飞机基本飞行性能课件.ppt

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1、第二章飞机的基本飞行性能上海交通大学航空航天学院2-0引言2-1飞机定常平飞推力特性2-2飞机定常平飞性能2-3飞机定常上升性能2-4飞机定常下滑性能2-5基本飞行性能的参数影响2-6小结内容2-0引言基本飞行性能内容基本飞行性能：指飞机在定常运动和准定常运动时的运动性能。定常运动：飞机运动参数不随时间改变。定直平飞定直下滑定直爬升平飞性能下滑性能爬升性能基本飞行性能主要研究飞机飞多快、飞多高等问题。引言1)基本气动外形2)发动机工作状态3)平均飞行重量或其它给定重量计算基本条件1)近似解析法2)数值计算法3)图解法简单推力法：适用于喷气式飞机（用直接推力式发动机）求解方法

2、通过图解比较可用推力／功率(已知)和需用推力／功率(由平飞条件Y=G求出)得到飞机基本性能特点。功率法：适用于螺旋桨飞机（用功率式发动机）引言2-1飞机定常平飞推力特性1.飞机定常运动方程垂直平面内质心运动方程为：运动形式由，上式可化为：由不大，上式可进一步简化为：定常平飞定常上升定常下滑飞机定常平飞推力特性概念基本关系式飞机进行等速平飞（dV/dt=0)时，发动机推力用以克服阻力，称该阻力为定常平飞需用推力Ppx。近似要求一定的油门位置要求一定迎角飞机定常平飞推力特性平飞需用推力计算方法：—求给定高度H和速度V下的平飞需用推力1）给定G2）给定H3）给定M（V）计算步骤ρ

3、、aCx查标准大气表计算查极曲线飞机定常平飞推力特性零升阻力升致阻力(诱导阻力)平飞所需推力随飞行速度的变化规律ACx0X0XiXMMyl1.3Mlj有利状态飞机定常平飞推力特性低速飞行时，以升致阻力为主，阻力随M增加而降低；高速飞行时，以零升阻力为主，阻力随M增加而增加；跨音速区，出现波阻，零升阻力系数剧增，阻力剧增。（声障），措施：采用大推力的喷气发动机低波阻构形小展弦比大后掠角薄翼型细长机身跨音速面积律等ACx0Q0QiQpfMMyl1.3Mlj为了兼跨不同M数下的要求，采用变后掠、切尖三角翼加边条等先进气动技术。飞机定常平飞推力特性平飞需用推力随飞行高度的变化规律H

4、（km）r（kg/m3）a01.225340.350.736320.5100.413299.5150.194295.1200.088295.1飞机定常平飞推力特性平飞需用推力随飞行高度的变化规律曲线向右下移动曲线向右上移动飞机定常平飞推力特性H增加XMMlj低速区：平飞需用推力随高度增加而增加。高速区：平飞需用推力随高度增加而减小。飞机定常平飞推力特性高速区：零升阻力占主导地位。低速区：诱导阻力占主导地位。2-2飞机定常平飞性能定常平飞基本关系Y=GPky=Q调整α调整n在某H、V平飞重量、构形确定性能指标Vmax(Mmax),Vmin,Hmax,平飞包线简单推力法求解飞机

5、定常平飞性能定义1.最大平飞速度Vmax(Mmax)各高度Vmax最大者称为飞机的最大平飞速度。在某高度能定直平飞的最大速度，称该高度最大平飞速度。简单推力法图解确定Vmax(Mmax)飞机定常平飞性能Vmax(Mmax)~H关系H增加MP亚音速飞机HMmax11km超音速飞机跨音速飞机同样推力变化,右交点移动量跨音速区<亚音速区<超音速区飞机定常平飞性能曲线右移且变平坦曲线右移且变平坦定义确定Vmin2.最小平飞速度Vmin(Mmin)1）满油门Pky～M与Ppx～M曲线的左交点在某高度能定直平飞的最小速度，称该高度最小平飞速度。2）升力系数限制飞机定常平飞性能Vmin

6、(Mmin)~H关系H增加MPMminH升力限制推力限制飞机定常平飞性能曲线右移曲线下移确定Vmin的步骤飞机定常平飞性能1)取几点,由得，及，绘制在已知曲线上，而曲线交点为MCy理论飞行包线允许飞行包线随H增加，包线的速度范围收缩，直至某高度收缩为一点，此为Hmax。定常平飞速度范围——飞行包线在H~M(V)平面上，Mmax~H与Mmin~H线所勾划出的封闭曲线。其内飞机可定直平飞／等速爬升／加减速飞行；其上可定直平飞。考虑实际使用限制后得到的飞行包线。升限HmaxHmaxMH动压限制:结构强度的需要qmaxM数限制:操纵性、发动机工作及热强度方面的需要Mmax飞机定常平

7、飞性能驾驶员读出的仪表指示速度。若空速系统为理想的，则该速度为将测量所得的动压PT按海平面标准大气进行换算得到的速度。不计压缩性修正量时，表速和真空速的关系为：不论H如何，表速相同表明飞机飞行在相同的动压下术语：表速飞机定常平飞性能2-3飞机的定直上升性能上升率Vy最大上升率Vymax快升速度Vks上升航迹倾角q最大上升航迹倾角qmax最陡上升速度Vq最短上升时间tmin静升限Hmax飞机的定直上升性能定常上升的动力学方程DP：剩余推力飞机的定直上升性能剩余推力上升角：飞行方向与水平线的夹角。上升梯度：上升高度与前