渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)性能課件

飛行性能與計劃飛行性能與計劃

第一章第頁2飛行性能與計劃課程介紹概念

完全理解多發(fā)大型運輸機(jī)的飛行性能相關(guān)概念圖表掌握相關(guān)性能圖表的使用方法考試題型單選名詞解釋填空簡述計算圖表本課程是飛行原理的后續(xù)課程。緒論第一章第頁3飛行剖面第一章第頁4本書章節(jié)第1章預(yù)備知識第2章起飛性能第3章飛機(jī)上升,巡航和下降性能第4章著陸性能第5章重量與平衡第6章飛行計劃的制定第一章第頁5第一章預(yù)備知識1．1大氣和國標(biāo)大氣（ISA）1．2高速飛機(jī)的升阻力特性1．3渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)性能飛行性能與計劃1.1大氣和國際標(biāo)準(zhǔn)大氣第一章第頁71.1大氣和國際標(biāo)準(zhǔn)大氣所謂國際標(biāo)準(zhǔn)大氣（ISA)就是假象的大氣結(jié)構(gòu)，人為的規(guī)定空氣的物理物理性質(zhì)（包括溫度、密度、氣壓等）及其隨高度的變化關(guān)系，作為基準(zhǔn)使用。

國際標(biāo)準(zhǔn)大氣由國際民航組織(ICAO)制定，它是以北半球中緯度地區(qū)大氣物理特性的平均值為依據(jù)建立的。氣體的狀態(tài)方程：第一章第頁81.1.1標(biāo)準(zhǔn)大氣物理性質(zhì)

高度H=0英尺溫度t0=15℃或59℉大氣壓p0=29.92英寸汞柱或1013.2百帕或760mmHg復(fù)習(xí)：

1m=3.28ft

1Nm=1.85km

1mile=1.6km第一章第頁92、溫度、密度、壓強(qiáng)、音速隨高度的變化●音速

音速是指弱擾動波的傳播速度，反映了傳播介質(zhì)可壓縮性的大小，音速越大，物質(zhì)越難壓縮。第一章第頁10·H≤36089英尺

t=t0-0.002H℃H↑,P↓,ρ↓即高度每升高1000ft，溫度降低2℃·36089≤H≤65574英尺

t=-56.5℃H↑,P↓,ρ↓●溫度比θ、壓力比δ、密度比σ概念

θ=T/T0 δ=P/P0 σ=ρ/ρ0

●溫度變化

三者的關(guān)系：δ＝θ×σ第一章第頁11表1.1國際標(biāo)準(zhǔn)大氣表第一章第頁12●密度高度：對非標(biāo)準(zhǔn)大氣溫度經(jīng)過修正后的壓力高度。能直接用來確定飛機(jī)的飛行性能。●壓力高度：高度表調(diào)至參考面氣壓值后指示出的高度1）當(dāng)高度表設(shè)定值為標(biāo)準(zhǔn)海壓(QNE)時，指示高度為標(biāo)準(zhǔn)海壓高度。2）當(dāng)高度表設(shè)定值為修正海壓(QNH)時，指示高度為修正海壓高度。3）當(dāng)高度表設(shè)定值為機(jī)場壓力(QFE)時，指示高度為場壓高度。1.1.1非標(biāo)準(zhǔn)大氣第一章第頁13機(jī)場標(biāo)高600ft,QNH是997hPa,找出標(biāo)準(zhǔn)海平面高度。

Example1由標(biāo)高求標(biāo)準(zhǔn)海平面高度注：高度升高30ft,壓強(qiáng)降低1hPa.第一章第頁14Example2由標(biāo)高求標(biāo)準(zhǔn)海平面高度機(jī)場標(biāo)高600ft,QNH是1027hPa,找出標(biāo)準(zhǔn)海平面高度。第一章第頁15●實際大氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣的相互換算

確定實際大氣與標(biāo)準(zhǔn)大氣的溫度偏差（△t），即ISA偏差，將溫度表示為ISA+△t例：某機(jī)場氣溫20℃，氣壓高度2000ft,確定機(jī)場的ISA偏差。ISA溫度=15-2×2=11℃ISA溫差=20-11=9℃溫度表示為：ISA+9℃第一章第頁16●非標(biāo)準(zhǔn)大氣的密度計算：例：實際溫度為30℃，氣壓高度3000ft,確定空氣密度。解：首先可求出溫度比，θ＝（273＋30）/288=1.0521

再根據(jù)氣壓高度查表得

δ＝0.8962

由σ=δ/θ即可求出σ＝0.8518

。則實際的空氣密度ρ＝ρ0×σ＝0.0020247飛行性能與計劃1.2高速飛機(jī)的升阻力特性第一章第頁181.M數(shù)對飛機(jī)的升力系數(shù)CL的影響1.2.1飛行M數(shù)對升、阻力系數(shù)的影響第一章第頁192、M數(shù)對飛機(jī)的最大升力系數(shù)CLMAX的影響第一章第頁203、M數(shù)對飛機(jī)的阻力系數(shù)CD的影響第一章第頁213、M數(shù)對飛機(jī)的阻力系數(shù)CD的影響第一章第頁224、M數(shù)對飛機(jī)的最大升阻比KMAX的影響第一章第頁23低速飛行時，常常用飛機(jī)的最大升阻比，高速飛行時，常常用氣動效率MK來衡量飛機(jī)的氣動性能的好壞。5、衡量飛機(jī)氣動性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)隨著飛行M數(shù)的增加,氣動效率MK會先增大后減小。第一章第頁246、高速飛行對臨界迎角的影響高亞音速飛行,飛機(jī)的臨界迎角會減小。第一章第頁251.2.2飛機(jī)重心對升、阻力系數(shù)的影響

重心靠前，會使同迎角下飛機(jī)的升力系數(shù)和最大升力系數(shù)減小，阻力系數(shù)增加。平尾負(fù)升力增加,飛機(jī)總升力減少,總升力系數(shù)減少。第一章第頁261.2.3飛機(jī)重量對升、阻力系數(shù)的影響

飛機(jī)重量增大，會使同迎角下飛機(jī)的升力系數(shù)和最大升力系數(shù)減小。第一章第頁271.2.4擾流板對升、阻力系數(shù)的影響

使用擾流板后，會使飛機(jī)的升力系數(shù)減小，阻力系數(shù)增大。第一章第頁281.2.4擾流板對升、阻力系數(shù)的影響第一章第頁291.2.5一臺發(fā)動機(jī)失效對阻力系數(shù)的影響

一臺發(fā)動機(jī)失效后，會使飛機(jī)的阻力系數(shù)增大。第一章第頁301.2.6FAR失速和1g失速介紹

由于試飛確定失速速度的方法不同，導(dǎo)致得到的失速速度大小不同。分別稱為FAR失速速度（早）和1g失速速度（晚）。FAR失速速度較1g失速速度小。

例：B747-400的1g失速速度比FAR失速速度大6%。

第一章第頁31圖B6表明，升力系數(shù)增加到增加到最大升力系數(shù)(CLmax)，并在迎角增加超過某個值時，突然減小。這個現(xiàn)象叫作失速，可以確定兩個速度：-VS1g，對應(yīng)最大升力系數(shù)（即：在升力即將減小之前）。在這個時刻，過載系數(shù)仍然等于1。-VSFAR，對應(yīng)常規(guī)失速（即：當(dāng)升力開始快速減小時）。在這個時刻，過載系數(shù)總是小于1。第一章第頁32

飛行中很多速度均以Vs為基準(zhǔn)確定，使用不同的Vs為基準(zhǔn)，則確定這些速度采用的因子也不同。如：起飛安全速度V2應(yīng)不小于1.2VSFAR或1.13VS1g。

新型飛機(jī)審定中，越來越多的傾向于使用Vs1g飛行性能與計劃Contents1.3渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)性能介紹第一章第頁341．3渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)性能介紹

風(fēng)扇發(fā)動機(jī)功率（推力）的主要指示參數(shù)為低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速N1或發(fā)動機(jī)的壓力比EPR，燃油流量FF和排氣溫度EGT為輔助指示參數(shù)。第一章第頁35渦扇發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)顯示第一章第頁361.3.1飛行速度對發(fā)動機(jī)性能的影響圖1-7b發(fā)動機(jī)推力特性第一章第頁37隨速度增大，燃油流量和耗油率增大。圖1-8燃油流量與耗油率隨速度的變化1.3.1飛行速度對發(fā)動機(jī)性能的影響第一章第頁38高度增加，發(fā)動機(jī)推力和燃油流量減小；耗油率基本不變。1.3.2飛行高度對發(fā)動機(jī)性能的影響圖1-9某發(fā)動機(jī)高度特性第一章第頁39

在氣溫較低時，發(fā)動機(jī)的推力隨溫度增加可保持基本不變，當(dāng)氣溫增加到一定值時，發(fā)動機(jī)推力隨溫度的增加而減小。1.3.3氣溫對發(fā)動機(jī)性能的影響圖1-10某發(fā)動機(jī)高度特性第一章第頁40·最大起飛/復(fù)飛工作狀態(tài)·最大上升工作狀態(tài)·最大連續(xù)工作狀態(tài)·最大