航空器巡航性能
➢ CI越小:燃油成本更重要,相同条件下速度越小;
➢ CI应当由商务部门确定。当输入的CI有偏差时会使飞行成本增加, 但不太明显。如果无法确定CI,最好输入偏小的CI,而不要输入过大 的CI。
问题: MRC对应的M数与经济巡航M哪个大?
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巡航性能
6.2 巡航类型
6.2.5 经济巡航(最低成本巡航)
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
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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6.3 巡航高度
6.3.1 最佳巡航高度
在一定的巡航 方式下,最佳高度 随飞机重量增大而 减小。
巡航性能
最佳高度随飞机重量的变化曲线:
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巡航性能
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6.2 巡航类型
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC
巡航性能
飞行高度增加,MRC速度也增大。
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6.2 巡航类型
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC
风速影响到MRC速度大小。
巡航性能
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6.2 巡航类型
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巡航性能
6.2 巡航类型
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC 燃油里程曲线:
SR nam V lb WF
V TSFC • D
V D
•1 TSFC
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6.2 巡航类型
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC
重量越小,MRC速度也越小。
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6.2 巡航类型
6.2.5 经济巡航(最低成本巡航)
巡航性能
为使直接运营成本最低: 总成本=燃油成本×油量+小时成本×时间+固定成本
与飞行有关的航班总成本有燃油成本和时间成本组成:
C=CT+CF
与时间相关的成本包括:飞行机组;客舱机组;机体材 料/工时;发动机材料/工时;租赁费用
飞行过程中高度不断增加是不允许的。
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巡航性能
6.2 巡航类型
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC
SR nam V lb WF
V TSFC • D
V D
•1 TSFC
当V/D最大时,
燃油里程最大,给 定燃油量情况下, 可以平飞航程最长。
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巡航性能
6.3 巡航高度
6.3.1 最佳巡航高度
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
LRC 经济巡航方式
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巡航性能
6.3 巡航高度
nam 1 CL 1 1 2
6.3.1 最佳巡航高度 lb W CD TSFC SW
巡航性能
(W nam) W V W V
CL Ma0 ;
lb
WF TSFC • D CD TSFC
(W
nam ) lb
M
CL CD
a0
TSFC
;
R
a0
TSFC
M
CL CD
ln
W始 W终
要获得远的航程: 载油量要多—W始/W终要大 飞机的气动特性要好----M(CL/CD)要大 发动机性能要求----燃油消耗率要小
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第六章 巡航性能
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巡航性能
第六章 巡航性能
➢ 主要研究飞机从爬升顶点到下降开始点之间的平飞巡航性能。
➢ 研究的问题:
➢最大航程问题:消耗一定的燃油,如何飞行最远?或飞行 一定距离如何最省油? ➢最大航时问题:一定燃油,如何飞行时间最长? ➢最小巡航成本问题:飞行一定距离如何使成本最小? ➢一发故障后的巡航性能; ➢飘降问题;
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6.1 巡航参数的计算
6.1.3 影响因素
对于设计好投入使用的飞机,为获得更长的航程的使用条件: ➢飞机重量:
飞机重量越大,燃油里程越小,消耗相同油量时航程越小;
➢机翼气动特性: 气动特性越好( CL / CD越大),相同情况下航程越大; ( CL / CD )max 对应的迎角稍小于最大升阻比的迎角; 对应速度是1.316倍有利速度。
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 速叫得失相当风。
这种巡航方式虽 然降低了燃油里程, 但增大了巡航M数, 使飞行时间缩短;
最低成本巡航是 接近于固定M的巡航。
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6.2 巡航类型
6.2.5 发动机推力额定的巡航的方式
巡航性能
高温受到温度限制时可以采用额定推力的方式进行巡航。 保持飞行高度不变,W↘,L↘ ,FN不变,M↗; 燃 nam) Wn巡 dW (W nam) ln W始巡 ;
lb W始巡 W
lb Wn巡
计算航程需要知道燃油里程和W始、W终,差为消耗的燃油 燃油消耗越多,航程越长,
在一定燃油消耗量时,航程因子越大航程越长。
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6.1 巡航参数的计算
6.1.2 航程的计算(2)
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6.2 巡航类型
6.2.5 经济巡航(最低成本巡航)
成本指数:小时成本与燃油成本的比值。
巡航性能 CI=Ct/Cf
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巡航性能
6.2 巡航类型
6.2.5 经济巡航(最低成本巡航)
对应成本最低的速度即为经济巡航M数,或成本最低M数。
CI Ct Cf Ct 100 • C f ;
因此,在气动效率最大时,航程最大;对应的速度为最大航程速度。
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6.1 巡航参数的计算
6.1.2 航程的计算
燃油里程的计算:
巡航性能
nam Ma0
a0
M
CL CD
;
lb
TSTC • FN
TSTC
•W
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1、巡航参数的计算
- - - °F / - - - °C
T / C OAT
- - - °F / - - - °C
Trans ALT
1800
TAKEOFF>
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6.2 巡航类型
6.2.5 经济巡航(最低成本巡航)
巡航性能
经济巡航M取决于成本指数CI: ➢ CI=0:即Ct=0,不计时间成本,最省油时成本最小,即MRC速度; ➢ CI=999:即 Cf影响小,时间影响大,应飞行时间最短,MMO; ➢ CI越大:飞行时间更重要,相同条件下速度越大;
➢发动机特性: 燃油消耗率越小,燃油里程越大,航程越大;
➢飞行高度: 飞行高度越大,大气密度越低,燃油里程越大。
但高度太高时,发动机推力可能受到限制 。
最有利巡航高度是低于升限的较高高度。
nam 1 CL 1 1 2
lb W CD TSFC SW
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巡航性能
第六章 巡航性能
6.1 基本公式和主要参数计算 6.2 巡航类型 6.3 巡航高度 6.4 巡航性能计算 6.5 一发停车巡航和飘降
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6.1 巡航参数的计算
6.1.1、基本概念
巡航性能
➢ 航程:飞机在平静大气中沿给定方向耗尽可用燃油所能飞过 的水平距离(空中距离,不计风的影响)。
➢ 航时:飞机在平静大气中沿给定方向耗尽可用燃油所能飞的 时间。
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巡航性能
第六章 巡航性能
➢巡航:持续进行的,接近定常飞行的一种飞行状态。
➢推力:可用最大推力:
➢重点:油量、距离、时间。
➢目标:选择好巡航高度和巡航速度以获得更好的经济性。
还要考虑一发停车时的飘降和巡航高度、及航迹的越障问题。
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第六章 巡航性能
6.2.2 高度不变的最大航程巡航方式MRC
巡航性能
因为燃油里程最大,所以航程最长;但它的速度接近第 二操纵区,速度稳定性差,不便于操纵。
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6.2 巡航类型
6.2.3 远程巡航方式LRC
由于MRC速度接近反常操纵区,不便于操纵,故在使用中可 以采取比MRC速度稍大一些的速度进行巡航。规定损失1%最大燃
➢ 燃油流量WF:飞机单位时间的耗油量。
➢ 燃油里程nam/lb(SR):飞机消耗单位油量所能飞的距离。
➢ 燃油消耗率TSFC:飞机在单位时间内产生单位推力所消耗的 油量。
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6.1 巡航参数的计算
6.1.2 航程的计算(1)
巡航性能
nam dR ; lb dW
dR nam dW W nam dW ;
Ct 100 • CI • C f ;
时间价格:$/HR; 燃油价格:C/LB;
单位不统一时; 统一单位;
C CT CF CtT C f F C f (100CI •T WF •T );
C Cf
R(100CI WF ) V
R(100CI WF ) ;