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起飛分析表背后的飛行性能

起飛分析表是航空公司運行控制人員如簽派員等在航班放行過程中經(jīng)常使用的圖表之一。隨著技術(shù)的進步,傳統(tǒng)的起飛分析表正在逐步退出我們的日常工作,但起飛分析表背后蘊含豐富的飛行性能知識,值得每一名簽派員認真學(xué)習(xí)。今天我們從空客起飛分析表的細節(jié)入手,一起來了解背后的飛行性能。

  下面這張圖是一張典型的空客飛機起飛分析表的截圖:

  注意紅框圈起來的地方,Drycheck翻譯成中文就是干跑道檢查,這是什么意思呢?

  從CCAR25-R4《運輸類飛機適航標(biāo)準》的25.115條我們知道,干跑道上的起飛飛行航跡(一發(fā)失效),是從起飛距離末端處,高于起飛表面10.7米(35英尺)計起。注意這個10.7米(35英尺),這是起飛性能分析中比較關(guān)鍵的高度之一,也叫做屏障高度(空客《掌握飛機性能》)。這個高度既是干跑道一發(fā)失效起飛距離結(jié)束時對應(yīng)的高度,也是之后起飛飛行航跡開始時的高度。

  在濕跑道或污染跑道上,這個關(guān)鍵的高度變成了4.6米(15英尺),比干跑道上低了20英尺,這意味著相同重量的飛機使用比干跑道上更短的距離就可以達到這個高度。也就是說,降低這個關(guān)鍵高度,飛機重量不變的話,TOD距離會變短。此外,在濕或污染跑道上,確定加速停止距離ASD時可以使用反推,而干跑道上沒有考慮反推,這也可能導(dǎo)致濕或污染跑道的ASD變短。

  在實際運行中,除了跑道施工等特殊情況外,特定機場的可用跑道長度一般是固定的,飛機在濕或污染跑道上所需TOD和ASD變短,就意味著飛機的起飛重量可以更大,這樣就有可能出現(xiàn)飛機在濕或污染跑道上的起飛重量比干跑道上更大的情況,這是法規(guī)所不允許的。

  所以,起飛分析表上的Dry check干跑道檢查就是指這張起飛分析表上濕或污染跑道的數(shù)據(jù)修正經(jīng)過檢查,確保不會出現(xiàn)飛機在濕或污染跑道上的起飛重量超過干跑道的情況。

  繼續(xù)往下看,在起飛分析表的溫度欄中,上面幾個溫度左邊有一些灰色的陰影,如下圖紅圈所示:

  這些灰色陰影代表此時外界大氣溫度OAT(注意不是跑道溫度!)已經(jīng)大于了TMAX,即大于了最大認證溫度。這個TMAX最大認證溫度是飛機允許在某機場起飛的最大溫度,當(dāng)外界溫度超過TMAX時,飛機不能起飛。這里大家要注意,雖然飛機不能起飛,但最大靈活溫度是可以大于TMAX的。還有一個問題,這里的灰色陰影和修正部分的灰色區(qū)域,如下圖紅圈所示:

  有關(guān)系嗎?沒有任何關(guān)系!修正部分的灰色區(qū)域是當(dāng)外界大氣溫度OAT大于TVMC時使用的。這里又有一個需要理解的概念--TVMC。從定義上講,TVMC是一個虛擬溫度,它表明在該溫度之上起飛速度將接近或就是VMC限制。這句話較為繞口和難以理解,我們需要一層一層抽絲剝繭去尋找答案。

  首先,在CCAR25-R4《運輸類飛機適航標(biāo)準》的25.149條中,VMC被定義為空中最小操縱速度。空客《掌握飛機性能》中,出現(xiàn)了VMCG地面最小操縱速度和VMCA空中最小操縱速度,沒有單獨出現(xiàn)VMC。我們可以綜合兩方面的定義,把VMC理解成地面或空中最小操縱速度。

  順著這個定義往下想,飛機如果在地面或空中一發(fā)失效,飛行員需要靠蹬方向舵產(chǎn)生空氣動力來平衡偏轉(zhuǎn)力矩,維持航向。如果溫度很高,空氣稀薄,即空氣密度降低,要靠蹬舵來產(chǎn)生空氣動力就需要更大的速度,也就是說VMC會增大。

  但是在在濕或污染跑道上,V1需要減小。因為濕或污染跑道摩擦系數(shù)下降,飛機減速時摩擦力會減小,如果V1太大,那飛機的加速停止距離ASD就會變大,有可能超出跑道的可用加速停止距離ASDA,所以濕或污染跑道修正時會適當(dāng)減小V1。

  到這里矛盾就出現(xiàn)了。如果溫度很高,又是在濕或污染跑道上,一方面VMC要增大,另一方面V1又要減小。而V1必須大于等于VMCG,VR大于等于1.05倍VMCA,V2大于等于1.1倍VMCA,所以這個時候V1等起飛的關(guān)鍵速度就不能減小太多,以保證在VMC增大的情況下,仍然滿足V1大于等于VMCG等限制要求。大家注意看灰色部分的V1減小值,都比白色部分的要小一些,這就是道理所在。現(xiàn)在回過來再看這句繞口和難以理解的話:

  “TVMC是一個虛擬溫度,表明該溫度之上起飛速度將接近或就是VMC限制?!?/p>

  背后代表的含義終于搞清楚了!

  然而每一次速度修正,都需要進行檢查。在起飛分析表最右下角,如下圖紅圈所示:

  紅圈里第一行出現(xiàn)了MIN V1/VR/V2,代表最小的V1/VR/V2,即無論怎么修正,怎么減小,V1/VR/V2不能小于這里的值。為什么呢?第二行告訴你原因,這是VMU LIMITATION,即VMU限制。VMU是minimum unstick最小離地速度,它受到飛機幾何外形,即擦機尾角度的限制,如果速度小于這個速度,飛機起飛抬輪時就有可能擦機尾,如下圖:

 ?。▓D片來源空客《掌握飛機性能》)

  所以我們要保證修正后的V1/VR/V2任何時候都不小于MIN V1/VR/V2。

  紅圈里的第三行還有一個Correct V1/VR/V2,這是用在當(dāng)實際起飛重量小于起飛分析表中給出的最小重量時,修正V1/VR/V2使用的。

  簡簡單單的一張起飛分析表,如果我們從細節(jié)入手,其實可以發(fā)現(xiàn)很多隱藏在背后的飛行性能知識。這就是今天的文章,希望對大家的工作考試有所幫助。

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