强有力的地面滑跑减速装置，为缩短着陆距离，飞机拉平接地后就应使前轮接地转为三点滑跑减速。7.4.1

飞机着陆的操纵原理7.4.2

飞机着陆性能着陆进场参考速度

vREF着陆进场参考速度是根据飞机着陆时应保留的安全裕量而确定的一个速度，其大小为着陆构型失速速度vSO

的

1.3

倍，飞机着陆进场时，下降至距跑道表面

50

ft

时的速度必须大于等于vREF

。接地速度

vTD飞机接地瞬间的速度，叫接地速度。接地瞬间的升力大致与飞机重量相等，即：3.

着陆滑跑距离与着陆距离飞机从接地到滑跑停止所经过的距离，叫着陆滑跑距离。从高于跑道表面50

ft

高度开始，下降接地滑跑直至完全停止运动所经过的水平距离，叫着陆距离。着陆滑跑距离的近似计算公式为：着陆距离由着陆空中段水平距离和着陆滑跑段距离组成。着陆滑跑距离的计算前面已经讲过，对于着陆空中段水平距离的近似计算，可用能量法处理：7.4.2

飞机着陆性能4.

着陆性能图表在实际飞行活动中，如同起飞一样，飞机的着陆性能是通过飞机飞行手册中提供的各种图表和曲线来确定的，这些图表和曲线给出了在特定着陆条件下，在不同的温度和机场压力高度下，飞机的着陆性能数据。常见的性能图表以表格的形式给出。7.4.2

飞机着陆性能着

陆

性

能

表

格5.

影响着陆滑跑距离与着陆距离的因素着陆滑跑距离的长短，取决于接地速度的大小和滑跑中减速的快慢。若接地速度小，滑跑中减速又快，则滑跑距离就短。着陆距离的长短，不但取决于着陆滑跑距离的长短，而且还取决于空中段距离的长短。影响着陆滑跑距离与着陆空中段距离的因素很多：（1）进场速度与进场高度；（2）接地姿态；（3）襟翼位置；（4）着陆重量；（5）机场压力高度与气温；（6）跑道表面质量；（7）刹车状况；（8）风向风速；（9）跑道坡度。7.4.2

飞机着陆性能着

陆

性

能

曲线1.

拉高和拉低飞机在较高的高度上，过早地改变飞机的姿态，造成飞机姿态和高度不相适应，叫拉高。飞机在较低的高度上，尚未形成相应的飞机姿态角，称为拉低。拉高和拉低的成因正好相反。7.4.3

着陆中常见的偏差及修正拉高2.拉

飘在拉开始后，飞机向上飘起的现象，叫拉飘。拉飘的主要原因是拉杆过多。7.4.3

着陆中常见的偏差及修正拉飘3.跳

跃飞机接地后又跳离地面的现象，叫跳跃。造成飞机着陆跳跃的原因很多。只要接地时飞机升力与机轮弹力之和大于飞机重力，就会产生跳跃。7.4.3

着陆中常见的偏差及修正重接地引起跳跃7.5风对起飞、着陆的影响及修正侧风中滑跑，机轮的侧向摩擦力阻止着飞机向侧方运动，但侧风使空速与飞机对称面不平行而形成侧滑。侧滑产生的方向稳定力矩，使机头有向上风方向偏转的趋势。侧滑产生的横侧稳定力矩，使飞机有向下风方向倾斜的趋势。故不论是起飞滑跑或着陆滑跑，都应向上风方向压盘，向下风方向抵舵，以保持滑跑方向。飞行员起飞着陆前可以从多种途径得知地面风的状况，典型的如从

ATIS

或塔台处获知，从机场上的风速指示器也可得到地面风的参考。实际当中，风不一定是正侧风或顺逆风，而是从某一方向吹来，飞机的飞行手册中提供有风分量图。7.5.1

侧风情况下滑跑风分量图（TB20）风袋风速指示参考在正侧风情况下飞机离地后，阻止飞机向侧方移动的地面摩擦力随即消失，如果不加修正，经过短暂的时间过渡，飞机即随侧风按同一速度一起漂移，飞机与侧风间不再有相对运动。这种航迹（即地速）与飞机对称面不一致的飞行状态，称为偏流。1.

用改变航向法修正偏流7.5.2

空中侧风导致的偏流及其修正用改变航向法修正侧风2.

用侧滑法修正偏流7.5.2

空中侧风导致的偏流及其修正尾流的向下移动3.

侧滑法和航向法的比较用侧滑法修正偏流的优点是，飞机的航迹与机体纵轴一致，便于根据纵轴方向保持飞机的运动方向，飞机接地前改出测滑法的修正量较易掌握。缺点是飞机在侧滑中，升力减小，阻力增大，升阻比减小，导致飞机气动性能变差。用改变航向法修正偏流时，飞机不带侧滑和坡度，升阻比大，没有气动性能损失。而且改变航向不受侧风限制，即使侧风很大，也能用改变航向法来修正。但由于航迹与纵轴不一致，飞行员不便于根据纵轴方向保持运动方向，而且飞机接地前改出航向法的修正量较不易掌握。7.5.2

空中侧风导致的偏流及其修正起落航线中侧风的修正飞机在侧风中起飞滑跑，为克服横侧稳定力矩，须压上风盘；为克服方向稳定力矩，须抵下风舵。抬起前轮后，应及时调整压盘量。在起飞离地过程中以及离地后，应及时向侧风方向压坡度，用升力的水平分力平衡侧滑引起的侧力，同时加大下风舵保持飞机起飞方向，用侧滑法克服飞机的侧向漂移。用侧滑法上升到一定高度后，应将飞机机头转向侧风方向，改平坡度，转入使用航向法修正继续上升。7.5.3

侧风情况下的起飞侧风中起飞离地侧风中滑跑起飞在最后进近与着陆阶段，可以采用航向法与侧滑法修正侧风。如果五边使用航向法修正，可以在开始拉平前将飞机逐渐转入侧滑法修正。如果在五边中使用侧滑法修正，应将飞机地面轨迹和机头对准跑道中心线，根据飞机的侧向漂移情况，使用上风盘和下风舵进行协调修正。拉平中，飞机需要继续保持向上风方向带坡度和侧滑。接地前，应操纵飞机改出侧滑法。两点滑跑后，速度继续减小，舵面效率继续减弱，应继续增加盘舵量。7.5.4

侧风情况下的着陆侧风情况下着陆不管用侧滑法还是航向法，如果接地前的改出动作不当或时机不正确，都可能形成带偏侧接地。7.5.4

侧风情况下的着陆带偏侧接地的受力情况用侧滑法修正侧风，必须向上风方向压盘，向下风方向蹬舵。侧风速或风角越大，侧滑角越大，修正侧风所需的压盘和蹬舵量就越大。当侧风增大到一定程度时，必须蹬满舵才能保持方向不变，这时的风即为最大可能修正的侧风。如果侧风超过这一值，起飞着陆将无法进行。飞机实际允许使用的最大侧风值要小于理论上的侧风极限值，常称为示范侧风速度（Demonstrated

Crosswind）。7.5.5

侧风极限飞机顺风起飞，若保持同样表速抬前轮，则飞机加速到规定抬前轮速度的时机要晚些，起飞滑跑距离和起飞距离都增长。飞机顺风着陆，若保持空速不变，则下降和平飘的距离都会增长。飞机逆风起飞，若保持同样表速抬前轮，则飞机达到规定抬前轮速度的时机要早些，起飞滑跑距离和起飞距离较短，视线中参照物向后移动的速度较小。飞机逆风着陆，若保持空速不变，则下降和接地地速会变小，下降距离和平飘距离缩短，下降角增大，易造成目测低。7.5.6

顺/逆风起飞、着陆的特点7.6着陆目测7.6.1

目测的基本原理正确选择下滑点飞机着陆进近，其五边下滑轨迹对准地面的一点，叫下滑点。下滑点的位置与着陆拉平后的空中飘飞段距离有密切关系。保持规定的下滑角在下滑点正确的前提下，必须保持规定的下滑角。进入与改出四转弯位置的影响7.6.1

目测的基本原理3.

保持规定的下滑速度空速与姿态的关系在飞机飞行轨迹正确的前提下，即在下滑点和下滑线正确的前提下，保持好规定的五边下滑速度就成为保证目测正确的重要条件。4.

正确掌握收油门的时机正常情况下，一般在拉平过程中柔和均匀地收油门，拉平结束，油门收完。7.6.2

目测的实施概略目测飞机从起落航线的三转弯开始至四转弯改出阶段，称为概略目测阶段。此阶段的关键是控制好四转弯改出的位置和高度，使飞机正好处在

3°下滑道上，为五边目测创造良好的条件。修正目测飞机从改出四转弯下滑至高度

100

ft

左右为修正目测阶段。此阶段的关键是控制飞机沿预定的

3°下滑角下滑，飞向预定的下滑点。精确目测高度

100

ft

左右至接地前，为精确目测阶段。此阶段的关键是根据实际情况，掌握好收油门的时机和快慢，使飞机降落在预定接地点。7.6.3

目测的修正修正下滑点如果发现飞机没有向正常下滑点下降，则应改变飞机的下滑角，重新对准下滑点。修正下滑角在下滑点正确的前提下，如果下滑角出现偏差，则需要用杆和油门进行修正，使飞机的高距比恢复正常，然后再让飞机对准正常下滑点下降。修正下滑速度修正下滑速度，应首先保持好规定的下滑点和下滑角，然后检查下滑速度。在修正目测时，必须考虑油门、下滑角、下滑速度之间的相互影响关系。下滑角大与下滑角小的修正方法7.6.4

风、气温及标高对目测的影响顺风、逆风对目测的影响逆风使目测低，而顺风使目测高。逆风情况下着陆，目测修正方法可以分为两类：一是保持空速，调整下降轨迹；二是保持下降轨迹，调整空速。实际中，小顺风一般不加修正，较大顺风情况下则需调整着陆方向或飞往备降场。侧风对目测的影响侧风着陆时，小型飞机在第五边常采用侧滑法修正。逆侧风着陆时，飞机同时受到逆风和侧风的影响，这两种影响都将引起目测低。而顺侧风对着陆目测的影响则不同，顺风要使目测高，侧风要使目测低，具体结果则取决于这两种影响的综合。7.6.4

风、气温及标高对目测的影响3.

气温和标高对目测的影响当气温变化时，空气密度要改变，飞机的真速也要改变。中午气温比早晨高，空气密度减小，在同样表速的情况下，中午真速大，平飘距离要增长，故目测易高。此外中午气温高，跑道上的上升气流往往比较强，使下滑角减小，下滑距离和平飘距离增长，也造成目测高。7.7特殊情况下的起飞、着陆飞机的下降角小，俯角小，下降速度大拉平开始高度稍低操纵动作应更柔和易目测高7.7.1

不放襟翼着陆襟翼角度对下滑点与下滑角的影响1.起

飞①

起飞前必须根据飞机的性能图表确定飞机的起飞滑跑距离与起飞距离，确保飞机在该起飞重量下和预计起飞跑道上可以安全起飞。同时还需根据性能图表确定飞机的上升性能，确保飞机有能力越障。②

尽可能利用所有对起飞性能有利的因素起飞，如满油门、顺风、下坡等，适当时可以减小飞机起飞重量。③

同一表速时，若起飞真速或地速偏大，则应严格按照性能图表上确定的抬前轮表速抬轮。7.7.2

在高温高原机场起飞、着陆2.着

陆①

起飞前必须根据飞机的性能图表确定飞机的着陆滑跑距离与着陆距离，确保飞机在预计着陆重量下和预计着陆跑道上可以安全着陆。②

尽可能利用所有对着陆性能有利的因素着陆，如：大角度襟翼、逆风、上坡、各种减速装置等。③

同一表速时，进近与着陆真速或地速均偏大，因此易形成目测高。拉平中应根据地速大的特点修正目视感觉，应严格按照性能图表上确定的过跑道头速度操纵。7.7.2

在高温高原机场起飞、着陆当跑道上有积水或冰雪时，会使飞机的起飞、着陆性能发生明显变化，在操纵方法上也就有其特殊的方面。在结冰或可能发生滑水的道面上着陆，除应进行着陆性能的估算，减轻着陆重量外，在操纵上应该注意：①

应避免顺风和大侧风着陆。因在这些条件下，增加了保持方向的困难。②

飞机接地时，不要过分强调落地轻，而应强调扎实和接地点准确，扎实接地可撞透积水，减轻滑水现象。③

飞机接地后应及时使用减速装置，飞机三点滑跑后，稳定刹车减速。7.7.3

在积水和冰雪跑道上着陆1.起

飞在短跑道上起飞，首先必须确保跑道长度在飞机的极限起飞性能之内，根据飞行手册中的飞机性能图表，可以确定在特定情况下飞机的起飞距离与滑跑距离，根据经验对飞机的实际起飞性能进行判断和修正；根据机场净空条件，正确估算飞机离地后的上升能力，对飞机初始上升阶段进行越障分析，以确保飞机可以在特定条件下安全起飞。尽可能利用所有对起飞性能有利的因素，使用最大功率，逆风、下坡起飞并尽可能减小飞机起飞重量。从短跑道上起飞或上升，要求飞行员操纵飞机以发挥其极限起飞性能。从短跑道上起飞，要求飞机从跑道的最端点开始。7.7.4

在短跑道上起飞、着陆1.起

飞为使飞机在离地后得到最陡的爬升和最好的越障，当加速滑跑至陡升速度时，应平稳坚定的向后带杆使飞机离地。离地后飞机加速增快，应用杆使飞机速度保持不变。在飞机已经越障并达到快升速度以后，可以开始收襟翼。7.7.4

在短跑道上起飞、着陆短跑道起飞2.着

陆在短道面上着陆，如同在短道面上起飞一样，要求飞机发挥其最大性能，这种小速度带功率进近着陆与空中小速度飞行技术较为接近。在正常的进近着陆中，飞机接地的精确地点往往是变动的，因为下滑速度、下滑角以及下沉率、风等导致的漂移、姿态的变化以及拉平后的飘飞等等，都对接地点有较大的影响。然而，在短道面或限制区域内着陆时，飞行员必须对飞机的状态有一个精确地控制，以达到越障进近、实现无飘飞的拉平，然后在最短的距离内将飞机停止下来。7.7.4

在短跑道上起飞、着陆短道面进近着陆7.7.5

在软道面上起飞、着陆1.起

飞在软道面上起飞时，要求飞机在可能的情况下尽快升空，以减小草地、软沙、泥泞、雪地等道面引起的阻力。在软道面上的起飞技术也同样适于在粗糙不平的道面上起飞。2.着

陆软道面着陆的要点是：在着陆滑跑中控制飞机，使机翼升力在尽可能长的时间范围内支持飞机重量，减小机轮和道面间的正压力，以减小阻力和机轮受到的冲击。由于着陆场地有障碍或有其他不宜着陆的条件存在时，终止进近并使飞机转入上升的过程叫复飞。复飞的主要特点是要在速度较小和高度较低的情况下，保证飞机能迅速增速和安全上升。引起复飞的原因有多种，比如着陆场地突然出现了飞机或障碍物；着陆目测过高或过低；着陆拉飘过高或弹跳过高；侧风过大或侧风修正不当；飞行员没有着陆信心等等，都将导致飞机不能正常着陆。复飞后的程序和路线，应按照机场使用细则中的规定执行，如图

7.36

所示。一般先飞往机场附近规定的区域上空进行等待飞行，根据管制员指令再次进近着陆，或飞往预定备降场。7.7.6复

飞某机场

26

跑道

ILS仪表进近图1.

单侧主起落架故障在一侧主轮未放下的情况下着陆，要求飞行员操纵杆舵保持力矩平衡，维持直线滑跑。飞行员在操纵上应注意：①

防止拉高或拉飘，强调轻接地。②

主轮接地后，为便于维持滑跑方向，应尽早放下前轮滑跑，用舵保持方向。③

单轮着陆，一般不宜使用刹车减速。7.7.7

起落架故障着陆左侧主轮未放下接地时的飞机受力情况2.

前起落架故障在前起落架故障而主起落架正常的情况下，可按正常的着陆程序着陆。此时要求飞行员具有良好的操纵技术，强调轻两点接地，接地后，应继续带杆，使飞机在尽可能长的时间内保持正常的上仰姿态；两点滑跑阶段不应使用刹车；当带杆到底也不能保持飞机两点滑跑时，可让机头柔和接地。7.7.7

起落架故障着陆1.

停