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泣血整理:53个民航特征速度!你理解几个?

✈从离地到着陆,飞行员需精准掌控的速度指令比钢琴琴键还多!

1989年,一架DC-10货机在起飞时因提前3秒抬轮导致尾撬触地,燃油箱破裂引发大火——这惊险一幕的背后,VR(抬轮速度)与VLOF(离地速度)的微妙差异在作祟。当飞机在跑道上加速,驾驶舱里此起彼伏的速度报数声,正是飞行员与这些关键速度参数的生死对话!

接下来,我们将深入探讨这些关键速度的具体含义、典型值以及允差。这些速度在飞机起飞过程中扮演着至关重要的角色,它们的设定并非随意,而是依据多种因素精心计算得出的,包括跑道长度、飞机载重、风速、风向、场压、温度以及襟翼角度等。很多速度飞行员会综合运用这些数据和手边的参考资料,输入至飞行电脑进行计算。

特征速度大阅兵

1.V1—关键发动机失效识别速度

含义:滑跑中若关键发动机在V1之前失效,必须立即中断起飞;若失效发生在V1之后,则必须继续起飞,两者都要求在剩余跑道内安全完成动作。

典型值:窄体干线客机在中等重量、海平面、ISA+15℃时,V1约135–150节;高温、高海拔、重载时可升至160节以上。

安全容差:法规要求V1≥VMCG(地面最小操纵速度),且V1≤VR(抬前轮速度);运营中再预留2–3s的“识别-决断”缓冲,因此性能软件给出的V1往往比理论极限低3–5节。

2.VR—抬前轮速度

含义:指飞机在起飞过程中,机长拉起控制杆后,机头开始上升,使机头以2.5–3°/s的速率抬升,飞机进入爬升阶段的那一刻的速度。在此阶段,飞机通常会保持一个10-15度的上仰姿态角,以确保飞机平稳地升空。作用是在抬前轮过程中,迎角增加,升力也随之增加,飞机有继续上抬的趋势。因此在接近预定的离地姿态时,飞行员应向前回杆,以保持飞机在正确的离地姿态。离地姿态是通过机头与天地线的相对位置,并结合地平仪来判断的。在抬前轮后,飞行员需要保持姿态,飞机经过短暂的滑跑加速至离地速度。

典型值:A320-200在70吨起飞重量、襟翼CONF-2时VR≈145节;同一机型在55吨时可降到125节左右。

安全容差:VR≥1.05VMCA(空中最小操纵速度),且VR≥V1;试飞验证时还会扣除5节的“风速误差裕度”以防止过早抬轮。达到VR时飞行员开始带杆,飞机在35英尺处应达到V2(见下面3.V2—起飞安全速度)

3.V2—起飞安全速度

含义: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,保证2.4%(双发)或3.0%(三发)以上的爬升梯度。作用是确保飞机在起飞结束时,距离地面的垂直距离只有大约10.7米。如果速度小于或等于失速速度,就会出现升力下降,飞机掉高度,甚至发生事故。为了保证飞行安全,并考虑到各种不利风速、风向的影响和可能的操作失误,必须使飞机的速度大于失速速度,并保持一定的速度储备。

典型值:B737-800在海平面、CONF-5、70吨时V2≈155节;重载高原起飞的A321可达175节。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。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节的速度可以达到更好的爬升性能。

安全容差:V2≥1.13VS(或1.2VS1g),并再比VMCA高出10%;飞行手册中给出的V2已包含5节的“阵风-操纵”双重裕度。

4.V2min—最小起飞安全速度

含义:即使全发工作,飞机在起飞第二阶段也不得低于该速度,是V2的“硬地板”。

典型值:法规公式直接导出,通常比V2低3–6节;例如同一B737场景下V2min≈150节。

安全容差:V2min≥1.1VMCA且≥1.08VS1g;软件计算时会再向下取整到最接近的1节,以兼顾性能与法规。

5.V3—收襟翼速度

含义:起飞后当飞机加速至V3,且满足高度、推力、形态要求时,可开始按程序收襟翼/缝翼。

典型值:多数喷气客机V3≈V2+20节;例如A320在CONF-2起飞后,V3设在180节左右。

安全容差:V3必须≥VFTO(最后起飞速度)并≤VFE_next(下一档襟翼限制速度),通常保留≥10节的“构型转换”缓冲。

6.V4—稳定起始爬升速度

含义:收完襟翼后第一段爬升的目标速度;此时飞机已处于“光洁”形态,推力仍为起飞推力或减推力爬升推力。

典型值:大多数窄体机V4设定为210–230节,对应250节以内的离场程序要求;远程宽体机可低至200节。

安全容差:V4≥1.25VS_clean,且≤250节(10000英尺以下空速限制),性能部门通常再预留5节防止触发超速警告。

7.VA/VO—设计机动速度

含义:也叫最大控制偏转速度。在该速度以下,飞行员可在任何轴上实施最大或突然的全行程操纵而不会导致机体超应力;超过VA/VO则必须限制操纵输入。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。

典型值:A320的VA≈230节(随重量线性变化,55吨时降至205节);B777-300ER的VO约250节。

安全容差:适航条款要求VA≥VS,实际手册给出的VA已扣除10%的结构裕度,并随重心、高度自动更新。

8.VB—最大阵风强度设计速度

含义:VB是机体结构在遭遇“设计标准离散垂直阵风”时仍能承受限制载荷的最大当量空速。它同时考虑了突风载荷因子、机动载荷因子以及疲劳谱中的阵风频次,是机体静强度与疲劳强度的双重边界;在VB以上,若遭遇同等级阵风,结构可能超限,因此手册通常把VB作为湍流穿越的“速度上限”。

典型值:现代喷气客机在2.5g限制载荷下,VB约等于1.2–1.3倍VC,例如A350-900的VB≈330节/0.78Ma;支线客机因机翼载荷更高,VB可能低至0.7Ma。

安全容差:法规要求VB≥VS1g,制造商再把计算结果下调5–8节作为运营裕度,同时FMC的“TURBN1”页面会自动把目标速度锁定在VB以下约5节。

9.VC—设计巡航速度(优选巡航速度)

含义:VC是飞机在标准大气、平均重量、光洁构型下,以最大连续推力(MCT)或经济巡航推力平飞时的“设计基准速度”。它兼顾了燃油里程、乘客舒适度、结构寿命与空中交通管制需求,是飞机性能手册、成本指数计算和飞行计划软件的“零参考点”;许多航空公司把远程巡航速度LRC设在0.99VC左右。

典型值:A320neo的VC≈0.78Ma/455节;B787-9的VC≈0.85Ma/490节;涡桨飞机如Q400的VC约为300节。

安全容差:VC必须≤VMO/MMO,且≥1.3VSclean;实际运行中,考虑到ATC速度限制与突发天气,签派放行计划通常把VC再预留5–10节的机动窗口。

10.VEF—起飞关键发动机失效速度

含义:VEF是性能计算中“假定”发动机失效的瞬间速度,用于推导V1。它并非飞行员需要识别的速度,而是法规要求的一个计算节点:从VEF到V1之间必须给机组1秒钟的“识别-决断”时间;换言之,V1=VEF+Δt×a,其中Δt=1s,a为平均加速度。

典型值:窄体机在海平面、标准日、70吨时VEF≈V1–6节;高原高温条件下,因加速度下降,VEF与V1的差值可能缩小到4节。

安全容差:法规要求VEF≥VMCG;性能软件在反向计算V1时,会自动保证VEF到V1的1s缓冲,无需飞行员额外裕度。

11.VF—设计襟翼速度

含义:VF是襟翼结构在全襟翼行程内能承受限制载荷的最大当量空速,也是襟翼机动速度VFO的基准。它涵盖襟翼、滑轨、驱动丝杠及支撑结构的静强度、颤振边界与疲劳寿命;当飞机速度超过VF,襟翼载荷可能超限,导致结构永久变形或失效。

典型值:现代客机在襟翼30°时,VF约为1.6×VS30;例如B737-800的VF≈200节。

安全容差:VF计算已包含1.5倍安全系数及20%疲劳裕度;运营中,飞行员只需遵守VFE(见下条)即可,无需额外记忆VF。

12.VFC—飞机稳定最大速度

含义:VFC(Maximum Speed for Stability Characteristics)是飞机在“稳定”飞行状态下,仍满足纵向、横向、航向静稳定性以及机动稳定性要求的最大当量空速。超过VFC后,飞机可能出现中性或负稳定性、舵面反效、方向舵锁定等危险现象;VFC通常与VMO/MMO同步设计,但在某些高马赫数机型,VFC比MMO略低于0.01–0.02Ma,以留出高马赫俯冲改出裕度。

典型值:B777的VFC≈MMO=0.89Ma;支线喷气机如ERJ-190的VFC≈0.82Ma。

安全容差:VFC经过试飞验证已含5节/0.01Ma的试飞数据离散裕度;在AFM中,飞行员看到的仍是VMO/MMO,VFC作为隐藏边界由飞控系统监控。

13.VFE—襟翼放出最大速度

含义:VFE是飞行员可操作襟翼/缝翼的最高速度,超过此值将触发超速警告,且襟翼手柄被飞控逻辑锁止。它同时保护襟翼结构(VF)与机体颤振边界,是“操作红线”而非“结构红线”;不同襟翼档位对应不同VFE(VFE-1、VFE-2、VFE-FULL)。

典型值:A320系列:VFE1≈230节,VFE2≈200节,VFE-FULL≈185节;B787:VFE-1≈250节,VFE-FULL≈180节。

安全容差:VFE已比VF低10–15节;飞控系统再设7节触发“FLAP LOAD RELIEF”自动收襟翼保护,形成双重屏障。

14.VFTO—最后起飞速度

含义:VFTO(Final Take-Off Speed)是起飞第三阶段(收完襟翼、光洁构型、爬升至400英尺AFE)必须达到并保持的最小稳定爬升速度。它确保在单发失效情况下,飞机能以法规要求的爬升梯度(2.1%双发、2.4%三发)继续爬升,直至越障;VFTO也是FMC计算“EOACCELALT”与“THRRED ALT”的关键输入。

典型值:A320在CONF-0、单发、绿点速度(GreenDot,详见下文第41个特征速度)附近,VFTO≈220节;B777-300ER重载起飞时VFTO≈240节。

安全容差:VFTO自动取自绿点速度+5节;飞控系统会在爬升过程中持续监控,若速度跌至VFTO–3节,将触发“SPEED SPEED”语音警告。

15.VH—最大连续推力水平飞行最大速度

含义:VH表示在光洁构型、最大连续推力(MCT)设定下,飞机能在标准大气中维持水平直线飞行的最大当量空速;它既受发动机推力、机体阻力限制,也受颤振、操纵性和结构热载荷约束。VH常用于飞行测试、搜索救援任务或单发飘降程序的性能基准。

典型值:涡桨如ATR72的VH≈250节;喷气客机B737-800的VH≈0.78Ma/455节;公务机Gulf stream G650的VH≈0.925Ma。

安全容差:VH试飞数据已扣除5节的仪表误差并加1%的推力衰减裕度;运营手册通常把VH再下调3–5%作为“MCT巡航上限”,以延长发动机寿命。

16.VLE—起落架放出最大速度

含义:VLE是起落架已完全放下并锁定后,飞机仍能安全飞行、结构不受损伤的最大当量空速;它保护的是起落架舱门、支柱、作动筒以及机体开口处的静强度与颤振边界,并非收放过程中的限制。

典型值:A320系列VLE=280节/0.67Ma;B787为270节/0.70Ma;小型公务机如Citation CJ4约为200节。

安全容差:VLE已比结构极限低12–15节,并再经疲劳谱验证;飞控系统不会自动限制,但若超速7节将触发“L/G OVER SPEED”警告。

17.VLO—起落架操作最大速度

含义:VLO是起落架实际“收起”或“放下”过程中允许的最大当量空速,涵盖舱门打开、支柱收放、液压流量峰值等瞬态载荷;完成收放后,限制即恢复为VLE或光洁构型的VMO/MMO。

典型值:A320 VLO↑(收起)=220节,VLO↓(放下)=250节;B737NG统一为270节;E190为220节。

安全容差:VLO已计入1.5倍液压冲击安全系数;飞行员操作时,飞控会在VLO–5节给出“TOO FAST”提示,防止误收放。

18.VLOF—离地速度

含义:VLOF是飞机在起飞滑跑中主轮刚刚离地的瞬时地速,它综合了空气动力学升力、机轮滚动阻力、跑道坡度与重量;VLOF始终≥VR,但受跑道长度、松软道面或高温高原影响,可能显著高于VR。

典型值:A320在海平面、硬跑道、70吨时VLOF≈155节;同条件高原2400m机场可升至170节。

安全容差:性能软件已把轮胎磨损、湿滑系数及2节顺风容差计入;若跑道污染,VLOF需再提高5–8节以确保越障。

19.VMC—一发失效最小控制速度(通用术语)

含义:VMC是单发失效后仍能维持方向与横向控制、坡度≤5°的最小当量空速的总称;具体场景分为空中(Vmca)、地面(Vmcg)与着陆(Vmcl)。

典型值:作为总称,VMC本身无固定数值,需结合子项讨论;法规要求所有VMC子速度必须≤对应阶段的基准速度(V1、V2、VREF)。

安全容差:各子项已含3节的试飞数据离散及2节的风标误差;飞行员无需记忆,但AFM中所有性能计算已自动嵌入。

20.Vmca—空中最小控制速度

含义:在空中、起飞或爬升阶段,关键发动机突然失效,飞机仍能维持直线飞行、坡度≤5°且航向偏离≤20°的最小当量空速;低于Vmca将导致失控滚转或偏航。

典型值:双发喷气机Vmca约110–120节;支线涡桨ATR 72的Vmca≈100节;现代电传飞控可降低5–8节。

安全容差:法规Vmca≤1.2VS;试飞取证时再留3节余量,AFM公开的Vmca已含此缓冲。

21.Vmcg—地面最小控制速度

含义:滑跑中关键发动机在Vmcg失效,仅依靠方向舵(机轮仍在地面)就能保持跑道中心线、横向偏离≤30英尺的最小地速;超过Vmcg后若继续滑跑,方向舵才有足够气动效力。

典型值:B737-800的Vmcg≈115节;A320约为110节;高海拔机场可因空气密度降低而升至125节。

安全容差:Vmcg已扣除2节的侧风分量及3节的轮胎打滑裕度;性能软件保证V1≥Vmcg,飞行员无需额外操作。

22.Vmcl—一发失效着陆最小控制速度

含义:进近阶段(襟翼着陆位、起落架放下)关键发动机失效,飞机仍能维持3°下滑、坡度≤5°、方向可控的最小当量空速;低于Vmcl将触发不可恢复的偏航或滚转。

典型值:A320的Vmcl≈105节;B777-300ER约为130节;涡桨Q400约为95节。

安全容差:法规要求Vmcl≤VREF–5节;试飞取证时,已含3节的航向保持裕度,飞行员在单发进近时只需保持≥VREF即可自动满足。

23.VMO—最大操作限制速度

含义:VMO(Velocity—Maximum Operating)是在任何飞行阶段都不允许故意超越的校准空速上限,用以保护机体结构、操纵面、舱门及飞控系统免受高动压载荷;超过VMO即进入“红线区”,飞机会触发超速警告并强制减速。一般高速保护设在这附近。

典型值:A320系列VMO=350节;B737-800为340节;高速公务机如Gulf stream G650则高达400节。

安全容差:法规要求VMO比机体极限速度VD/MD低10%;飞控系统在VMO–5节发出“O/SPEED”警告,自动驾驶仪则限制在VMO–10节。

24.VMU—最小离地速度

含义:VMU是飞机在起飞滑跑中,主轮即将离地的最低速度;此时迎角已达到几何极限(机身尾部或发动机短舱擦地角),再低则无法安全离地。VMU是性能软件计算VR的理论下限,实际VR必须≥1.05VMU。

典型值:A320在70吨时VMU≈125节;B777-300ER重载时VMU≈145节;涡桨Q400约为95节。

安全容差:试飞取证时,VMU已扣除2节的机轮泄压及1节的跑道坡度误差;运营VR再额外高出5–10节以避开尾部擦地。

25.VNE—不可超越速度

含义:VNE(Velocity—Never Exceed)是任何情况下都不得超越的“生死红线”,超过后机体结构、颤振边界、操纵面铰链均可能立即失效;VNE一般用于活塞式或涡桨小飞机,喷气客机则以MMO/VMO取代。

典型值:Cessna 172S的VNE=163节;Beechcraft Baron58为202节;涡桨King Air 350为260节。

安全容差:VNE比机体极限VD低10%;仪表刻度红线直接画在VNE处,无额外缓冲,飞行员必须严守。

26.VNO—最大巡航结构速度(正常运行最大速度)

含义:VNO是在正常气象条件、无严重突风情况下可以长时间飞行的最大校准空速;介于绿色弧(正常)与黄色弧(警戒)之间,进入黄色弧只允许在平滑气流、轻操纵输入下短暂飞行。

典型值:Cirrus SR22的VNO=178节;Beechcraft Bonanza G36为195节;喷气教练机T-6B为240节。

安全容差:VNO已比机体极限VC低10%;在突风强度≥15ft/s时,建议把速度降至VNO–20节,以避免超限载荷。

27.VREF—着陆基准速度(跑道入口速度)

含义:VREF是在着陆构型(全襟翼、起落架放下)下,飞机越过跑道入口时的目标速度,等于1.3VS(或1.23VS1g);它保证在标准3°下滑、无风切变、正常减速率下,飞机可在跑道长度内安全接地。

典型值:A320在60t着陆重量、CONF-FULL时VREF≈135节;B787-9重载时VREF≈150节;小型C172约为60节。

安全容差:VREF计算已包含5节的阵风、±1节的仪表误差及5节的操纵裕度;若报告阵风≥10节,机组通常加5节作为VAPP。

28.VS—失速速度(最小稳定飞行速度)

含义:VS是飞机在1g、光洁构型、发动机怠速或慢车状态下,所能维持水平直线飞行的最低校准空速;低于VS机翼上表面气流分离,升力骤降,飞机进入失速;VS是所有性能速度(V2、VREF、VAPP等)计算的“根”。

典型值:A320在60t光洁构型下VS≈118节;B737-800在65吨时VS≈125节;轻型C172约为47节。

安全容差:试飞测得的VS已扣除3节的仪表延迟及2%的重量误差;AFM公布的VS再向下取整到最接近的1节,确保留有余量。

29.VS0—着陆构型失速速度

含义:VS0是全襟翼、起落架放下、无功率(或怠速)时的最小稳定飞行速度,直接决定着陆距离与VREF(1.3VS0)。试飞中需记录“1节/s减速率”下的真实失速,CFD与风洞数据必须与此值吻合≤3%。

典型值:A320-200CONF-FULL时VS0≈103节;C172S全襟翼30°时约40节。

安全容差:法规要求试飞平均VS0再+3%作为公布值;加上5节的阵风裕度后才是AFM中的VS0。

30.VS1—光洁构型失速速度

含义:VS1是飞机在光洁构型、1g平飞、怠速/慢车推力下的失速速度;它是计算VA、V2、VLOF等所有“光洁”性能速度的根。现代FBW飞机通过“失速保护包线”把VS1换算成α-prot触发迎角。

典型值:A320 60d吨时VS1≈118节;Citation CJ4光洁失速约88节。

安全容差:试飞时需在1节/s减速率、±0.5g机动因子下取平均值;公布值再加2节的仪表延迟补偿。

31.VSR—基准失速速度(通用概念)

含义:VSR是FAR/CS25定义的“基准失速速度”,取代传统VS/VS1g,用于统一性能计算。它等于失速时升力系数最大点对应的1g速度,试飞通过1节/s减速法获得;所有性能速度(V2min、VREF、VAPP)以1.13VSR、1.23VSR等系数推导。

典型值:同型号飞机,VSR比旧VS1g约低2–3%;例如A32060t时VSR≈115节。

安全容差:取6次试飞平均值,剔除最大最小值后,公布VSR=平均值×1.00,无额外裕度,所有后续性能系数已含法规缓冲。

32.VSR0—着陆构型基准失速速度

含义:VSR0是全襟翼、起落架放下、无功率试飞得到的VSR专用值;计算着陆距离时,VREF=1.23 VSR0(旧规则1.3VS0)。风洞-试飞误差需≤2%,否则需重新标定升力系数曲线。

典型值:A320CONF-FULL时VSR0≈101节;ERJ-190全襟翼5°时约93节。

安全容差:试飞平均值直接作为VSR0,法规把1.23倍系数作为余量,不再额外加knot数。

33.VSR1—光洁构型基准失速速度

含义:VSR1是光洁构型下的VSR,用于计算V2min、VFS等;它与VS1的差异在于VSR1用1g升力曲线顶点,而VS1用传统“初始失速”点,两者在FBW飞机可差5–6节。

典型值:A320 60d吨时VSR1≈115节;B737-800 65吨时约122节。

安全容差:与VSR规则一致,试飞平均即公布,后续系数已含法规裕度。

34.VSW—失速告警速度

含义:VSW是人工或自动失速警告系统(抖杆、音响、HUD图标)触发的速度,通常=VSR+7%(或1.05VSR)。在FBW飞机,VSW直接对应α-floor触发,飞控自动推油门至TOGA(起飞/复飞)。

典型值:A320 60d吨时VSW≈123节;C172G1000的VSW≈48节。

安全容差:法规要求VSW≥VSR+5%且≤VSR+10%;试飞中需验证−10°C与+45°C的探头误差均在±3节内。

35.VX—最佳爬升角速度

含义:VX是在给定重量、高度、温度下,单位水平距离获得最大高度的速度;对应阻力极线与推力可用曲线的“最大爬升梯度点”。越障程序、短跑道起飞图表均用VX或VXSE(单发)作为基准。

典型值:A320在海平面、70吨时VX≈220节;C172全重时约62节。

安全容差:VX随高度增加而减小,FMC以0.5节/100英尺线性修正;AFM给出的VX已含±5%的推力衰减裕度。

36.VY—最佳爬升率速度

含义:VY是单位时间内获得最大高度的速度;对应“爬升率最大”而非“梯度最大”。VY随高度升高而逼近VX,在绝对升限两者重合。现代喷气机因推力裕度大,离场实际使用250节或“绿点”速度,而非严格VY。

典型值:A320 70吨、海平面VY≈250节;C172全重约74节。

安全容差:VY受推力衰减影响大,AFM表格以ISA+15°C为基准,再给出每10°C偏差的±3节修正。

37.VBE—久航速度(Best Endurance)

含义:VBE是单位燃油量获得最长留空时间的速度;对应“最小燃油流量”点,等于最小推力需求速度,与最小阻力速度Vmd在喷气机几乎重合。计算时需用“燃油里程倒数”曲线求极值。

典型值:A320在35吨、FL350时VBE≈0.70Ma/405节;C172重油时约92节。

安全容差:VBE对重量非常敏感,FMC每1000kg变化约±2节;AFM给出的VBE已含2%的燃油流量测量误差。

38.VBG—最长滑翔距离速度(Best Glide)

含义:VBG是发动机失效后,单位高度损失获得最大水平距离的滑翔速度;对应升阻比最大点(L/D max)。滑翔比数据由风洞极线+试飞减速法双重验证,误差需<2%。

典型值:A320光洁、60吨时VBG≈220节/0.74Ma;C172重油时约68节。

安全容差:VBG随重量平方根变化;AFM表格给出每10%重量变化的±3%修正,已含5节的阵风裕度。

39.VBR—远航速度(Best Range)

含义:VBR是单位燃油量获得最大水平距离的速度,比VBG略高(因需考虑喷气发动机SFC随速度变化);通常等于1.316×Vmd(经典布雷盖公式)。远程巡航LRC设定在0.99VBR左右。

典型值:A350-900FL350时VBR≈0.81Ma/470节;C172重油时约95节。

安全容差:VBR受风温误差影响大,FMC以ISA±10°C内1节/°C修正;AFM给出的VBR已含1%的SFC偏差裕度。

40.VFS—一发失效最后离场段速度

含义:VFS是起飞第三阶段(收完襟翼、光洁构型)单发失效后必须保持的最小速度,等于1.25VSR1;它确保2.1%(双发)或2.4%(三发)爬升梯度直至越障。

典型值:A320 60吨时VFS≈220节;B737-800 65吨时约235节。

安全容差:VFS已含法规1.25倍系数;FMC在EOSID自动给出VFS–3节作为目标,防止机组减速过度。

41.Vimd—最小阻力速度(绿点速度)

含义:Vimd对应全机阻力极线谷底,即诱导阻力=寄生阻力交点;在此速度下总阻力最小,升阻比最大,是VBG、VBE的理论原点。试飞需用“水平减速法”多次平均,误差≤1%。也称“绿点速度”,正是空客在“光洁构型、单发失效”条件下对 Vimd 的实时 FMS 计算结果,并在 PFD 上标记为绿色圆点。

典型值:A320光洁60吨时Vimd≈215节;C172重油约65节。

安全容差:Vimd随重量平方根变化;AFM表格给出每10%ΔW的±5%修正,已含2%的极线测量误差。

42.Vimp—最小推力速度

含义:Vimp是维持平飞所需推力最小的速度,与Vimd几乎重合,但在喷气机因推力安装角与进气损失,Vimp略低于Vimd(约2–3节)。计算需用“推力-阻力平衡”点。

典型值:A320 60吨时Vimp≈212节;C172重油约63节。

安全容差:Vimp受推力曲线非线性影响,试飞以±3%推力误差包络;手册未直接给出,但可通过FMC“STEPCLB”页面反推。

43.Vmbe—最大刹车能量速度

含义:Vmbe是机轮刹车在吸收全部动能后,刹车片温度≤熔点/失效应力的最大地面速度;计算用动能公式0.5*mV²=CpΔT,再除以刹车热容量。高海拔、下坡、重载都会降低Vmbe。

典型值:A320海平面、ISA、刹车碳材时Vmbe≈195节;B777-300ER重载高温高原可降至170节。

安全容差:已含10%的磨损系数与5%的顺风裕度;若计算RTO时发现V1>Vmbe,必须减重或改用低温刹车材料。

45.Vmp—最小推力速度(活塞/涡桨语境)

含义:在平飞状态下,维持高度所需发动机推力最小的校准空速;本质是螺旋桨可用推力曲线与飞机需用阻力曲线的切点。与喷气机的Vimd不同,Vmp还需考虑螺旋桨效率η随J(前进比)的峰谷漂移,是计算最大续航时间或“滑翔机拖曳”空速的依据。

典型值:Cessna 172R重油2550lb时Vmp≈65节;King Air 350 FL200、重载时Vmp≈175节。

安全容差:试飞取3次水平减速法平均,η曲线误差±2%;AFM给出的Vmp已扣除3节的仪表延迟及5%的推力衰减裕度。

46.Vra—不稳定气流速度(Rough Air/颠簸速度)

含义:在严重湍流或山地波中,机体载荷因子突增时仍能保持结构安全、乘客舒适的最大当量空速;等于“阵风限制速度”或“穿越颠簸速度”。该速度下,飞控系统通常会自动降低G-load指令、断开自动油门,防止超速与结构超载。

典型值:A320系列Vra=275节/0.76Ma;B787为290节/0.78Ma;小型通航飞机C182的Vra仅110节。

安全容差:Vra已比机体阵风极限低10–15节;现代FBW飞机在Vra–5节即触发“TURBN1”自动推力抑制,作为额外缓冲。

47.VSL—特殊构型失速速度

含义:飞机在非标准襟翼/缝翼位置(如襟翼1+F、冰附着、外挂副油箱)下测得的失速速度;用于计算特殊构型下的V2、VREF及机动速度。试飞时必须复现真实构型,冰形采用“临界冰形”人工贴冰法,误差≤3节。

典型值:Dash8-Q400襟翼5°、结冰包冰22.5min时VSL≈118节;A320冰形5mm时VSL比VSR0高约12节。

安全容差:VSL已在试飞平均值上加5%的冰形不确定度;AFM中给出的VSL再向上取整1–2节,确保越障。

48.VS1g—最大升力系数失速速度(1g失速)

含义:在1g平飞、光洁构型、标准重心位置下,升力系数达到CLmax时的校准空速;FAR/CS25用它来统一性能基准,取代传统VS/VS1。试飞通过1节/s减速法、记录抖杆或CLmax拐点。

典型值:A350-90060t时VS1g≈127节;C172重油约48节。

安全容差:试飞平均值即为公布值,法规系数(1.23、1.13等)已含裕度;无需额外knot缓冲。

49.Vsse—单发安全速度(活塞双发)

含义:在多发活塞飞机中,关键发动机失效后仍能维持方向控制、正爬升并安全返场的最小速度;低于Vsse将触发失控或负爬升。该速度≥1.2Vsse_min(试飞确定)并≤Vyse。

典型值:BeechBaron58重油5500lb时Vsse=88节;Piper Seneca V为82节。

安全容差:Vsse已含5节的重心后限及3节的高原推力衰减裕度;飞行员记忆值通常再向上取整5节。

50.Vt—跑道入口速度(Thrust-Idle Touch down)

含义:飞机在50英尺过跑道入口、推力怠速、标准3°下滑角时的真空速;用于着陆距离计算与HUD速度基准。Vt与VREF差异仅在于是否考虑减速板、风修正,两者通常差0–3节。

典型值:A32060t、ISA+15°C时Vt≈134节;B777-300ER重载时Vt≈148节。

安全容差:Vt已含5节的顺风及3节的减速板延迟;若使用自动着陆,系统以Vt+5节作为目标,防止拉平能量不足。

51.Vtos—一发失效正爬升梯度最小速度

含义:起飞最后阶段(光洁构型)单发失效后,满足1.2%(双发)或1.7%(三发)越障爬升梯度所需的最低速度;等于1.25VSR1。计算时须计入空调关、防冰开等“最差推力”状态。

典型值:A321neoFL100、70吨时Vtos≈225节;ERJ-190为210节。

安全容差:Vtos已含5°C推力衰减及100英尺气压误差;FMC “EOCLB”页面自动给出Vtos–3节作为速度目标。

52.Vtmax—跑道入口最大速度

含义:在湿/污染跑道或刹车能量受限时,飞机越过跑道入口允许的最高真空速;超过Vtmax将导致剩余跑道不足或刹车过热。Vtmax由着陆距离方程反推,与Vmbe、刹车等级、跑道坡度耦合计算。

典型值:A320湿跑道2200m、60吨时Vtmax≈142节;同条件结冰跑道降至138节。

安全容差:已扣除5节的跑道坡度及10%的刹车磨损系数;若自动刹车MED仍超温,系统提示“RWY TOO SHORT”。

53.VZRC—双发飞机零爬升率速度

含义:双发飞机在一发失效、光洁构型、最大连续推力下,垂直速度恰好为零时的当量空速;低于VZRC将出现负爬升,必须立即减速改平或寻找迫降场地。VZRC与单发升限(OEI Ceiling)一一对应。

典型值:A320FL190、ISA+10°C、65吨时VZRC≈240节;B737-800同条件约245节。

安全容差:VZRC已计入5%的推力衰减及1000英尺气压误差;QRH中给出每1000英尺高度变化±3节的修正表。

特征速度间的关系

1.速度的“矛盾律”

VX与VY之争:最佳爬升角速度(VX)要求最大升阻比,而最佳爬升率速度(VY)需最大剩余功率。喷气客机VY通常比VX高60-80节。

VMC的维度差异:空中最小控制速度(VMCA)比地面最小控制速度(VMCG)低约15%,因飞行中方向舵效率更高。

失速速度的“变形记”:VS1g(1G失速速度)比传统VS(失速速度)高7%,因适航法规要求保留20%余度。

2.速度间的生存逻辑

当双发飞机在巡航时单发失效,VZRC(零爬升率速度)成为生死线。若速度低于此值,即便最大推力飞机仍会下降。以A330为例,在35000英尺时VZRC高达248节——比正常巡航速度仅低22节。

Vmbe(最大刹车能量速度)则定义了中断起动的最后机会。当空载A380以200节速度中断起飞,其刹车系统需在23秒内吸收2.3亿焦耳能量——相当于55公斤TNT爆炸当量!

3.殊场景下的速度魔方

极端气象应对:在遭遇晴空颠簸时,飞行员会切换至VRA(减轻颠簸速度),通常设定为0.7-0.8马赫。此速度通过降低动压来缓解载荷波动,波音研究表明可减少60%的结构应力。

紧急程序转换:当单发失效复飞时,VTOS(正爬升梯度最小速度)成为越障保障。空客A320在最大着陆重量时,VTOS比V₂低17节,因起落架和襟翼已处降落构型。

失速保护的进化:传统VS(失速速度)已被VS1g取代,因后者更准确反映现代飞机的失速特性。在失速改出操作中,飞行员必须加速至VSSE(单发安全速度)以上才能恢复控制,该速度比VS1g高30%-40%。

总结

飞行速度的本质是能量管理的艺术。这些关键特征速度参数构成的网络,恰如束缚伊卡洛斯之翼的“安全蛛网”,凝结了无数工程师们智慧的结晶!

随着eVTOL飞行器的兴起,传统速度体系正面临革命性挑战,例如:①垂直起降使VLOF(离地速度)失去意义;②多旋翼构型让VMCG(地面最小控制速度)不复存在;③电池热管理催生VMBE(最大刹车能量速度)的新定义。但核心法则永存。在三维空间中移动的物体,永远需要速度的安全边界。

小问题留待思考:当未来的eVTOL以150节穿梭摩天楼群,其飞管/飞控系统仍需回答古老命题:当前速度,向下距离失速/最小安全速度、向上距离超速/失控的边界还剩多少裕度?欢迎总师们在评论区分享您的见解。

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2026-02-18 07:15:58
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