最近很多管管童鞋问到俺关于飞机的爬升率和下降率具体是多少,其实上升率和下降率是木有办法直接来进行定义的,爬升率和下降率仅仅是一个结果,是各种影响因素综合作用的结果。下面我就分别说一说,说的可能不尽完善,欢迎大家批评指正。
影响飞机爬升下降的根本因素在于飞机本身的外形设计和发动机的推力,外形气动性能越好,给定其他条件,爬升性能自然就强,再者就是发动机的问题,很好理解,剩余推力越大爬的越快。
除去设计因素,还有一个重要的影响原因,就是飞机的速度,飞机在飞行过程中,速度必须控制在一定的范围之内,也就是Vls和Vmo,现在不论是波音空客还是EMB在接通自动驾驶后都会自动将飞机控制在这个速度范围内,给定外界环境不变,发动机推力不变,如果要获得大的爬升率就要减小表速,将动能转化为势能;如果要下降高度,给定外界环境不变,发动机推力满侧,增加下降率就要增加表速,将势能转化为动能。所以增速上升,和减速下降这两种情况本身就是矛盾的,如果同时要求满足,必有其一会打折扣。
然后就是飞机本身的构型问题了,很简单,非光洁形态下,飞机为了增升会牺牲掉速度和机动能力,过大的上升下降肯定没法完成。
接着就是飞机本身的重量,大重量肯定不灵活,小重量肯定更轻便,所以小机型的上升率下降率普遍高于大机型。
接下来就是外界环境的影响,温度、风、高度(海拔)。先说说风吧,逆风会增加飞机的升力,那么爬升相对容易,顺风反之,其次就是温度和高度的问题,这两个归根到底就是空气密度的问题,高温或高空空气密度小,单位时间内流过机翼表面的气流就少,那么自然升力不足。反之则相反。
最后就是公司要求,各个航空公司对于飞机爬升和下降有各自不同的要求,主要在于起飞和进近阶段,为的是保证安全和乘客舒适。从安全角度来讲,起飞和进近过程中气流变化大,操作稳定性差,同时要完成飞行程序,陆空通话等多项工作,所以不宜有过大的爬升或下降率。尤其是进近阶段,一般在1500ft以下,原则上不允许超过1000ft/min的下降率。起飞阶段仅仅需要满足爬升越障的要求即可。
当然还有一种特殊情况——One EngineOut,只说起飞,因为单发进近的情况不考虑爬升,这种情况首先需要评估的是越障性能,一般只需要净梯度分别满足双发飞机2.1%,三发飞机2.4%,四发飞机2.7%即可,如果障碍物过高无法满足,航空公司会自行制作EOSID,就是一发失效应急起飞程序图,规避障碍物,减小爬升梯度。
下面给出一张表,条件是标准条件1013.25hpa,ISA,MCL,最大爬升率速度,MTOW,双发正常巡航条件下的爬升率和下降率,当然具体运行中还会有细微的不同,供各位有需要的人士参考。
单位ft/min | 10000ft最大爬升率(ALL ENGINE) | 10000ft最大下降率(ALL ENGINE) | 20000ft最大爬升率(ALL ENGINE) | 20000ft最大下降率(ALL ENGINE) |
A319 | 3100 | 4100 | 2200 | 4300 |
A320 | 2800 | 4000 | 2000 | 5100 |
A321 | 2400 | 3900 | 1600 | 4300 |
A330-200 | 2600 | 4000 | 1900 | 4400 |
A330-300 | 2700 | 4000 | 2000 | 4400 |
A380-841 | 2200 | 3500 | 1000 | 3400 |
B737-300 | 2600 | 3700 | 1700 | 4200 |
B737-700 | 3100 | 3700 | 2200 | 4100 |
B737-800 | 2700 | 3400 | 1900 | 3800 |
B737-800W | 2500 | 3200 | 1700 | 3500 |
B747 | 2100 | 3300 | 1300 | 3600 |
B757 | 2600 | 4400 | 1900 | 4800 |
B777 | 1900 | 3900 | 1200 | 5200 |
E145 | 2000 | 4000 | 1000 | 4300 |
E190 | 3000 | 3500 | 2000 | 4000 |
加个小小的PS:有童鞋说表里的数据和实际中用到的差距还是有一些的,确实是这样的,因为表里的数据是按照特定的条件(见上文)用IN-FLT和PEP等软件的相关模块计算的到的理论值,建议还是好好看看文字的部分,就会理解差异在哪里了。