飞行阶段中基于飞行性能的超限事件

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1、飞行阶段中基于飞行性能的超限事件参数研究一个完整的飞行过程主要包括：滑跑、起飞、巡航、下降、进近和着陆。经过多年来的事故统计和民航专业人士的分析总结出“黑色的11分钟”的说法，即起飞爬升的3分钟和进近着陆的8分钟[6]，绝大多数的民航飞行事故是发生在这11分钟里的。因此，在整个飞行过程中，分析这11分钟的飞行数据尤为关键。根据某航空公司2006-2007年度超限事件的数量统计结果（附表B）可知，超限事件也大都集中在起飞和进近着陆阶段，这进一步说明了飞行安全的重点阶段是起飞爬升和进近着陆阶段。而影响超限事件的产生有多种因素，同时各个飞行阶段有不同的飞行性能衡量标准，所以为

2、了降低这两个阶段的超限事件发生次数，不仅要结合可能影响超限事件发生的QAR参数（简称特征参数）进行分析，还要结合这两个阶段的飞行性能进行分析，从而为下一章开展超限事件特征参数中异常值的数据挖掘奠定了理论基础，同时这种研究思路还创新了超限事件的研究方法和研究途径，对航空公司开展超限事件分析工作具有重要的借鉴意义。本章分别介绍了起飞、进近着陆两个阶段的飞行性能及各阶段可能发生的超限事件及特征参数的选取，并依据某航空公司某机型一年中发生的超限事件数量和类别进行了统计分析，根据最常发生的超限事件开展了基于飞行性能的特征参数分析。3.1起飞阶段飞行性能及超限事件特征参数的选取3.

3、1.1主要性能及其影响因素分析起飞阶段一般是指飞机从跑道上开始滑跑起，到爬升至离地垂直高度50英尺的过程。起飞性能一般包括起飞决断速度V1、抬前轮速度VR、离地速度VLOF、起飞安全速度V2、起飞滑跑距离和起飞距离等。一般起飞过程如图3-1所示。决断速度V1飞机航迹示意跑道起飞安全速度V250英尺起飞滑跑距离起飞距离离地速度VLOF抬前轮速度VR速度V=0图3-1一般起飞过程起飞决断速度V1、抬前轮速度VR以及起飞安全速度V2的数值每次飞行均不同，每一架飞机在起飞前都需要由飞机性能计算人员根据飞机载重、重心位置等进行计算来确定本次飞行的起飞决断速度V1、抬前轮速度VR以

4、及起飞安全速度V2，因此这些参数的值并不固定，每一次飞行都不同。这些参数的计算和确定都是为了确保飞行员在起飞过程中具有足够的安全裕度对飞机进行必要的飞机操纵，如侧风修正等等。下面针对这五个性能指标介绍如下。1.起飞决断速度V1。V1是起飞滑跑过程中出现发动机停车等严重故障时飞行员决定中断起飞或继续起飞的重要依据。即当飞机达到V1速度时未出现发动机停车等严重故障，飞行员必须继续起飞；而当飞机还未达到V1速度时就出现了发动机停车等严重故障，飞行员必须中断起飞。2.抬前轮速度VR。VR是起飞滑跑过程中飞行员决定拉杆使飞机前轮抬起时的重要依据。当飞机速度达到VR时，飞行员应当进

5、行拉杆操纵，使飞机前轮抬起，从而增大飞机俯仰角，升力增大，便于飞机正常起飞离地。若未达到VR时就抬前轮，可能导致离地速度VLOF过小，飞机升力不足影响正常起飞；若滑跑速度超过VR后拉杆动作过晚，则很可能导致离地速度VLOF大。3.起飞安全速度V2。V2是指飞机离地后距离起飞跑道表面的垂直高度大于50英尺时所必须达到的速度。在此速度下飞行员才能够确保在起飞爬升阶段具有足够的安全裕度，以确保飞机的稳定性和操纵性。同时起飞安全速度V2还是衡量离地速度VLOF大小的参考标准。4.离地速度VLOF。VLOF是指飞机起飞滑跑时主轮离地时的瞬时速度，也就是当升力正好等于重力时的瞬时速

6、度，其近似计算公式表示为：（3.1）可以看出，离地速度VLOF与飞机的起飞重量W、升力系数CL、机翼面积S、空气密度等相关，在起飞阶段起飞重量、空气密度可以视为常数不变，而升力系数CL与机翼形状、机翼上下压力差相关，一般而言在飞机迎角小于临界迎角时，升力系数随迎角增大而线性增大，当迎角达到临界迎角时升力系数达到最大值，根据升力公式此时升力也达到最大，升力L的近似计算公式为：（3.2）而当迎角超过临界迎角后，发生“失速”。此时升力系数快速减小，从而升力L快速减小，飞机产生掉头等失速状态，极大危害飞行安全。总的来说，飞机起飞重量越大，迎角越小（即升力系数越小），机翼面积越小

7、（即收起襟翼），离地速度VLOF则越大。离地速度过大可能会导致飞机冲出跑道，离地速度过小会影响飞机的操纵性和稳定性，降低安全裕度。5.起飞滑跑距离与起飞距离。起飞滑跑距离是指飞机从开始滑跑至主轮离地之间的距离；起飞距离是指飞机从开始滑跑至达到离地50英尺垂直高度时所经过的水平距离。这两个距离大小与离地速度、离地姿态等密切相关，是衡量飞机正常起飞的重要性能标准。起飞滑跑距离大，可能会导致冲出跑道等事故发生。综上所述，影响飞机起飞阶段上述飞行性能的主要因素主要包括以下8个方面。第一，油门位置。油门的大小与发动机转速等参数直接相关，并会影响到离