飞机的起飞和着陆性能.ppt

北航509教研室 2002.2 内容 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 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 收起落架 收襟翼 前三点式飞机的起飞过程 三轮滑跑 两轮滑跑 VR (抬前轮) = 0.7~0.9Vld 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，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 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 5-1 飞机的起飞性能 Ppj由Pky~V曲线取平均值，可取为0.9P0（P0V=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。 离地条件 发动机安装角 离地升力系数，据飞机近地面、起飞襟翼构形的升力特性和αld确定。 5-1 飞机的起飞性能 限制条件 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 1 2 3 着陆前准备 放起落架 放襟翼 H≥200m，对准跑道着陆点，下滑至安全高度 拉杆 充分利用空气阻力减速;推杆前轮着地, 由三点滑跑两点滑跑; 刹车 飞机从安全高度(25m处)下滑过渡到地面滑跑，直至完全停止运动的整个减速过程。 着陆过程 经验指出， 接地速度Vjd 进场速度VH 速度修正系数，取0.9～0.95 min{Cydd,Cyhw,Cyφ},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 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 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