飞行性能与运行

前 言

飞机的性能是飞行运行的基础，航空公司必须按照规章要求来确定航线和日常飞行运行数据。例如，确定起飞重量便是典型的日常性能工作。飞行性能工作不但要求从业者具有一定的飞行力学、空气动力学、飞机设计基础，要求具备广博的机型知识和民航实际运行经验，更为重要的是，还必须对民航相关规章和要求有深入的理解。

常规的飞行性能教材和相关资料，已对大部分基本性能知识进行了讲授。但是，针对民航实际运行相结合的性能分析、民航实际运行中经常遇到的若干高级性能专题等内容，在公开出版的书籍中尚未见到。中国民用航空飞行学院作为民航局直属的两所本科院校之一，一直起着民航专业人才培养的主力军作用。在本科民航院校知识学习的基础上，学生及业内相关从业人员一直有进一步深入学习的需求。但遗憾的是，国内并没有一本能够结合民航实际，对飞行性能工作中的高级问题进行深入阐述的书籍或教材，导致这一需求长期得不到满足。

本书主要内容自 2007 年开始，一直在交通运输工程（一级学科）和交通运输（类别）研究生的专业课“飞行性能与运行”中讲授。编者在多年性能培训、教学经验和科研工作的基础上，对相关内容一直进行持续更新。2017年开始，本课程内容不但针对学校工程类的研究生，还针对飞行类的研究生展开了深入教学，终在学校研究生处的鼓励和资助下，本书得以正式出版，以期填补这一空白。

本书在大部分内容和细节上，有别于现有民航院校的性能课程教材。首先，本书读者要求具备一定水平的飞行性能基础和民航实际运行经验，因此，并没有对一些基础的飞行性能理论进行详细讲授。其次，本书大量基于案例学习，充分以B737-700和A319-112机型在样例机场的分析为基础，大量使用性能软件及其结果作为分析手段，力图全方位展示民航实际运行中面临的各种性能问题及其解决方法。第三，本书以实用为目的，重点对运行中需要的性能知识及其应用进行了深入阐述，并对起飞分析、起飞一发失效应急程序（EOSID）设计、飞行程序与飞行性能、航线分析、着陆分析中的难点进行了重点阐述。第四，本书综合程度较高，覆盖了较广的学科知识领域，考虑到学习者基础的不同，以及跨专业情况，本书对学习中涉及的必要知识进行了适当的展开，便于自学。

全书共分9章，具体为基础知识、飞机的速度与限制、起飞性能基础、起飞性能分析、离场程序性能分析、起飞一发失效应急程序、航路飘降分析、航路供氧分析、进近与着陆等。

由于飞机的运行是按照规章和手册来进行的，它们均大量使用英美制，这已经成为全球民航界飞机运行的标准。本书的大量数据图表取自于这些法规和手册，其中部分单位符号多采用大写，如KG（kg）、FT（ft）、M（m）等，本书保留使用这些国际民航界的通用术语、单位和符号，以方便民航界读者学习和使用。

本书除了用于院校教学，也适用于民航运行领域的技术工作者阅读，特别是性能、签派、飞行、程序设计、管制、规章标准、安全、机场、净空管理等领域人员。

本书仅用于相关知识和技能的学习，其数据不能用于具体飞机的运行。如本书内容和具体飞机手册冲突，以飞机手册为准。由于编者水平所限，书中疏漏和不当之处在所难免，望广大读者批评指正。

余 江

2021年5月

本书是民航院校交通运输工程（一级学科）和交通运输（类别）研究生专业课教材。

本书对民航运输航空中复杂环境下的运行性能进行了系统论述。在民航院校运行类（飞行、签派、管制、程序）本科专业的基础上，通过研究生阶段使用本书进一步学习，学生可较为全面地掌握民航实际运行中涉及的高级性能专题。

本书以民航现实应用为导向，以具体机型（B737-700、A319-112）为实例，围绕运行性能主题展开，涉及飞行程序、飞机系统、发动机、航空气象、民航规章、测绘学、软件工程等内容，具有综合性、多学科交叉的特点，并注重理论与实际相结合。

本书要求读者具备一定的飞行性能基础知识和民航实际运行经验。

本书可作为相关高等院校和航空公司飞行性能与运行方面的专业教材，适合性能工程师、飞行机组、飞行签派、飞行程序、运行控制、空中交通管理、飞行安全等相关领域人员使用。

目 录

第1章 基础知识 1

1.1 国际标准大气 1

1.2 高 度 6

1.3 涡扇发动机 15

1.4 手册、性能软件概览 25

第2章 飞机的速度与限制 39

2.1 指示空速、校正空速和当量空速 39

2.2 空气动力学基础 42

2.3 传统失速速度与1g失速速度 45

2.4 限制速度 49

2.5 运行限制 52

第3章 起飞性能基础 63

3.1 起飞速度 63

3.2 起飞场道 65

3.3 起飞飞行航迹 73

3.4 起飞性能的优化 83

3.5 AFM起飞性能计算 87

第4章 起飞性能分析 95

4.1 起飞分析所需数据 95

4.2 波音起飞分析表 104

4.3 空客起飞分析表 110

4.4 深入理解起飞分析表 115

第5章 离场程序性能分析 135

5.1 标准仪表离场程序 135

5.2 SID的全发性能验证 140

5.3 SID的一发失效性能验证 154

第6章 起飞一发失效应急程序 175

6.1 背 景 175

6.2 标准、规范与资料 180

6.3 应急程序航迹的确定 183

6.4 一发失效性能验证 191

6.5 决策点与全发性能验证 197

6.6 EOSID结束点 202

6.7 应急程序的完成 203

第7章 航路飘降分析 205

7.1 下降模式 205

7.2 飞机的一发失效性能 207

7.3 规章要求 211

7.4 飘降分析的内容 221

7.5 其他需要考虑的事项 232

7.6 航路越障分析算例 234

第8章 航路供氧分析 241

8.1 缺氧对人体生理的影响 242

8.2 机载供氧系统的类型与特点 243

8.3 规章要求 246

8.4 氧气剖面与性能剖面 250

8.5 航路供氧分析算例 268

第9章 进近与着陆 277

9.1 进近与着陆概述 277

9.2 着陆限制与操纵速度 280

9.3 复飞爬升与着陆距离 281

9.4 湿与污染道面性能 292

9.5 刹车热能 299

9.6 审定着陆性能计算 305

9.7 着陆分析表 307

9.8 复飞程序性能分析 311

参考文献 313

附 录 315

附录1 符号表 315

附录2 缩略语表 316

附录3 单位制及其转换 319