一种涡桨类飞机单发停车飘降性能研究方法

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1、一种涡桨类飞机单发停车飘降性能研究方法　　【摘要】随着现代航空科技的发展，发动机的性能日趋完善，可靠性极大提高，但是空中发动机失效的情况时有发生，因此必须进行单发停车飘降性能分析，保证飞行安全。本文在借鉴某涡桨类飞机单发停车试飞的基础上，归纳出了一种涡桨类飞机单发停车飘降性能分析方法。对某型涡桨类飞机单发停车飘降性能进行了分析。【关键词】涡桨单发停车飘降性能分析方法目前，国内外大部分民用飞机已引入了飘降理念，作为制定高原航线必不可少的因素之一，进一步保证了飞机的飞行安全。而对于军用飞机而言还没有引入飘降理念，其高原航线的制定没有充分考虑到发动机单发

2、时的情况，已直接影响到了飞机的飞行安全。为了量化涡桨类飞机单发停车后飞机的飘降性能，从相关法规、试飞数据入手，提出了具体的飘降性能初始计算条件的选取原则，同时对某型涡桨类飞机进行了单发停车飘降性能计算分析，进而为涡桨类飞机航线的制定和发动机单发停车后飞行策略提供了权衡依据。1航线飘降的相关概念1.1发动机单发停车飘降剖面介绍5巡航飞行中遇到发动机停车的情况，需要以飘降速度下降到一个较低高度的过程叫做飞机的飘降。发动机失效后，首先用杆、舵平衡好飞机，并把工作发动机油门加到最大连续推力状态，由于总推力减小、阻力增加，飞机逐渐减速。当速度减至飘降速度时，

3、飞机保持该速度作等速下降，当下降到改平高度时，飘降过程结束。飘降速度的确定应使飘降时的下滑角最小，即飞机最大升阻比对应的速度，详见图1。1.2发动机单发停车后的受力变化分析发动机单发停车后，飞机总推力减小，阻力要增大，导致飞行速度下降，升力随之减小，飞机不能保持原高度飞行。发动机失效引起的附加阻力系数包括两部分：顺桨阻力系数ΔCDsj、配平阻力系数ΔCDpp。顺桨阻力是发动机失效后，发动机由于顺桨产生的阻力；配平阻力是由于发动机失效后，为了阻止飞机偏转和滚转，需要偏转副翼和方向舵，这部分附加的阻力称为配平阻力。2单发停车飘降性能初始计算条件选取原则

4、2.1巡航高度巡航高度对飘降轨迹的影响可以从两个方面考虑：5（1）与较低巡航高度相比，在较高高度巡航时，当发动机失效后飞机可以在较高高度上保持较长一段时间，飞过更远的距离，有利于超越障碍物。某型涡桨类飞机从高度8000m开始漂降，当飘降到7000m时，飞机已经飞过了越94km的距离，如图2所示。（2）由于巡航高度的不同造成飘降过程中飞机耗油量的差异，从而影响飘降轨迹。从图4中可以看出，由于初始巡航高度不同使改平高度相差约20m，与初始巡航高度相比为小量，可忽略不计。从燃油经济角度看，飞机在巡航过程中应选择最佳高度以远航速度巡航，但由于空中交通管制和

5、天气等原因，飞机在巡航时可能无法达到这个高度。而在较低高度巡航对于发动机失效后的飘降越障是不利的，因此在进行航线飘降分析时，应按保守原则选择可能的最低巡航高度进行。2.2飞行重量发动机失效后飞行重量越大，飞机飘降时的下降率越大，飞机飘降的轨迹就越低。同时，飞行重量越大，飘降时高度损失越大，改平高度越低，不利于飘降越障。某涡桨类飞机初始巡航高度8000m，不同飞行重量改平时的高度如图3所示。因此，发动动机失效后，飞行重量越大，越不利于越障。2.3发动机失效点5由于燃油消耗的影响，飞机在巡航段各点发动机失效时的飞行重量都不相同，发动机失效后的飘降轨迹也

6、不相同。进行飘降越障分析时，需要根据发动机失效时的飞行重量计算飘降轨迹。进行航线飘降越障分析时，原则上要考虑巡航段任意一点出现发动机失效后的飘降越障问题，但实际上飘降轨迹往往只受到最高障碍物的限制，可以将最高障碍物上方的最临界点作为发动机失效点进行飘降越障分析。2.4温度在气温较低时，发动机的推力随温度的增加基本保持不变，即平台功率推力。当温度增加到某个值后，发动机推力随温度的增加而减小。推力减小，则飞行速度减小，升力减小，下降率增大，轨迹降低，不利于飘降越障。图4是某型涡桨类飞机在不同温度条件下的飘降净轨迹曲线，ISA及以下温度对飘降轨迹的影响不

7、大，当温度增加到ISA以上时，由于发动机推力减小，导致升力减小，下降率增加，飞机轨迹变低，改平高度降低。在进行飘降越障分析时，为了保证计算结果的准确性，可以分别对夏、冬季航路温度分别计算。冬季航路温度较低一般不会超过平台温度，夏季航路温度较高，可能超过平台温度，可以选择85%可靠性夏季航路温度计算。3结语本文主要针对涡桨类飞机单发停车飘降性能进行了研究，通过对不同初始条件下飘降性能数据的分析，得出了巡航高度、飞行重量、发动机失效点、温度和水平风对飘降性能的影响，总结了一种涡桨类飞机单发停车飘降性能分析方法。参考文献：5[1]中国民用航空总局航空安全

8、办公室.中国民航航空安全报告2004年[Z].北京：中国民用航空总局航空安全办公室，2004.[2]赵炜.高原机场与山区航