06 飞机的起飞和着陆性能

6．5 飞机的着陆性能
飞机从安全高度（25米）处下滑并过渡到地面滑跑直至完 全停止的整个减速过程——着陆！
着陆距离Lzl 着陆时间Tzl 接地速度Vjd
一、着陆过程
25米安全高度下滑，发动机处于慢车，飞机接近等速直线飞行。 离地5-8米时，驾驶员后拉杆将飞机拉平。拉平终了高度约0.5-1米 飞机减速平飞 ，驾驶员不断拉杆，增加迎角，保持升力等于重力 离地0.15-0.25米时，飞机已接近护尾迎角 速度继续降低。升力小于重力，飞机飘落 主轮接地后，驾驶员保持两点滑跑状态，以充分利用空气阻力减速 减至一定速度后，飞机前轮下沉接地，三点滑跑并开始使用刹车直到飞机 停止！。（阻力伞）
4、地面减速滑跑段的距离和时间 两点无刹车自由滑跑 ——三点滑跑并使用刹车 两点无刹车自由滑跑一般为3秒左右 该段距离： Lzh3Vjd
三点滑跑并使用刹车:
G dV QF g dt
三点减速滑跑段距离和时间为
T jh
G g
0V
jd
dV QF
L jh
G 2g
0V
2 jd
dV2 QF
T5 3 T jh L5 LzhL jh
GG
VH——上升到25，米安全高度上的飞行速度，一般按经 验取1.3倍的离地速度！！数值积分！！
另外一种方法: 安全高度上的总能量等于离地瞬间的总能 量和（P-Q）在飞机上升路程上做的功！！！！
6.3 影响起飞性能的因素及改善起飞性能 的的设计措施
一、发动机推力
推重比增加！！！ （根据重要的空中飞行性能确定）
当发动机故障出现在飞机速度小于决策速度时，驾驶员必须使 用紧急刹车，中断起飞！
否则，一般使用弹射救生！！！（是否使用弹射救生，还需要 当时速度是否大于最小张伞速度Vzs ），最小张伞速度大概为 130-140公里/小时。
1、决策速度大于张伞速度（下图(a)） 讨论速度范围及对应的操作
2、决策速度小于张伞速度（下图(b)）——不允许！！
G dV PQF g dt N GY G——飞机的重量 F=F1+F2 为地面对机轮的摩擦力 N=N1+N2为地面对机轮的支反力 FfNf(GY)
f——摩擦系数。
G g ddVtP12V2SCxf(G12V2SCy)
1 g
d VPf dt G
12VG2S(Cxf
Cy)
阻力和升力系数都对应于停机迎角 tj
简化计算：
（1） 地面加速滑跑（LI， LII合并）——L1,对应的时 间为T1
（2） 加速上升到安全高度（LIII， LIV合并）——L2, 对应的时间为T2
起飞距离：Lqf 起飞时间：Tqf
二、起飞性能的计算 1、地面加速滑跑段的距离和时间 简化：三点滑跑！
假设：发动机推力P和地面平行！
三、气动参数 增加接地升力系数，可降低接地速度，改善着陆性能； 着陆全偏转襟翼，增加升力，同时会增加阻力，总的结果升 阻比下降，改善着陆性能！阻力伞，减速扳
四、使用条件
1、大气条件（高度、气温、风） 2、机场表面状况（坡度、表面质量） 3、使用刹车
2、离地速度 离地瞬间：升力等于重力
2G
V ld S C yld
C yld ——对应于离地迎角 l的d 升力系数，它受到护尾迎
角 hw的限制。
一般要求护尾迎角应比护尾包刚触地时的极限迎角小1.5到 2度。
NOTE：如果抖动升力系数小于护尾迎角所对应的升力系 数，式中应取抖动升力系数
3、加速上升段的距离和时间 运动方程：
讨论速度范围及对应的操作
二、多发动机飞机的安全速度
偏航力矩 低速时方向舵效率低！
驾驶员通过各种操纵（方向舵、不对称刹车等）可以克服非 对称推力产生的偏航力矩的最小速度！！！！——安全速度 Vaq 1、安全速度小于决策速度（下图（a））
2、安全速度大于决策速度（下图（b））(不允许)
三、多发动机飞机的平衡跑道长度
G
cos
V xh
2 G cos S C yxh
T 1 L1
V xh
为什么不考虑可以拉平段？
2、平飞减速段的距离和时间
G dV Q g dt Y G
1 dVQ/Y 1
g dt
K
L321g VVl22ppsKdV2
T3
1 g
VVlppsKdV
Vlp——拉平时的速度 Vps——飘落段开始的速度。 数值积分！
矢量推力降低离地速度！
二、飞机的构造
重量和机翼面积的比G/S——翼载，降低翼载可降低离地速 度，改善起飞降落距离！。
增加机翼面积，可降低翼载，但回增加重量和阻力Q。（空中 性能和飞行品质要求确定）
三、气动特性
提高起飞升力系数（襟翼，附面层控制等）（还可降低地面 摩擦阻力） 增升装置一般会增加阻力，所以对起偏度有要求（达到大的 升阻比）
下滑、拉平、平飞减速、飘落和地面减速滑跑（L1 、L2、、 L3、、 L4、L5；T1 、T2 、T3 、T4、T5）。 拉平和飘落段距离和时间和短，不做单独计算！！！
二、、飞机的着陆性能的计算
1、下滑段的距离和时间 起落架放下、襟翼处于着陆状态（偏度大于起飞状态！！ 为什么？？），发动机处于慢车，P近似为零！
在过程估算时，通常认为整个滑跑过程为三点滑跑的 匀减速运动，则有：
L5
V
2 jd
2 a pj
T5
V
a
pj pj
a pj ——平均减速度！（估算方法）
6.6 影响着陆性能的因素及改善着陆性能 的的设计措施
一、发动机 反推力
二、飞机构造参数 翼载G/S越小，接地速度越小；对缩短空中减速段的距离和 时间也有利！
飞机起飞滑跑过程中加速到某一速度VI时，有一发动机 出现故障停车，飞机带鼓掌 继续起飞到达25米安全高度 所需的整个水平距离恰等于飞机从VI采用紧急刹车中断 起飞所需的水平距离。 该距离和飞机从静止加速到VI的 水平距离之和————平衡跑道长度Lph。
平衡跑道长度越小，飞机带故障起飞性能越好！！！！ VI—对应平衡跑道长度Lph的决策速度！！
G dV P Q G sin g dt G V d Y G cos g dt
假设直线飞行，而且航迹角很小，则有
cos 1, d 0
dt
G dVPQGsin
g dt Y G
T2
1 2g
VV H ld
dV P Q sin GG
L2
1 2g
2
V
H 2
V lkd
dV2 P Q sin
tgQCx 1 25
Y Cy K L1'
下滑段的实际距离为L1,近似计算时，取 L1L1' 25K 降低升阻比，可减小L1，但下滑角增大——拉平困难！ 下滑时的升力系数Cyxh一般取（0.6-0.7）Cymax。——由极 曲线可得到阻力系数Cxxh。——升阻比K——求出下滑角
Y
1 2
V 2 S C yxh
第六章 飞机的起飞和着陆性能
6．1 引言
起飞着陆性能： 起飞距离、起飞时间和离地速度；着陆距 离、着陆时间和接地速度 特点：支反力和摩擦力；地面效应；飞机构型（起落架， 襟翼等）
升阻特性变化
6．2 飞机的起飞性能
研究对象：前三点式喷气式飞机
一、起飞过程 飞机在跑道上由静止加速到离地速度并在空中加速上升到安 全高度的整个加速过程——起飞 安全高度：我国定为25米
四、使用条件
1、大气条件（高度，温度） 高度——高度增加推力降低。 高度增加，密度增加，同样重 量下，离地速度会增加！。 机场高度增加1000米，飞机的起飞距离将增加月20%。
温度——温度增加，发动机推力将降低！，温度变化还回影响 密度，从而改变离地速度！
离地速度——相对空气的！！！！（顺风，逆风）
地面滑跑时间：
T10 T1d t g 10 VldG Pf1 2d V G 2V S(CxfC y)
dVdVdL1dV2 dt dLdt 2 dL
21gddV2LG Pf1 2V G 2S(CxfCy）
地面滑跑距离：
L121g0 VldPf G
dV2
1 2G S(CxfCy)V2
如果推力取平均值，则能得到解析解！否则要 通过数值积分！！
2、机场表面状况（坡度，表面质量）
6.4 起飞工作中发动机出现故障时的若干考虑
起飞滑跑阶段，发动机故障：继续起飞、关闭故障发动机并 使用刹车中断起飞。
中断起飞：驾驶员使用弹射救生 、不使用弹射救生
一、单发动机飞机的决策速度
单发动机飞机在起飞滑跑过程中，当加速到某一速度发动 机出现故障停车时，驾驶员使用紧急刹车能使飞机停止在 跑到范围之内（包括跑道端头的地带），该速度的最大值 ————飞机的决策速度Vjc.
近似计算： K=Kmax Vlp=Vxh Vps=Vjd
Biblioteka Baidu
T3
K max g
(V
xh V
jd ）
L3
K max 2g
(V
2 xh
V
2 jd
)
为什么可以近似不考虑飘落段？
3、接地速度
V jd k1
2G
S C yjd
C yjd 取抖动升力系数和护尾升力系数的小者！！！
k1修正系数（0.92-0.95） 进场速度——下滑到安全高度的瞬时速度！！ 能量守衡定理也可近似求解！！！（思考）！