飞行员想知道:这些速度的定义
要不是准备写这篇文章,很难相信在飞机运行中会涉及到这么多种速度,仅这篇文章中就罗列有60余种。这些速度既包括实际飞行运行中使用的速度,也包括在飞机设计、验证、试飞过程中使用的速度。
虽已查阅多方资料,尽力解释其中含义,但结果差强人意,除谬误之外,部分内容仍无法探其原理,以致留空。望多多指正,以便他日朝花夕拾。
V1
起飞决断速度(decision speed),又叫关键发动机失效速度。当飞机起飞滑跑时发生紧急情况或一发失效,当达到该速度时,飞行员应该继续起飞;如果低于该速度,则应在跑道的加速停止距离以内刹停飞机以确保安全。
还有一种理解方法,V1是在起飞滑跑中一发失效时能够继续起飞的最早时刻,只有在V1之后继续起飞,才能够确保飞机在跑道末端能够达到离地高度35英尺的要求;同时,V1是在起飞滑跑中一发失效时能够中断起飞的最晚时刻,只有在V1之前实施中断起飞,才能够确保飞机
在跑道的可用长度以内停下来。
V1是要求发动机在VEF故障时,飞行员从识别判断故障到做出第一个动作的时间为1秒,即VEF后1秒为V1。
V1应该大于Vmcg,以保证飞机是可控制的;V1应该小于Vmbe,以确保在达到V1之前一发失效时,轮胎的刹车能量能够保证飞机安全停下。
V2
起飞安全速度(takeoff safety speed)。当遇到一发失效时,此速度能够保证飞机安全起飞。V2是飞机的一台发动机在速度V1或大于V1失效,继续起飞,飞机能够在跑道末端35
英尺高度达到单发上升的最小速度。
对于双发飞机,V2应大于等于1.2Vs;对于三发以上的飞机V2应大于等于1.15Vs。比空中最小控制速度Vmca大10%。V2确保飞机能够得到最低限度需要的爬升坡度,并且保证飞机可控。全发工作条件下V2+10速度可以达到更好的爬升性能。
V2min
最小起飞安全速度(minimum takeoff safety speed)。在双发或三发喷气飞机和活塞发动机上,V2min不低于1.13Vsr;在三发以上的发动机上,V2min不低于1.08Vsr。同时,V2min不低于1.1Vmc。
V3
收襟翼速度。
V4
稳定起始爬升速度。
VA
设计机动速度(design maneuvering speed),也叫最大控制偏转速度。指在使用最大或突然的操作动作时,不产生机身超应力的最大速度,在一般日常飞行中,按照飞行手册规定的标准进行操作和飞行时能达到的最大速度,也是使用最多的一个最大速度。
VA-VD都是《运输类飞机适航标准》中定义的速度,与飞机设计相关,是通过公式计算得来,为飞机的实际使用提供参考。VA的定义为:
VB
最大阵风强度设计速度(design speed for maximum gust intensity),VB的定义为:
VBE
久航速度。
VBG
最长滑行距离速度。
VBR
远航速度。
VC
设计巡航速度(design cruising speed),也称优选巡航速度。VC 的最小值必须充分大于VB,以应付严重大气紊流可能引起的意外速度增加。VC不必超过飞机在相应的高度以发动机最大连续功率(推力)平飞时的最大速度。
VD
设计俯冲速度(design diving speed),VD必须选定VD以使VC/MC不大于0.8VD/MD,或使VC/MC和VD/MD之间的最小速度余量是下列值中的大者:
1.从以VC/MC定常飞行的初始情况开始,飞机颠倾,沿着比初始航迹低7.5°的飞行航迹飞行20秒钟,然后以载荷系数1.5(0.5g的加速度增量)拉起。
2.最小速度余量必须足以应付大气条件的变动(例如水平突风和穿过急流与冷峰),以及应付仪表误差和飞机机体的制造偏差。这些因素可以基于概率来考虑。
VDD
设计阻力装置速度,是对每一阻力装置所选定的设计速度,必须充分大于实用该装置时所推荐的速度,以计算速度控制的预期变化,对于供告诉下降时实用的阻力装置,VDD不得小于VD。当阻力装置采用自动定位措施或在和限制措施时,设计中必须取自此自动措施程序规定的或自动措施许可的速度和相应的阻力装置位置。
VDF/MDF
演示俯冲速度(demonstrated flight diving speed)是飞机试飞演示时,确保不会发生不利于飞行特性现象(如颤振、反逆响应)的上限速度。通过飞行演示飞机的每一部件,在不超过 VDF/MDF的任何相应速度和动力条件下,不会发生过度的振动。对于新的型号设计
和某型号设计的改型(除非已表明这种改型对气动弹性稳定性无重大影响)都必须进行直至VDF/MDF 的各种速度下的全尺寸颤振飞行试验。
VEF
起飞关键发动机失效速度。在该速度上,假定关键发动机故障,飞机能够继续滑跑、离地、起飞,并在跑道末端能够达到距离道面35英尺以上。
规定要求Vmcg≤Vef≤Vr,所谓的临界发动机是指在固定翼的多发飞机上,如果失效时对飞机的操纵和性能影响最大的那台发动机。
VF
襟翼设计速度(design flap speed),是对应每一襟翼位置的设计襟翼速度,必须充分大于对各相应飞行阶段(包括中断着陆)所推荐的飞行速度。
VF不得小于:
1. 1.6VS1,襟翼在以最大起飞重量起飞时的位置;
2. 1.8VS1,襟翼在以最大着陆重量进场时的位置;
3. 1.8VSO,襟翼在最大着陆重量着陆时的位置。
VFC/MFC
飞机稳定最大速度(maximum speed for stability characteristics),是在襟翼和起落架收起时,飞机能够在保持稳定的前提下进行各种机动动作,并且操纵力度应在合理范围内,不应引起飞行员操纵困难的最大速度。
VFE
襟翼放出最大速度(maximum flap extended speed),指襟翼在指定的放出位置时,所允许的最大速度。由于襟翼具有多个位置构型,因此每个位置都对应着一个VFE的速度。拿A330机型举例,其VFE如下表:
VFS
一发失效最后离场段速度。
VFTO
最后起飞速度(final takeoff speed),以校正空速表示,必须由申请人选定用来提供至少CCAR25部中要求的爬升梯度以及各种机动能力,不得小于1.18VSR。