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通常來說，關于起飛性能的各種算法都隱藏在起飛性能圖表、PEP 或者Flysmart+ 軟件的后面。飛行機組需要掌握和使用的是在正常和非正常情況下如何查詢起飛、著陸性能， 并按照相關標準流程執(zhí)行以安全地完成飛行實施。但在航班生產(chǎn)運行中，一些關于起飛性能分析的問題總是困擾著我們， 比如：為什么起飛重量明明只變化了一點，但起飛的速度卻發(fā)生了較大的變化？為什么在某些起飛重量下，起飛速度會很??？

本文將圍繞以上問題，針對起飛性能分析中空客公司推薦、運營人實際使用的標準和改進兩類方案進行介紹說明。

以上圖表內(nèi)容是空客對一些常用速度定義進行的描述，同時，根據(jù)《運輸類飛.機適航標準》（CCAR-25）25.107條款中的要求，包括但不限于：

（一）Vr≥V1≥Vmcg

（二）Vr不得小于下列任一速度：

i.V1；

ii.105%Vmca；

iii.使飛機在高于起飛表面10.7米（35英尺）以前速度能達到V2的某一速度；

iiii.某一速度，如果飛機在該速度以實際可行的最大抬頭率抬頭，得到的Vlof將不小于全發(fā)工作Vmu的110%，且不小于按單發(fā)停車推重比確定的Vmu的105%。

（三）V2需滿足所需的爬升梯度，且不得小于：

i.V2min(≥1.13Vs1g、大于等于1.10Vmca）；

ii.Vr加上在達到高于起飛表面10.7米（50英尺）高度時所獲得的速度增量。

從上面的幾個定義可以看出，V1/Vr/V2并非一個確定的值，而是滿足一系列要求的，比如：越障、剎車能量、可用剎車距離等因素，可選速度范圍。

對于V1，主要考慮爬升越障和加速剎車距離等因素（如圖一）。如果選擇較大的V1除了可以將“更多可能發(fā)生的故障留在地面處理”以外，飛機可以獲得更大的越障能力；如果選擇較小的V1值，則更加有利于在安全距離內(nèi)剎住飛機。

圖一

對于V2，主要受二階段爬升越障的因素限制，根據(jù)《運輸類飛機適航標準》（CCAR-25）25.121（d）條款的要求，雙發(fā)飛機定常爬升梯度不得小于2.1%，且爬升速度不得大于1.4Vsr（基準失速速度）。

圖二

那么假定在發(fā)動機推力一致的情況下，V2的選擇會在大致1.13Vs1g和1.41Vsr之間變動。而在主要受二階段爬升越障和可用起飛距離因素的約束限制下，V2的選擇會因為隨之帶來的剩余推力的變化，給飛機帶來不同的爬升越障能力。

上升梯度的公式：

上升梯度=（T-D）/W * 100%

（T為發(fā)動機推力、D為阻力、W為飛機重量）

從公式可以看出，在飛機重量和發(fā)動機推力一定的情況下，阻力越小爬升梯度越大，也代表著越障能力的增加，這也是在起飛性能計算中的關鍵考慮因素。（如圖三）

圖三

空客公司在給各運營人的服務信息里也闡明了以下的幾點起飛性能計算過程基本邏輯，且適用于PEP以及Flysmart+：

i.起飛性能數(shù)據(jù)計算是在符合各類規(guī)章及滿足性能要求的前提下的一個優(yōu)化過程；

ii.空客的性能計算圍繞V1/Vr和V2/Vs1g這兩個數(shù)值展開，以確定基于性能的最大起飛重量MTOW（perf）;

iii.在以上兩個軟件里，性能計算使用一個命名為OCTOPUS的系統(tǒng)，這個系統(tǒng)對于優(yōu)化的V2/Vs1g、選定的V1/Vr以及一個給定的TOW，依據(jù)以下的流程進行計算：

（a）一個給定的TOW確定一個Vs1g；

（b）一個給定的V2/Vs1g確定一個V2；

（c）一個給定的V2確定一個給定Vr；

（d）一個給定的V1/Vr確定一個給定的V1。

iv.OCTOPUS系統(tǒng)使用兩套提供給運營人的算法進行性能計算，分別為標準算法（standard algorithm）和改進算法（improved algorithm）。

標準算法是公司現(xiàn)在性能計算選用的算法，這套算法總會選擇范圍內(nèi)最小的V2/Vs1g值。同時，在確定Vr后會以{0.84、1}的系數(shù)范圍來確定V1min和V1max值，因為V1速度不能大于VR，且V1速度小于0.84*Vr時會導致起飛距離過長，因此在起飛性能圖表上，使用V1average（V1average=（V1min+V1max）/2）來確定V1值（如圖四）。

標準算法的這個總是選擇范圍內(nèi)最小V2/Vs1g值的特點，就是直接導致文章開頭所述問題的根本原因，接下來會在第六點進行詳細介紹。

圖四

完成了以上內(nèi)容的介紹，那么最初提到的兩個問題：“為什么起飛重量明明只變化了一點，但起飛的速度卻發(fā)生了較大的變化？為什么在某些起飛重量下，起飛速度會很??？”是什么原因?qū)е碌哪兀?/span>

我們把外界溫度（OAT）和公司采用的標準算法這兩個因素疊加進起飛重量(TOW)圖表(如圖六）：

圖六

在標準算法圖表中，因為算法邏輯總是選擇范圍內(nèi)最小V2/Vs1g值，因此隨著靈活溫度FLEX選擇變化，可能在某一重量速度出現(xiàn)較大的跳變。比如，在FLEX60曲線上，隨著TOW的增加，在V2/Vs1g值達到1.26時達到最大起飛重量。之后隨著TOW進一步增加，F(xiàn)LEX60曲線不能滿足時，那么此時的V2/Vs1g值會落在FLEX58曲線上，且會因為標準算法的邏輯，而跳變至更接近1.13Vs的較小的V2/Vs1g值處。根據(jù)OCTOPUS的系統(tǒng)的計算流程，較小的V2導致較小的Vr，因此在這種情況下也選定了較小的V1average。

而通過改進算法的邏輯（上圖右側），因為它總是選擇基于性能的最大起飛重量MTOW（perf）處的V2/Vs1g值，從而導致在ATOW增加時，不會出現(xiàn)較大的V1、V2值的跳變。

圖七、圖八是Flysmart+軟件基于標準、改進兩種算法，在相同氣象和外界條件下，分別選取起飛重量60.3T和60.4T的起飛性能數(shù)據(jù)對比。這也能證明通過PEP軟件的計算的，即使在如此微小重量變化情況下的，數(shù)據(jù)出現(xiàn)跳變的原因。

圖七

圖八