飛機續(xù)航性能課件

第三章飛機的續(xù)航性能上海交通大學航空航天學院3-0引言

3-1基本定義和公式3-2定高定速巡航的航程和航時(噴氣飛機)3-3噴氣飛機最佳巡航特點3-4噴氣飛機最大活動半徑3-5增加航程和航時的途徑3-6小結內容3-0引言引言航程與航時航程L：飛機在平靜大氣中沿預定方向耗盡其可用燃油量所飛過的水平距離。航時T：飛機耗盡其可用燃油量所能持續(xù)飛行的時間。決定續(xù)航性能的因素：燃油飛機所攜帶的燃油量消耗燃油度速度引言LssTssLxhTxhLxihTxih典型巡航飛行剖面總航程、航時中，巡航段約占90％。3-1基本定義和公式基本定義和公式可用燃油量總燃油量 mz不可用的燃油地面試車和滑行 m1著陸前小航線飛行 m2油箱中無法排空 m3安全裕量 m4巡航段可用燃油量可用燃油量燃油消耗速度發(fā)動機臺數(shù)發(fā)動機耗油率單臺推力小時耗油量飛機飛行1小時發(fā)動機所消耗的燃油質量(kg/h)地速(即無風空速)公里耗油量飛機相對于地面飛行1公里所消耗的燃油質量(kg/km)基本定義和公式巡航段航程和航時的基本公式設無風，空速V亦即地速。并設飛機質量變化只源于耗油。則dT時間內:若巡航段重量變化：則基本定義和公式為了確定qh、qkm，采用準定常假設：每瞬時飛機作定直平飛由任務所明確，否則用凈形給定由任務決定否則用凈形隨G而變隨耗油逐漸減輕qkm,qh~V,H,n,G;構形隨燃油消耗,G↓飛行特點等速平飛CL↓(α↓)CD↓(n↓)∴飛行中需逐漸推桿收油門耗油特點可選最佳V、H組合使一定構形、重量下的耗油最少定高定速巡航的航程和航時(噴氣飛機)給定飛行狀態(tài)，確定續(xù)航性能按任務的兩類續(xù)航性能計算問題選擇飛行狀態(tài)得到最佳續(xù)航性能定高定速巡航的航程和航時(噴氣飛機)給定H（不計qkh、η隨速度的變化）G/K=T

min

Vmax-endurance=Vmin-DG/(KV)

=T

/V

min

Vmax-range

定高定速巡航的航程和航時(噴氣飛機)久航速度與遠航速度H=5kmH=11km定高定速巡航的航程和航時(噴氣飛機)最佳巡航特點巡航中速度、高度不變限制了續(xù)航性能的最優(yōu)化。應考慮飛機重量的不斷變化。這里結合渦噴發(fā)動機特點，討論最佳續(xù)航規(guī)律。通常對應于11km以上的高度，即在同溫層，此時(11kmH20km):假設定直平飛噴氣飛機最佳巡航特點一旦初始定直平飛，且保持M,n不變，巡航中無論G,H如何變化，勿需調整Cx(通過α)均能自動保持切向力平衡，這時Cy也不變。隨燃油消耗，飛機緩慢上升(ρH)。某一G下噴氣飛機最佳巡航特點故最佳巡航問題演變?yōu)閷で筮m當?shù)?M,n)組合，使久航問題遠航問題按等速定油門穩(wěn)桿方式巡航GxΔGGx

-ΔG定義：最大活動半徑飛機由機場出發(fā)，飛到目標上空完成一定任務后再返回原機場所能達到的最遠距離最大活動半徑計算問題描述

巡航開始、終了重量分別為G1、G2，執(zhí)行任務消耗的重量G，且L1=L2，確定Gx使L=L1+L2max。GLG1G2L1

=L2噴氣飛機最大活動半徑求解設巡航于H11km高度，按照定n,M最優(yōu)巡航原理可得噴氣飛機最大活動半徑增加可用燃油

設計合理的內部儲油空間提高氣動效率，使Kmax

副油箱(不利因素：增加G和迎面阻力)空中加油根據(jù)任務需要，選用合適的發(fā)動機，使推力要求匹配，且耗油率盡量小設計最佳航路方案，包括考慮非標準使用條件的影響，如風：航時問題取決于空速與地速無關，風沒有影響航程問題與地速相關，即(順風為“＋”)，故順風時可增加航程，逆風時減少減輕飛機結構重量增加航程和航時的途徑續(xù)航性能指標：L、T、R

決定因素：mky、qkm、qh兩類計算問題：給定飛行狀態(tài)的巡航參數(shù)計算，并確定給定高度的久航、遠航速度；噴氣飛機最佳續(xù)航性能的特點及其參數(shù)計算。