课程概述

本课程要介绍民航运输载具的飞行性能和飞行计划的相关理论与工程实际应用,课程包括飞行性能预备知识、飞行运行全过程性能知识及运用、飞机重量与平衡、飞行计划的制定及特殊运行飞行性能等主要部分。為能使理论与工程实际应用相結合,選用特定运输载具飞航数据(FDR/QAR),使用飞航数据挖掘与人工智能的相关科学技术,训练学生进行飞行性能分析,并以翻转方式简报成果。

证书要求

(一)课程考核包括期末考试、平时作业及考勤考核和课堂翻转考核,期末考试采用闭卷笔试。

(二)课程成绩= 平时成绩×40%+成果翻转成绩×20%+期末考试成绩×40%。

(三) 所有课程目标均需大于等于0.6,否则总评成绩不及格,需要补考或重修。

预备知识

预备知识:航空概论 飞机系统飞行原理  航空安全管理 航空气象理论等先修课程     

授课大纲

预备知识 (讲授学时4)

1. 學習大气及国际标准大气特性及运用;2. 瞭解溫度、壓力與密度與飛行高度變化關係;3. 掌握空速的定义与空速表的测速原理;4. 學習航空发动机性能特性。

课时

  • 1.1 国际标准大气
  • ,
  • 1.2 高度
  • ,
  • 1.3 飞行速度
  • ,
  • 1.4 发动机的性能
  • ,


飞机飞行性能分析的常用方法 (讲授学时4)

1. 學習飞机平飞需用推力曲线及利用推力曲线确定定常飞行状态的特性速度;2.瞭解功率法,並學習從功率曲线獲得其特征速度;3. 學習能量高度的概念,掌握能量高度变化率与飞机飞行特性及爬升率的关系;4. 學習平飞的速度极限边界,並學習平飞最小速度與最大速度。

课时

  • 2.1 推力法
  • ,
  • 2.2 功率法
  • ,
  • 2.3 能量法
  • ,
  • 2.4 平飞的速度极限边界
  • ,


飞机的起飞性能 (讲授学时2; 翻转学时2 )

1. 學習起飞场道阶段的相关速度及其限制與起飞距离;2.瞭解全发起飞的跑道性能,並學習影响全发起飞跑道的因素;3. 學習起飞航道阶段的特点,掌握起飞飞行航迹的越障性能;4. 學習最大起飞重量的结构强度、刹车能量、轮胎速度限制、障碍物等限制。5. 學習灵活推力和降低额定功率方法比较;6.瞭解在湿跑道和污染跑道上起飞的主要特点。

课时

  • 3.1 概述
  • ,
  • 3.2 全发起飞场道阶段的性能
  • ,
  • 3.3 单发停车起飞场道阶段的性能
  • ,
  • 3.4 起飞航道阶段的性能 (以翻转简报加深印像)
  • ,
  • 3.5 限制最大起飞重量的因素
  • ,
  • 3.6 减推力起飞
  • ,
  • 3.7 污染跑道的起飞
  • ,


飞机的爬升和下降性能 (讲授学时2; 翻转学时2 )

1.描述爬升特性的主要参数;2. 學習主要爬升性能参数的计算;3.瞭解定常爬升时的特性参数及影响因素分析;4.描述下降特性的主要参数; 5. 學習主要下降性能参数的计算;6. 學習定常下降时的特性参数及影响因素分析。

课时

  • 4.1 爬升性能(以翻转简报加深印像)
  • ,
  • 4.2 下降性能(以翻转简报加深印像)
  • ,


飞机的巡航性能 (讲授学时4)

1.學習航程计算的几个基本参数及影响航程的因素;2. 學習巡航速度與高度的选择及其影响因素;3.瞭解马赫数和飞行高度保持不变的巡航方式;4.學習一发停车的巡航性能及其性能变化;5. 瞭解飘降及等待飞行。

课时

  • 5.1 巡航性能计算的基本公式
  • ,
  • 5.2 典型巡航方式及其特点(以翻转简报加深印像)
  • ,
  • 5.3 一发停车的巡航性能
  • ,
  • 5.4 等待飞行
  • ,
  • 5.5 巡航性能参数计算
  • ,


飞机的着陆性能 (讲授学时2; 翻转学时2 )

1. 瞭解稳定的进近的條件,並從學習中獲得进近期间的速度要求;2.學習复飞爬升梯度计算及其影响因素,並從學習獲得复飞的要求條件;3. 瞭解着陆性能,學習着陆距离的计算及其影响因素;4. 學習着陆距离规章的要求,並掌握快速过站及其限制的最大着陆重量。

课时

  • 6.1 概述
  • ,
  • 6.2 复飞及其要求
  • ,
  • 6.3 着陆性能(以翻转简报加深印像)
  • ,


飞机的载重与平衡 (讲授学时2)

1學習飞机重量的定义及其限制;2. 學習重心计算的原理和位置表示方法;3.瞭解重心包线与平衡图;4.學習基本使用指数的定義,並掌握燃油指数、旅客和货物的指数;5. 瞭解无燃油重心的限制。

课时

  • 7.1 概述
  • ,
  • 7.2 重量及其限制
  • ,
  • 7.3 重心计算的原理和方法
  • ,
  • 7.4 重心包线与平衡图
  • ,
  • 7.5 指数计算
  • ,


飞行计划 (讲授学时4)

1. 瞭解飞行计划的主要内容,並從瞭解中獲得关于备降机场和加油量的规定;2.學習国际航线與国内航线飞行剖面;3. 瞭解航班飞行计划图表使用简介,學習干线运输飞机的简易飞行计划图表的使用;4. 學習二次放行的原理,並掌握二次放行点的选择。5. 瞭解双发飞机延程飞行简介,學習获得ETOPS飞行的条件。

课时

  • 8.1 飞行计划的主要内容
  • ,
  • 8.2 关于备降机场和加油量的规定
  • ,
  • 8.3 飞行剖面
  • ,
  • 8.4 简易航班飞行计划图表使用简介
  • ,
  • 8.5 二次放行简介
  • ,
  • 8.6获得ETOPS飞行的条件
  • ,

参考资料

[1] 丁兴国, 民航运输机飞行性能与计划, 清华大学出版社, ISBN:9787302304616,2012年12月1日。

[2] 李奎、李雪强, 航空安全管理,航空工业出版社, ISBN:9787802436909, 2011年2月1日。

[3] 王华伟、吴海桥, 航空安全工程,科学出版社,第1版, ISBN: 9787030397065, 2015年2月。

[4] 苗俊霞、周为民、杨桂芹、刘茗翀,民用航空安全与管理, 清华大学出版社, ISBN:9787302406402, 2018年3月14日。

[5] 石丽娜、周慧艳,航空运输地理,国防工业出版社,ISBN:9787118083118,2012年6月。


常见问题

Q1 : 国际民航组织(ICAO)何以要制定国际标准大气(International standard atmosphere, ISA)?

A1 :  大气会受宇宙射线、地球公转、地球自转、月球公转等因素而变化,国际民航组织(ICAO)制定ISA是以北半球中纬度年平均大气物理属性量测的数据所建立的数学模型。可使用大气模型计算以高度为函数的p (压力)、ρ(密度)及T(温度)之变化。能使飞行测试、风洞结果及一般飞机设计与性能关连在一个共同的参考上,标准大气被当作共同的参考来使用。

Q2 :何谓海平面?

A2:  海平面﹕大气-海界面的位置,陆上高度和水下深度都以它为参照点。

任何地点的海平面随着潮汐、大气压和风的变化而不断改变,长期变化则受地球气候变化的影响。因此海平面最好是定义为平均海平面(Mean sea level),即长期内各种潮汐下海水表面的平均高度。