【空客性能】起飛航跡

原來如此chr6vu 2020-03-09

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摘要

機(jī)組總是應(yīng)該考慮到在起飛時出現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障的可能性，而且一旦發(fā)生這樣的故障，應(yīng)該有恰當(dāng)?shù)氖侄蝸泶_定最安全的程序。在起飛階段，飛行員必須達(dá)到足夠的速度和迎角條件來平衡飛機(jī)的升力和重力。在地面加速階段結(jié)束時，飛行員帶桿開始抬前輪.在這個階段，保持加速度并增大

迎角以獲得更大的升力。地面效應(yīng)逐漸減小直至離地。如上所述，確定性能時必須考慮地面加速階段可能出現(xiàn)發(fā)動機(jī)故障。對于按FAR/JAR 取證的飛機(jī)，應(yīng)該考慮最關(guān)鍵的發(fā)動機(jī)的故障。

起飛階段

起飛航跡從飛機(jī)靜止的一個點開始，延伸到飛機(jī)達(dá)到以下高度的點：

· 高于起飛表面1500 ft；或，

· 從起飛到入航的形態(tài)1 轉(zhuǎn)變已完成且已達(dá)到最后起飛速度2；兩者之間取較高者”。

起飛的航跡從起飛距離結(jié)束后高于起飛表面35 ft 處開始。”在定義起飛航跡和起飛飛行航跡時，假設(shè)飛機(jī)在地面加速到VEF，在該點，關(guān)鍵發(fā)動機(jī)不工作并在后續(xù)起飛過程中一直不工作。此外，在高于起飛表面35 英尺之前必須達(dá)到V2 速度，且飛機(jī)必須繼續(xù)以不小于V2 的速度上升到高于起飛表面400 英尺。

起飛航跡可以被劃分為幾個航段。各個航段都以形態(tài)、推力、和速度的顯著變化為特點。此外，飛機(jī)的形態(tài)、重量和推力必須對應(yīng)該航段最關(guān)鍵的主要條件。最后，航跡必須以沒有地效的飛機(jī)性能為基礎(chǔ)。一般而言，當(dāng)飛機(jī)達(dá)到等于其翼展的高度時，就被認(rèn)為沒有地效。

在VEF 后發(fā)生發(fā)動機(jī)故障后，不管運行條件如何，飛機(jī)必須達(dá)到最小爬升梯度。下表總結(jié)了四個起飛航段中的不同要求和飛機(jī)狀態(tài)：

加速高度

飛機(jī)在高于起飛表面35 英尺之前必須達(dá)到V2 速度，且飛機(jī)必須繼續(xù)以不小于V2的速度上升到高于起飛表面400ft。

從飛機(jī)達(dá)到高于起飛表面400ft開始，沿起飛航跡的每個點的可用爬升梯度不得小于

· 1.2% --對于雙發(fā)飛機(jī)

· 1.7% --對于四發(fā)飛機(jī)

所以，低于 400ft時，必須最少穩(wěn)定保持V2。高于400ft后，飛機(jī)必須滿足一個最小爬升梯度，它在平飛時可以被轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀倌芰?。因此，?guī)定的最低改平加速高度被固定在高于起飛表面400ft。

盡管如此，但在加速航段，隨時都必須確保越障。因此，運行中的最低加速高度等于或大于400 ft。

經(jīng)過認(rèn)證，最大起飛推力(TOGA)，在起飛發(fā)動機(jī)故障時最多可使用10 分鐘；所有發(fā)動機(jī)都工作時，最多可使用5 分鐘。

最大連續(xù)推力(MCT)，的使用沒有時間限制，但只能在飛機(jī)處于航線形態(tài)時使用（即：當(dāng)飛機(jī)處于光潔形態(tài)并達(dá)到綠點速度時）。結(jié)果，必須在起飛后最多10 分鐘內(nèi)達(dá)到航線形態(tài)（第三航段結(jié)束），這樣，可以確定最高改平加速高度。

起飛轉(zhuǎn)彎

有些機(jī)場位于充斥著障礙物的環(huán)境中，這樣就可能要求轉(zhuǎn)彎加入特殊的離場程序。轉(zhuǎn)彎離場取決于特定的條件。

JAR 和FAR 對轉(zhuǎn)彎條件有不同的規(guī)定。這樣，以下段落分別介紹兩個規(guī)章的要求。

在起飛凈航跡達(dá)到等于一個半翼展的高度但不少于高于可用起飛滑跑長度端頭的標(biāo)高50 英尺之前，不允許航跡變化。

然后，在達(dá)到400 ft 之前，飛機(jī)坡度不得超過15°。高于400 ft 后，坡度可以超過15°但不得超過 25°。

根據(jù)當(dāng)局的批準(zhǔn)，營運人必須使用特殊的程序，在200 英尺至400 英尺之間，增加坡度到不大于20o；或在400 英尺以上，增加坡度到不大于30o。

起飛越障

在大部分的時間里，跑道周圍有障礙物，在起飛前必須加以考慮，以確保飛機(jī)能夠飛越它們。在起飛航跡中，必須考慮飛機(jī)和各個障礙物間的垂直余度。這個余度基于爬升梯度的減小，引出了總起飛飛行航跡和凈起飛飛行航跡的定義。

總飛行航跡 = 由飛機(jī)實際飛出的起飛飛行航跡。即：在起飛距離端頭高于起飛表面35 英尺開始到起飛航跡結(jié)束。

凈飛行航跡 = 總起飛航跡減去一個強(qiáng)制的減量。

建立凈起飛航跡時，在實際總航跡的各個點上減去下面列出的梯度：

· 0.8% --對于雙發(fā)飛機(jī)

· 1.0% 對于四發(fā)飛機(jī)

凈梯度 = 總梯度 - 梯度損失

在第一、第二和最后起飛航段中，必須考慮凈航跡和總航跡間的梯度損失：

直線離場時的越障

營運人應(yīng)保證凈起飛飛行航跡能夠以最少35 英尺的垂直距離越過所有的障礙物?！?/section>

例如：對于雙發(fā)飛機(jī)而言，在第二航段，最低要求的爬升梯度為2.4%。但是，根據(jù)條例，凈航跡必須以至少35 英尺的高度飛越任何障礙物。這就可能在有時要求第二航段的梯度大于2.4%，結(jié)果，可能需要相應(yīng)減小最大起飛重量。這就是一個障礙物限制的情況。

轉(zhuǎn)彎時的越障

當(dāng)飛機(jī)坡度大于15°時，凈起飛航跡的任何部分必須以至少50 英尺的垂直距離越過所有的障礙物。凈航跡和障礙物之間的最小垂直間隔見下表：

坡度角 ≤ 15°

35 ft

坡度角 > 15°

50 ft

轉(zhuǎn)彎時的梯度損失

在轉(zhuǎn)彎期間，飛機(jī)不僅受其重力(W)的影響，還要受到水平加速力(Fa)的影響。結(jié)果產(chǎn)生的力被稱為慣性力 (Wa)，其大小等于過載系數(shù)乘以重量 (nz.W)。

這樣，只要飛機(jī)有坡度，過載系數(shù)就會大于1。這可導(dǎo)致爬升梯度的損失，因為爬升角可以被表達(dá)如下：

飛機(jī)飛行手冊一般要提供在以15°的坡度轉(zhuǎn)彎時的爬升梯度減量。當(dāng)坡度角小于15°時，除非制造廠家或飛機(jī)飛行手冊提供了其他的數(shù)據(jù)，否則應(yīng)該按比例采用一個值。

梯度損失與坡度角的關(guān)系：

在空客的電傳操縱飛機(jī)上，在起飛一臺發(fā)動機(jī)不工作時，自動駕駛儀將坡度角限制在15°。有些發(fā)動機(jī)失效的標(biāo)準(zhǔn)儀表離場程序(EOSID)要求以20°或20°以上的坡度角轉(zhuǎn)彎。在必須使用15°以上的坡度時，必須人工飛行。

有障礙物時的起飛飛行航跡

一旦考慮了障礙物，則必須計算松剎車時的最大起飛重量，以保證凈航跡以35 英尺（當(dāng)坡度大于15 度時為50 英尺）的垂直余度飛越影響最大的障礙物。

障礙物A (如上圖)要求第二航段最小凈梯度，因此，也要求第二航段最小總梯度。這就產(chǎn)生了起飛重量限制。障礙物B 對確定最低改平加速高度有用。這個高度必須在400 英尺和最高改平加速高度(TOGA10 分鐘)之間。最低改平加速高度確保凈飛行航跡和障礙物之間的垂直間隔至少為35 英尺 (或50 英尺)。凈加速航段不比總加速航段長，因為到達(dá)兩個航段的端頭時，飛行時間相同。

END