第六章 飞机性能工程 巡航性能 - B

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第六章 巡航性能6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 基本公式和主要参数计算 巡航类型 巡航高度 巡航性能计算 一发停车巡航和飘降

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.1 最佳巡航高度

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在一定的巡航方式下，使目标值最优的巡航高度即为最佳高度 最佳高度。 在一定的巡航方式下 ， 使目标值最优的巡航高度即为 最佳高度 。 等马赫数巡航 MRC LRC 经济巡航方式

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.1 最佳巡航高度

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CL nam 1 = lb W CD

1 1 TSFC ρ

2 SW

当M数、重量不变时，燃油里程随飞行高度的变化表明在较高 重量不变时，燃油里程随飞行高度的变化表明在较高 高度上有一个最大的燃油里程。在该高度上巡航最省油，航程长。 高度上有一个最大的燃油里程。在该高度上巡航最省油，航程长。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.1 最佳巡航高度在一定的巡航 方式下， 方式下，最佳高度 随飞机重量增大而 减小。 减小。

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最佳高度随飞机重量的变化曲线： 最佳高度随飞机重量的变化曲线：

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.1 最佳巡航高度

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偏离最佳高度时，会导致燃油消耗大大增加。 偏离最佳高度时，会导致燃油消耗大大增加。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.2 风速对巡航高度的影响

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顺风可以增大地速，增大航程，逆风则减小地速，缩短航程。 顺风可以增大地速，增大航程，逆风则减小地速，缩短航程。 问题：在最佳高度飞行时，如遇到不利的逆风， 问题：在最佳高度飞行时，如遇到不利的逆风，而在某个非最 佳高度上，逆风较小或是顺风时， 佳高度上，逆风较小或是顺风时，是否可以为了增大航程改到非最 佳高度上巡航呢？ 佳高度上巡航呢？ 一方面：考虑改变高度会由非最佳高度较小的逆风或顺风增大航程； 一方面：考虑改变高度会由非最佳高度较小的逆风或顺风增大航程； 另一方面：非最佳高度降低了燃油里程。 另一方面：非最佳高度降低了燃油里程。 使飞机在非最佳高度上的航程与最佳高度上的航程相等的风 速叫得失相当的风 得失相当的风。 速叫得失相当的风。 只有在非最佳高度上的实际风大大有利于得失相当风， 只有在非最佳高度上的实际风大大有利于得失相当风，才可 非最佳高度上 以考虑改变飞行高度，因为从一个高度改飞到另一个高度也会额 以考虑改变飞行高度，因为从一个高度改飞到另一个高度也会额 外消耗一些燃油。 外消耗一些燃油。

VW 2 F2 ≥ VW 1 F1 ;Page 7

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.3 推力限

制高度

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在高温时，由于推力减小，从而限制飞机可能飞行的高度。 在高温时，由于推力减小，从而限制飞机可能飞行的高度。 限制飞机可能飞行的高度 当给定机重时，温度增加，推力减小，使平飞 数减小 数减小； 当给定机重时，温度增加，推力减小，使平飞M数减小； 当给定机重和M数时， 温度增高，推力减小， 当给定机重和 数时，温度增高 ， 推力减小 ， 而为了维持支 数时 承机重的升力，在其他条件不变时(如迎角) 只有降低高度， 承机重的升力 ， 在其他条件不变时 ( 如迎角 ) , 只有降低高度 ， 增大空气密度， 增大升力，同时高度降低，推力也有一定增大。 增大空气密度 ， 来 增大升力 ， 同时高度降低 ，推力也有一定增大 。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.4 机动能力限制的高度

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飞机巡航时应具有足够的机动能力， 飞机巡航时应具有足够的机动能力，以穿越颠簸气流或 做必要的机动动作(如转弯等)。 做必要的机动动作(如转弯等)。 对于给定W 对于给定W、V和要求的ny。存在一个限制的最高飞行高 和要求的n 度(ρ)。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.5 ATC限制高度 限制高度

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为保证飞行安全，防止危险接近和相撞， 为保证飞行安全，防止危险接近和相撞，飞机只能在规定的 高度层飞行， 高度层飞行，但是从性能分析选定的飞行高度不一定正好在飞行 高度层上，所以要选择相近的飞行高度层作为巡航高度 要选择相近的飞行高度层作为巡航高度。 高度层上，所以要选择相近的飞行高度层作为巡航高度。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.6 航程限制 短程巡航最佳高度) 航程限制(短程巡航最佳高度 短程巡航最佳高度

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对于航程较短的巡航如飞向备降场 可能会受到爬升和下降 对于 航程较短的巡航如飞向备降场， 可能会 受到爬升和下降 航程较短 的巡航如飞向备降场， 所需距离的限制，通常规定至少要具有维持一定时间巡航的平飞巡 所需距离的限制，通常规定至少要具有维持一定时间巡航的平飞巡 航段，这种短距巡航高度除受航程长短影响外， 航段，这种短距巡航高度除受航程长短影响外，还受到大气温度和 机重的影响。 机重的影响。

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飞机性能工程6.3 巡航高度巡航高度限制小结: 巡航高度限制小结1 航路风限制 2 推力限制 3 过载限制 4 ATC限制 限制 5 航程限制

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.7 影响因素

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机重：对给定的巡航速度，机重越轻，燃油

里程增大， 机重：对给定的巡航速度，机重越轻，燃油里程增大，最佳巡 航高度也增高。 航高度也增高。 温度：对给定的机重，温度增高，推力降低， 温度：对给定的机重，温度增高，推力降低，最大推力限制高 度降低。 度降低。 巡航M数 其他条件不变时，巡航M数增大 最佳高度增加， 数增大， 巡航 数 ：其他条件不变时 ， 巡航 数增大 ，最佳高度增加 ， 最大推力限制高度、过载限制高度降低。 最大推力限制高度、过载限制高度降低。 过载：其他条件不变时，要求的机动过载越大， 过载：其他条件不变时，要求的机动过载越大，最大过载限制 高度越低。 高度越低。

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飞机性能工程6.3 巡航高度6.3.8 阶梯巡航

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远程飞行，耗油较多，飞机的巡航高度偏离最佳高度太多， 远程飞行，耗油较多，飞机的巡航高度偏离最佳高度太多，很不 经济，为了解决这一问题，既满足ATC的要求，又改善经济性能，提 的要求， 经济，为了解决这一问题，既满足 的要求 又改善经济性能， 阶梯巡航方式。 出阶梯巡航方式。 巡航高度选择原则是使巡航高度尽可能地接近最佳高度， 是使巡航高度尽可能地接近最佳高度 巡航高度选择原则是使巡航高度尽可能地接近最佳高度，按飞机 高度层间隔规定，所选巡航高度层在最佳高度± 英尺的范围内。 高度层间隔规定，所选巡航高度层在最佳高度±2,000英尺的范围内。 英尺的范围内 通常，当高于最佳高度2,000英尺 燃油里程要损失2%,而低于2,000 英尺， 通常，当高于最佳高度2,000英尺，燃油里程要损失2%,而低于2,000 英尺损失1%。 英尺损失 。

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