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《图册一》飞机性能习题
《图册一》飞机性能习题
1、飞机以290KIAS/M0.80爬升,温度为ISA+20,求飞机在1500,Hpc,36089和39000英尺处的能量高度。
Hpc是由等表速爬升改为等M数爬升的气压高度。
解:
本题的关键在于熟练掌握气压高度、几何高度和能量高度之间的换算,参看《空气动
力学》附录B。
Hp表示气压高度,H表示几何高度,HW表示能量高度。
Hp=1500,H=1604.653,HW=1604.530;
Hpc=32139.15,H=34659.98,HW=34602.57;
Hp=36089,H=38967.99,HW=38895.44;
HP=39000,H=42147.72,HW=42062.86
?
(设
4、B737-300(CFM56-3-B1)在FL350以M0.80巡航可以使用的最大巡航推力是多少
A/CAUTO,ISA+20,A/IOFF)
解:
查图册19-20页图表得Fn/5=17765LB,查国际标准大气表得5=0.2353
MAXIMUMCRUISETHRUSTIS:
Fn=2X5XFn/5=8360.209LB
10、已知B757-200(RB211-535E4)的VMO/MMO=350KT/0.86,使用升限为42000FT,最大飞行速度在哪个高度上由受VMO限制改为受MMO限制?
受VMO/MMO限制能以
M0.80平飞的高度和能以表速300KT平飞的高度范围是多少?
解:
编程计算结果如下:
HPC=27090.16FT高度上由受VMO限制改为受MMO限制;
HPC1=23231.25到42000FT高度范围能以M0.80平飞;
HPC2=34221.53FT以下能以表速300KT平飞。
查表计算题答案:
WMAX=223000LB,V1min=139KT,V1max=144KT=VR,V2=150.5。
11、B757-200(RB211535E4)飞机重量105吨,在FL350平飞,如只要求有1g的过载能力,抖振限制的最小M数,最大M数,对应的表速,最大高度是多少?
如要求有1.3g的过载能力,抖振限制的最小M数,最大M数,对应的表速,最大高度又是多少?
(分别
1g过载能力:
10%MAC。
Mmin=0.623,Mmax=0.86(Mmo),Vmin=207KT,Vmax=26%MAC。
Mmin=0.605,Mmax=0.86(Mmo),Vmin=201KT,Vmax=35%MAC。
Mmin=0.594,Mmax=0.86(Mmo),Vmin=197KT,Vmax=
1.3g过载能力:
10%MAC。
Mmin=0.734,Mmax=0.836,Vmin=247KT,Vmax=286KT,Hmax=36300FT;26%MAC。
Mmin=0.714,Mmax=0.846,Vmin=239(240)KT,Vmax=290(289)KT,
Hmax=37000FT;(c)、35%MAC。
查图:
Mmin=0.702,Mmax=0.852,Vmin=236KT,Vmax=292KT,Hmax=37600FT;
12、B757-200(RB211535E4)飞机重量为240KLB,在FL370平飞,重心在10%MAC处,如只要求有1g的过载能力,抖振限制的最小M数,最大M数,对应的表速是多少?
如以0.80M平飞,1g过载限制的最大高度又是多少?
解:
查图Mmin=0.676,Mmax=0.86(Mmo),Vmin=216KT,Vmax=282KT
M=0.80时,Hmax=41000FT
13、B757-200(RB211535E4)飞机重量为220KLB,重心在26%MAC处,以0.80M平飞,在具有1.2、1.3、1.4g过载能力的情况下,抖振限制的最大高度是多少?
(与机动能力数
值表对照)
解:
查图:
①、1.2g时,Hmax=39900FT,机动能力数值表中Hmax=39800FT;
21.3g时,Hmax=38100FT,机动能力数值表中Hmax=38000FT;
31.4g时,Hmax=36600FT,机动能力数值表中Hmax=36500FT;
14、B757-200(RB211535E4)飞机重量为220KLB,重心在15%MAC处,以0.83M在FL370平飞,抖振限制的最大过载是多少?
盘旋时最大坡度是多少?
解:
查图:
最大过载为1.28g,最大坡度为37度。
15、B757-200(RB211535E4)飞机重量为242KLB(110吨),重心在20%MAC处,以0.75M平飞,要求有1.3g的过载能力,抖振限制的最大高度是多少?
解:
查图:
最大高度Hmax=35300FT。
19、B757-200(RB211535E4),机场气压高度(标高)=6000FT,T0RA=8500FT,跑道坡度-1%(下坡),安全道300FT,净空道500FT,无障碍物,A/CON,A/IOFF,APUOFF,
OAT=10C,报告顶风20节,轮胎速度225MPH,全部刹车和防滞系统正常,使用FLAP5
起飞,查《使用手册》图表确定飞机的最大允许起飞重量和起飞速度,最大允许起飞重量受什么因素限制?
改平高度为多少?
(结构限制的起飞重量为108000KG)
解:
查46页图表,场长限制Wmax=102000KG;查47页图表,爬升限制Wmax=112000KG;顶风时轮速不受限制;
最大起飞重量为
查52页图表,
查52页图表,
查51页图表,
26、机场气压高度=5000,,温度为ISA+15,V2=150节,求在离地400,高处的加速因子,如按匀速爬升计算第二段爬升梯度,相对误差是多大?
解:
编程计算结果如下:
加速因子=3.5215363E-02;按匀速爬升计算第二段爬升梯度,相对误差是3.52%。
27、求在温度为ISA、ISA+20的情况下,按250/290KIAS/0.78M爬升时,求在气压高度为10000,,Hpc,39000,处的加速因子。
解:
编程计算结果如下:
(1)
(a)
(b)
(c)
(2)
(a)
(b)
(c)
28、B757-200(RB211535E4)以FLAP5在昆明巫家坝机场21号跑道起飞,A/COFF,A/I
OFF,APUOFF,OAT=25C,顶风15节,最大起飞重量=?
受什么因素限制?
V仁?
EPR调
定值=?
解:
查58页表,W=103725KG(结构不受限),受障碍物限制,V1=153KT,EPR=1.76。
47、B757-200(RB211535E4)松刹车重量225000LB,机场标高3500FT,巡航高度FL370,航路60节顺风,温度为ISA+15,求以290KT/0.78M爬升时爬升到巡航高度所用的时间,油量和飞过的地面距离。
解:
方法一:
1、W=225000LB=102058KG
2
、查表、插值:
1500
3、TIME=24MIN
4、地面距离NGM=148+60*2/3*(24-2)/60=163海里
5、燃油修正FUEL=2823-175=2648KG
方法二:
1、W=225000LB=102058KG
2、查表、插值:
重量(KG):
105000
102058
100000
高度(FT)
25/3000
24/2823
23/2700
37000
159/417
148/416
141/415
高度(FT)
3/650
3/621
3/600
5000
6/310
6/310
6/310
高度(FT)
2/450
2/421
2/400
1500
3、TIME=24-3+2=23MIN
4、地面距离NGM(148-6)+60*2/3*21/60=156海里
5、燃油修正FUEL=2823-621+421=2623KG
47B、B757-200(RB211535E4)松刹车重量225000LB,机场标高3500FT,巡航高度FL370,航路60节顺风,温度为ISA+20,求以290KT/0.78M爬升时爬升到巡航高度所用的时间,油量和飞过的地面距离。
(本题仅将上题条件改为ISA+20)
解:
方法一:
1、W=225000LB=102058KG
2
、查表、插值:
3、TIME=27MIN
4、地面距离NGM=174+60*2/3*27/60=192海里
5、燃油修正FUEL=3073-175=2898KG
方法二:
1、W=225000LB=102058KG
2、查表、插值:
重量(KG):
105000
102058
100000
高度(FT)
29/3250
27/3073
26/2950
37000
188/423
174/421
165/420
高度(FT)
4/650
3/621
3/600
5000
7/313
7/313
7/313
高度(FT)
2/450
2/421
2/400
1500
3、TIME=27-3+2=26MIN
4、地面距离NGM(174-7)+60*2/3*26/60=184海里
5、燃油修正FUEL=3073-621+421=2873KG
50、B757-200(RB211535E4)在FL330巡航,在重量为200KLB时以M0.78爬升到FL370,FL330上40节顺风,FL370上50节顺风,温度为ISA+20,求爬升所用时间、油量和飞过的地面距离。
解:
1、W=200KLB=90719KG
2、迭代求解松刹车重量:
查表插值,查表插值,查表插值,查表插值,
气压咼度
FT
松刹车重量KG
95000
93009
90000
37000
23/2700
147/419
22.2/2600
141/418
21/2450
133/417
33000
19/2350
116/407
18.6/2290
112/407
18/2200
106/406
④、
⑤、
爬升时间T=22.2-18.6=4分钟;
爬升油量F=2600-2290=310KG;
6、地面距离D=141-112+(40+50)-2X2-3X4-60=31海里。
W=225KLB=102吨;
查90页图,Hopt=34600FT,初始巡航重量约100吨;
查39页(91页)表,ISA+15时推力限制最大高度38200FT,1.3g过载限制
38000FT,据此,选择FL330(最接近最佳高度)为巡航高度。
60、B757-200(RB211535E4)松刹车重量为225KLB,从海平面机场起飞,航程为2000NGM,以LRC速度巡航,要求巡航时具有1.3g过载能力,航路温度为ISA+15,允许的飞行高度
为FL330、FL370、FL410,设各高度上的顶风均为80节,应选择哪个高度巡航?
解:
(1)、
(2)、
(3)、
高度为
注:
如果较为精确计算,初始巡航重量应以爬升性能表确定,略。
61、B737-300(CFM56-3-B1)的换算燃油流量FFC
求在FL310和FL390上的保本风速。
65、B757-200(RB211535E4)巡航重量为200KLB,以LRC速度在FL350巡航,航路顶风20节,
解:
①、
②、
3、
4、
71、B757-200(RB211535E4)开始巡航重量为200KLB,以LRC速度在FL370巡航,航路顶风80节,温度为ISA+15,要巡航的距离为500NGM,求飞行时间和油量。
解:
查97页积分航程表,
(1)、重量为W1=200KLB寸,R1=4248NAMT1=9.496HR;
(2)、以下迭代计算。
假定NAM1=500R2=3748,T2=8.382(3738NAM)
NAM仁NGM-Vw*(T1-T2)=500-(-80)*(9.496-8.382)=589,R2=3659,
T2=8.211(3660NAM)
M=必+JV2-(BxVw-C-I/E)/a
式中:
VW
=Vw/a,Vw,a分别为巡航高度上的风速(顶风为负)和音速,
E=1+ATxn%;I=100xCI,CI为成本指数,其单位为磅*元/(小时*分)
证明:
设航程为R
R
COS—V^Sr+FEOOClb)
-Ra
令dCOST=0可得:
dM
[Chr+100Clb(AM2+BM+C)©]x_2
(M+Vw)
R
+比x100Clb(2Am+b)-0
两边同除以IOOClbRE/[a(M+VW)]得
AM2+2AVWm+(BVw-C-I/©=0则
M=乂+JV2—(BxVw—C-l/®/A证毕。
②
79、B757-200(RB211535E4)在气压高度8000FT等待45分钟,等待结束时的重量为195KLB,假设是标准大气,求等待油量和等待开始的重量。
解:
查102页数据表。
1-W=195KLB=88.45吨;
2•查表插值计算:
高度
重量
90吨
88.45吨
85吨
10000FT
1590
1565
1510
8000FT
1632
5000FT
1760
1732
1670
3•等待油量FUEL=1632*2*45/60=2448KG;
等待开始的重量W1=88.45+2.45=91吨;
4•查表插值计算:
高度
重量
91
90吨
85吨
10000FT
1606
1590
1510
8000FT
1675
5000FT
1778
1760
1670
5•取平均值FF=(1632+1675)/2=1654;
6•等待油量FUEL=1654*2*45/60=2481KG;
等待开始的重量W1=88.45+2.48=91吨.
80、B757-200(RB211535E4)在备降场上空等待30分钟,备降场标高1500FT,等待开始时的重量为190KLB,假设是标准大气,求等待油量。
解:
查102页数据表。
1-W=190KLB=86.18吨;
2•查表插值计算:
咼度
重量
90吨
86.18吨
85吨
5000FT
1760
1691
1670
3000FT
1714
1500FT
1800
1731
1710
3•等待油量FUEL=1714*2*30/60=1714KG;
等待结束时的重量W2=86.18-1.71=84.47吨;
4•查表插值计算:
咼度
重量
85吨
84.47吨
80吨
5000FT
1670
1662
1590
3000FT
1684
1500FT
1710
1700
1620
5•取平均值FF=(1714+1684)/2=1699;
6•等待油量FUEL=1699*2*30/60=1699KG;
81、B757-200(RB211535E4)等待结束时的重量为180KLB,要求等待45分钟,假设是标准大气,如可以选择等待高度,应在什么高度等待?
等待油量是多少?
如机场标高为5000FT,
在机场上空1500FT等待45分钟,等待油量是多少?
解:
查102页数据表。
(1)、选择等待高度:
1-W=180KLB=81.65吨,查表可知,在30000FT高度上等待燃油流量最小,故可选择该高度为等待高度;
2•查表插值计算:
高度
重量
85
81.65吨
80吨
30000FT
1440
1380
1350
3•等待油量FUEL=1380*2*45/60=2070KG;
等待开始的重量W1=81.65+2.07=83.72吨;
4•查表插值计算:
高度
重量
85
83.72吨
80吨
30000FT
1440
1417
1350
5•取平均值FF=(1380+1417)/2=1399;
6•等待油量FUEL=1399*2*45/60=2098KG;
(2)、机场标高为5000FT,在机场上空1500FT等待时:
1-W=180KLB=81.65吨;
2•查表插值计算:
咼度
重量
85吨
81.65吨
80吨
10000FT
1510
1470
1450
6500FT
1572
咼度
重量
85吨
84.01吨
80吨
10000FT
1510
1498
1450
6500FT
1607
5000FT
1670
1654
1590
5000FT
5•取平均值FF=(1572+1607)/2=1590;
6•等待油量FUEL=1590*2*45/60=2384KG;
y,
84、B757-200(RB211535E4)在FL370以M0.80做正常盘旋,飞机重量为100吨,机翼面积S=1951平方英尺,重心在35%MAC处,温度为ISA+15,求受抖振限制的盘旋坡度,N盘旋半径,盘旋一圈的时间及升力系数。
W=100吨=220.462KLB。
查表得:
Ny=1.41,坡度0=44.5°;
补充题:
B757-200(RB211535E4)飞机以LRC速度在FL330巡航,已知从始发机场飞往目的地机场地面距离1500NGM,航路顺风60节,飞机起飞重量85吨,温度ISA+15,求航程油量和航程时间。
解:
查122页曲线图。
1、假定耗油10吨和25吨,则着陆重量分别为75吨和60吨,作辅助线;
2、查表得航程油量FUEL=10吨,航程时间TIME=3.2小时=3小时12分钟。
94、B757-200
航路顶风面距离。
解:
查
②③④⑤⑥⑦⑧
112页图表。
(RB211535E4)飞机由FL390按0.78M/290/250下降,着陆重量为185KLB,90节,机场标高ELE=6000FT,求下降到接地所用的时间、油量、飞过的地
①、W=185KLB=83915KG
②、查表插值
高度FT
时间MIN
油量KG
距离NAM
1着陆重量KG
100000
83915
80000
39000
23
355
123
115
113
10000
11
245
37
35.4
35
7500
9
223
26
5000
7
200
17
16.2
16
1500
5
170
6
6
6
③、时间TIME=23-9+5=19MIN;
4、油量FUEL=355-223+170=302KG
5、地面距离NGM=115-26+6-90X2-3X19-60=95-19=76NM
⑥⑦⑧
96、B757-200(RB211535E4)飞机在某机场着陆,机场气压高度为6000FT,可用着陆距离
为7000FT,干跑道,OAT0C,顶风10节,A/CON,WING&ENGA/ION,APUOFF,使用襟翼15/25,A/S正常,全部刹车正常,扰流片自动放出,飞行中遇到过结冰条件,求最大允许着陆重量。
解:
①、
如是湿跑道,最大允许着陆重量又是多少?
②、
③、
查113页图,着陆重量为
干跑道条件下无交点,取表中的最大值,跑道长度限制的最大允许
110000KG,湿跑道时跑道长度限制的最大允许着陆重量为
107000KG;
查114页图,未经修正的爬升限制的最大允许着陆重量为
111000KG(FLAP30);
查114页图,FLAP25:
+6570KG结冰条件:
-4660KG,WING&ENG防冰:
-4770KG,
修正后的爬升限制的最大允许着陆重量为108140KG(FLAP25);
④、结构限制的最大允许着陆重量为89811KG
⑤、比较①、③、④,无论是干跑道还是湿跑道,最大允许着陆重量都受结构限制,
即89811KG
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