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飞机限重知多少

        当航班限载的时候,地服可能在忙着拉行李拉客,飞行可能在打电话问签派能不能多放点载量,而旅客怕是已经在座位上瑟瑟发抖担心被打一顿拖飞机了。

01

飞机重量限制和限制因素

        飞机飞行首先要受到结构限重的限制,这些限重是飞机买来的时候就已经确定的,比如我司的319/320结构限重如下:

A319-112/115/132/133:

最大滑行重量................68400公斤

最大起飞重量................68000公斤

最大无油重量................58500公斤

最大着陆重量................62500公斤

A320-214/232/214S/232S:

最大滑行重量................75900公斤

最大起飞重量................75500公斤

最大着陆重量................66000公斤

 最大无油重量.................62500公斤

A320-232S(B1621、B1622、B1623):

最大滑行重量................77400公斤

最大起飞重量................77000公斤

最大着陆重量................66000公斤

最大无油重量................62500公斤

那么,哪里可以查到这些数据呢?

FCOM和CFP!!!

        但是以上的数据,都是飞机厂商规定的结构限重数据,在实际执行航班中,飞机重量还要受到当时的外部飞行条件的限制,所以才在每次航班上配备了机场分析,以方便机组在每次起飞前通过查询起飞分析得到该次航班的性能限重。性能限重一般有以下几个方面:

1=1st segment    起飞第一阶段限制

2=2nd segment    起飞第二阶段限制

3=runway length    跑道长度限制

4=obstacles    障碍物限制

5=tire speed    轮胎速度限制

6=brake energy    最大刹车能量限制

7=max weight or dry check 最大重量或干检查限制

8=final take-off    起飞最后阶段限制

9=VMU    离地速度限制

02

限制因素详解   

1=1st segment

 2=2nd segment

8=final take-off

        这三种限制因素基本上可以归为一类。我们都知道,起飞航迹可以被划分为几个航段。其中的各个航段都对应着不同的形态、推力、和速度。每个航段都有其主要的飞行状态,如飞机的形态、重量和推力等等。此外,航迹必须以没有地效的飞机性能为基础。一般而言,只有当飞机达到等于其翼展长度的的高度时,才被认为没有地效。下面就分别用图和表的形式展现了起飞航迹的四个阶段,限制因素1/2/8分别表示其限制来自于第一阶段/第二阶段/最后阶段。

3=runway length

        对于某些特殊的机场,起飞还可能受到其跑道长度的限制。这是因为跑道长度会影响飞机起飞速度,此时在起飞分析表中就会发现限重代号为3。下图解释了取证速度和起飞操作速度间的关系和规章方面的余度。

4=obstacles

        在起飞的各个航段中,规定了飞机的净轨迹必须以35ft的余度越过影响最大的障碍物,如下图所示。因此出现了代码为4的障碍物限制

5=tire speed  

        这一项来自于轮胎制造厂家厂家对于轮胎的限制,以免过高的地速产生的离心力和热量损坏轮胎结构。因此就有VLOF ≤ V (轮胎)。对于大部分的空客机型,V 轮胎 一般等于195 海里/小时(地速)。

6=brake energy

        限制6主要来源于中断起飞时的最大刹车能量的限制,因为在中断起飞时,刹车需要吸收并耗散等于从决断点到刹停这一阶段的所有飞机动能(1/2.TOW.V1^2)的热量。为了验证在最大刹车动能条件下的加速--停止距离,必须在每个飞机机轮刹车上,使用剩余允许磨损范围不超过10%的刹车进行飞行实验。得出刹车的最大吸收能力,这个能量一般称为最大刹车能量。因此,在给定重量条件,能在最大刹车能量下全停的速度被称为最大刹车速度(VMBE)。因而产生了限制V1 ≤ VMBE,即起飞分析表中的限制6。

7=max weight or dry check

如果在飞行中使用了干检查,并且已经计算过湿跑道的起飞性能表,那么将自动生成一个不考虑反向条件的干跑道起飞性能表。因此,这一项限制了湿跑道和污染跑道下的最大重量。在起飞分析表中表示为受到代码为7的限制。

9=VMU

        这个限制是受到离地速度的限制。在试飞验证时,在某个低速(80-100 kt)时,飞行员带杆到操纵面空气动力效率的极限位置。飞机达到一个最大升力系数的迎角的速度,或者,某些受到几何形状限制的飞机,当其抬前轮到机尾擦跑道(机尾装有防擦保护装置)时的速度。即是最大的离地速度,当发现起飞分析表中的限制代码为9时,就说明受到了这个限制。

03

实际案例

        讲了这么多理论是不是有点懵,性能工程师刚开始也会,下面我们看一个例子。

下图是A320-214广州02R跑道M9滑行道进入跑道的起飞分析:

        标准条件下(标准条件下就是起飞分析左上角QNH/空调关/防冰关/反推等情况都是跟起飞分析一致的意思)干跑道静风,外界温度14摄氏度时,查得起飞重量75300KG,但是我们查FCOM或者CFP可以发现其最大起飞重量是75500KG,是什么原因导致了这200KG的差别呢?其实是因为该航班起飞受到了性能限重,在起飞分析表中的重量数据后面两个数字就代表了其受到限制的原因,找到这两个数然后直接到起飞分析的最下面如图所示的红色框中查,就可以找到此次航班的性能限重因素是4=obstacles6=brake energy

那么起飞分析表里是如何从上面九种限制里找出4和6这两个限制呢?况且有的限制代码是4/4,而有的却是4/6。

这就要问我们强大的性能工程师了。计算起飞分析时,需要考虑到所有限制起飞性能的因素,把所有的限制因素都计算一遍,得到一个限制最大的值。这个值可能是一个因素限制导致的,例如4/4。但也可能是两个因素限制导致的,例如4/6。

单限制条件

双限制条件

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