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民用飞机复飞推力的确定方法及进场慢车的分析作者：程闻来源：中国科技博览2013年第12期摘要复飞是保证飞机安全进近着陆的最后手段也是最有效手段，本文给出了计算飞机满足CCAR25.119中对着陆爬升推油门8秒钟后达到复飞推力的方法，并对进场慢车推力进行了评估分析,给出了飞机复飞推力需求的确定流程以及进场慢车的分析方法。对着陆爬升推油门8秒钟后所需达到的推力按如下三方面考虑：a)正常飞行需求，考虑到着陆爬升梯度限重不应限制飞机使用，因此将进场爬升梯度限重作为着陆爬升梯度的重量限制，计算8秒复飞推力的需求值；b)结冰条件，计算结冰情况下发动机防冰引气打开，进场爬升梯度限重作为着陆爬升梯度的重量限制条件下的8秒复飞推力的需求值；C)应急放油,考虑到CCAR25.1001(a)对应急放油系统的要求，计算以起飞限重减去15分钟耗油的重量作为着陆爬升梯度限重的8秒复飞推力的需求值。飞机在进场过程中，一般都保持在一个固定的下滑角度，运输类飞机下滑角一般为3。飞机在下滑道±05。内，都属于正常范围。进场慢车推力除了需要满足8秒加速时间的要求，同时还应该满足飞机正常下滑的要求。关键词复飞推力进场慢车下滑角分析方法中图分类号：E926.3文献标识码：A文章编号：1009-914X(2013)12-0013-02引言复飞是飞机进近程序中的一个重要组成部分飞行员在五边进近过程中，当无法建立稳定安全进近或者是无法保证安全落地条件下，必须要执行复飞程序1。复飞指的是飞机在进近着陆过程中，由于机场障碍或飞机本身发生故障，以及其它不宜降落的条件存在时，飞机中止进近严格按照程序重新拉起转入爬升的过程。管制员在指挥调配五边航空器进近过程中必须要考虑复飞的因素2,复飞也是管制指挥调配一个重要手段。该复飞的复飞，可见复飞在进近过程中的重要地位，它是保证飞行安全的措施之一。1推力需求分析1.1.1CCAR25.119,着陆爬升：当发动机功率(推力)是将油门操纵杆从最小飞行慢车位置开始移向复飞设置位置后8秒钟时的可用功率(推力)，着陆形态的定常爬升梯度不得小于3.2%：(a)在无冰条件下，爬升速度VREF由25.125(b)(2)(i)条确定；(b)在附录C确定的着陆结冰条件下，爬升速度VREF由25.125(b)(2)(H)条确定。25.119条款中强调的是全发状态下发动机推力的动态变化过程，同时对发动机的进场慢车推力、复飞推力提出了要求。1.1.2CCAR25.121(d),进场：在下列条件下，以相应于正常全发工作操作程序的进场形态，此形态的VSR不超过对应着陆形态VSR的110%：(1)定常爬升梯度，对于双发飞机不得小于2.1%,对于三发飞机不得小于2.4%,对于四发飞机不得小于2.7%：(i)临界发动机停车，其余发动机处于复飞设置可用功率(推力)状态；(ii)最大着陆重量；(iii)按正常着陆程序制定的爬升速度，但不大于14VSR°(iv)起落架收起。(2)本条(d)(1)段要求如下：(i)在无冰条件下；(ii)在附录C规定的结冰条件下，如果按照本条(d)(1)(iii)中计算出的结冰条件下的爬升速度不超过无冰条件下的爬升速度3节CAS或3%的较大者，则可以采用无冰条件下的爬升速度。2复飞推力计算分析方法全发复飞推力分析的目的是分析判断发动机推力数据及加速特性是否满足条款要求。计算发动机加速8秒后满足着陆形态的定常爬升梯度不小于3.2%的所需推力值，同时，计算发动机的进场慢车推力是否能满足保持正常进场航迹。首先对着陆爬升推油门8秒钟后所需达到的推力进行分析，按如下三方面考虑：a)正常飞行需求，考虑到着陆爬升梯度限重不应限制飞机使用，因此将进场爬升梯度限重作为着陆爬升梯度的重量限制，计算8秒复飞推力的需求值；b)结冰条件，计算结冰情况下发动机防冰引气打开，进场爬升梯度限重作为着陆爬升梯度的重量限制条件下的8秒复飞推力的需求值；c)应急放油，考虑到CCAR25.1(X)1(a)对应急放油系统的要求，计算以起飞限重减去15分钟耗油的重量作为着陆爬升梯度限重的8秒复飞推力的需求值。2.1 计算公式及算法2.1.1 进场爬升梯度重量计算公式为：(1)其中，根据条款25.121(d),此时为2.1%。为基准阻力系数，起落架收上，襟翼为进场襟翼构型；为风车阻力系数4；为偏航操纵阻力系数。；CAS为校正空速；为机翼参考面积，单位；推力通过进场爬升推力数据库插值获得，单位。另外根据如下公式可以计算出进场爬升的梯度限重，(2)(3)(4)其中.为压力高度；如果采用ISA输入形式：5。.(5)(6)以下为计算的流程图1：2.1.2 着陆爬升梯度着陆爬升梯度限重的计算方法和进场爬升梯度类似，此节不再赘述。3复飞推力需求计算方法下面根据目前的飞机设计状态，现有发动机数据，在此数据基础上对飞行性能指标符合性进行验证计算，给出了满足设计指标要求的推力需求。3.1 进场爬升梯度限重分别计算了发动机防冰引气关闭和打开情况下，进场构型，不同机场压力高度和温差的进场爬升梯度限重值数据，作为下一节中需满足的着陆爬升梯度限重。按照CCAR25.121(d)条确定计算条件：进场构型，参考梯度对应的高度为机场高度加450m,起落架收起且无地面效应，速度为14VSR,爬升梯度限制为2.1%,发动机推力为单发TOo计算进场爬升梯度限重值。对于防冰引气打开的结冰情况，考虑气动力的影响，进场构型最大升力系数降低，阻力系数增加，计算结冰包线内的进场爬升梯度限重值。3.2 着陆爬升推力需求值按照3.1节已经得到的进场爬升梯度限重作为着陆爬升梯度限重，分别计算不同机场压力高度和温差，发动机防冰引气关闭以及防冰引气打开的结冰情况下，复飞推油门杆8s后的所需推力。按照CCAR25.119条要求确定计算条件：着陆构型，参考梯度对应的高度为机场高度，起落架放下且无地面效应，速度为123VSR,爬升梯度限制为3.2%,计算了复飞推油门杆8s后的所需推力。对于防冰引气打开的结冰情况，假设带模拟冰型后，着陆构型下最大升力系数降低，阻力系数增加。计算了相应条件下，对应速度所需的着陆爬升推力需求值。3.3 满足CCAR25.1001(a)应急放油条款第25.1001条，应急放油系统：(a)飞机必须设置应急放油系统，除非证明该飞机在下述条件下能满足第25.119条和第25.121 (d)条的爬升要求：飞机重量为最大起飞重量减去15分钟飞行(包括在出航机场起飞、复飞和着陆)所需燃油的实际重量或计算重量，而飞机形态、速度和功率(推力)满足本部有关的起飞、进场和着陆爬升性能要求。25.122 合性计算因为飞机未设置应急放油系统，考虑到CCAR251001(a)对应急放油系统的要求，超重着陆重量取该高度下允许的最大起飞重量减去起飞到应急着陆过程估算的燃油消耗。计算该重量是否小于3.1中的进场爬升梯度限重的限重值，否则要以该重量作为着陆爬升梯度限重的限制值计算复飞推油门杆8s所需推力。4算例分析针对某民用飞机，应用本方法进行了飞机复飞推油门杆8s后所需推力的计算。如图2所示，可得在给定温差下，所需的推力随压力高度的变化关系。5进场慢车推力评估5.1 进场慢车推力分析飞机在进场过程中，一般都保持在一个固定的下滑角度，运输类飞机此角度一般为3。飞机在下滑道±05。内，都属于正常范围。进场慢车推力除了需要满足8秒加速时间的要求，同时还应该满足飞机正常下滑的要求。机组在着陆过程中允许使用的最小推力为进场慢车推力，其应该不大于飞机保持最大下滑轨迹角所需的推力，使机组能够操纵油门杆来保持飞机航迹。发动机供应商按照上述8秒后的复飞推力给出了相应的进场慢车推力。5.2 计算方法选取了一系列重量在着陆构型下，以123VSR进行等速下滑，计算标准大气条件以及ISA+40C热天条件，飞机下滑角是否大于3.5。，否则要求发动机供应商改进发动机的加速特性，以在满足复飞推力的情况下，同时保证飞机正常下滑所需的航迹。6总结a）本文针对民用飞机给出了满足CCAR25.119中对着陆爬升推油门8秒钟后达到的复飞推力需求的计算分析方法。b）本文给出了满足复飞推力的情况下，对民用飞机进场慢车推力的分析方法。参考文献刘彦俊.复飞的分析与探讨.空中交通管制W20112Rouwhorst,W.F.J.A.Haverdings1H.Pi1otedeva1uationoff1ightdirectorgo-aroundmodesandwindsheariconconcepts.AmericanInstituteofAeronauticsandAstronautics.297-3163中国民用航空局.CCAR25-R4运输类飞机适航标准S.中国.2008-9.4飞机飞行性能计算手册编写组.飞机飞行性能计算手册M西安：飞行力学杂志社，1987.张锡金等.飞机设计手册M.北京：航空工业出版社，2002,12：725-733.