浅析起飞决断速度V1

浅析起飞决断速度V1

高亮

(中国民航飞行学院洛阳分院 河南洛阳 471001)

摘 要:在飞行训练过程当中,飞行教员发现很多飞行学员对于起飞决断速度V1的认识不是很清楚,经常会有很多疑问；同时也有很多学员对起飞决断速度V1的重视程度不够,认为在起飞过程中报告“V1”只是一个形式。飞行机组人员能够正确认识起飞决断速度V1对保证起飞安全有着重要意义,本文围绕起飞决断速度V1展开,通过平衡跑道概念和简化的函数图形关系介绍了起飞决断速度V1的计算确定方法。关键词:起飞决断速度V1 平衡跑道 平衡速度 起飞重量中图分类号:V212.131文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)03(b)-0218-02

据有关的统计数据显示:飞机每起飞3000次,就可能发生1次中断起飞；每起飞300万次,就可能发生1次中断起飞事故/事故征候。在发生中断起飞事故/事故征候的案例中,中断起飞的起始速度大于V1速度的占58%,小于/等于V1速度的占19%,未报实际上,这其中80%的情况V1速度的占19%。

是完全可以处置好的[1]。造成这些事故的很大一部分原因是飞行员对发动机失效后起飞决断速度V1认识不深和重视程度不够所造成的。

剩余跑道内完全停住；同时又是决定继续起飞的最小速度,继续起飞可使飞机在剩余起飞场道内达到爬升性能要求。

飞所需跑道长度Ljx与速度V具有图1中曲线b的关系。

图1中曲线a和曲线b有一个交点,中断起飞距离Lzd等于继续起飞距离Ljx,即:Lzd=Ljx,这时对应的跑道长度称作平衡跑道Lp,对应的速度称作平衡速度Vp。

平衡跑道和平衡速度可理解为:在起飞滑跑过程中,单发失效时发生在平衡速度上,在该速度上中断起飞距离和继续起飞距离相等。

起飞决断速度V1的确定主要是依据平衡跑道和平衡速度的概念来确定的。

2 起飞决断速度V1和发动机失效时的速

度Vef之间的关系

起飞滑跑过程中出现单发失效,从事故发生的那一刻到机组发现事故再到做出应急程序,机组人员是需要判断时间和执行程序时间的。

机组人员在起飞前作飞行计划时应根据当时的跑道标高、飞机重量、外界温度查起飞数据,得出起飞决断速度V1。飞机制造厂家在飞机性能保障上从发动机失效速度Vef到起飞决断速度V1设置了1s的时间裕度。这是因为从发动机停车到飞行员判断出发动机停车,需要一定时间。经过试飞得出,接受严格训练的飞行员作出这一判断时间小于1s。另外,在飞机性能计算时,给飞行员预留了3s完成制动程序的时间。

1 起飞决断速度V1的概念

起飞决断速度V1是在起飞滑跑过程中,出现发动机单发停车等故障时飞行员决定中断起飞或继续起飞的重要依据。关

按照美国联邦航空条例FAR25规定:飞机在该速度上被判定发动机单发停车等故障时,飞行员可以安全地继续起飞或中断起飞,中断起飞的距离和继续起飞的距离都不会超过可用的起飞距离。

奖状CE525飞行操纵手册上是这样解释V1的,它主要包含两层含义。

(1)当速度为V1时继续起飞到离地面35英尺高度的距离不会超过计划的起飞场道长度；(2)速度为V1时使用刹车到飞机完全停止的距离不会超过计划的起飞场道长度。

所以起飞决断速度V1可以理解为:在起飞滑跑过程中单发失效时,机组决定中断起飞的最大速度,中断起飞可使飞机在

4 起飞决断速度V1的确定和选择

根据平衡跑道和平衡速度的概念下面起飞重量W和浅析一下起飞决断速度V1、

跑道长度Lrw之间关系。它们之间和跑道长度的关系可以由图2综合表示。4.1飞机以小重量起飞

由于飞机起飞重量较小,所需的平衡跑道距离Lp小于跑道长度Lrw。如图2A所示:在这种情况下,起飞决断速度V1是个速度范围。速度大于Va单发停车,继续起飞距离小于跑道长度Lrw,飞机可以继续起飞；速度小于Vb单发停车,中断起飞距离小于跑道长度Lrw,飞机可以中断起飞。因此在Va～Vb速度范围内一台发动机停车,飞机既可以中断起飞也可以继续起飞,起飞决断速度V1可以为Va～Vb任一速度。如果选择Va为V1,继续起飞,飞机会在跑道头刚好达到爬升性能要求,而中断起飞安全余量很大；如果选择Vb为V1,飞机会在跑道头刚

.com.cn. All Rights Reserved.于它的定义以及叫法也有很大争议。

3 平衡跑道Lp和平衡速度Vp

为了便于理解,接下来本文以简化的函数图形关系进行浅析。

发动机停车时速度越大,中断起飞所需距离越长,继续起飞所需距离越短；反之发动机停车时速度越小,中断起飞所需距离越短,继续起飞所需距离越长。

根据文献[2]和文献[3]的分析计算,一发失效中断起飞所需跑道长度Lzd与速度V具有图1中曲线a的关系,一发失效继续起

图1 Lzd和Ljx与V的关系示意图

图2A 图2B 图2C

图2 起飞决断速度、起飞重量和跑道长度关系示意图

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好完全停下来,而继续起飞安全余量很大；如果选择Va～Vb之间的速度为V1,中断起飞和继续起飞都会有一定的安全余量。4.2飞机以极限重量起飞

随着起飞重量的增大,相同速度的中断起飞距离和继续起飞距离要增大,因此中断起飞和继续起飞距离曲线将向上移动。如图2B所示:当重量增加到某个值时,平衡跑道长度Lp等于跑道长度Lrw,这时的重量就是起飞极限重量。在这种情况下,速度大于Vp必须继续起飞,速度小于Vp必须中断起飞。此时平衡速度Vp就是起飞决断速度V1。

4.3飞机以超重起飞

随着起飞重量的继续增大。中断起飞和继续起飞距离曲线将进一步向上移动。如图2C所示:在起飞滑跑过程中,如果单发停车发生时速度小于Vc,只可以中断起飞；如果速度大于Vd,只可以继续起飞。但如果单发停车发生时速度在Vc～Vd之间,中断起飞所需距离和继续起飞所需距离都大于跑道长度Lrw。这种情况下如果飞机单发停车,飞机既不能中断起飞也不能继续起飞。中断起飞就会冲出跑道,继续起飞,在起飞场道尽头飞机达不到爬升性能要求,起飞

决断速度V1

也就无法确定。这种情况是不

允许发生的。

5 影响起飞决断速度V1的其他因素

除了飞机重量,影响起飞决断速度V1

的因素有很多。比如:跑道标高,外界温度,跑道坡度,风向风速。这些都可以通过查询图表对V1进行修正。

另外起飞决断速度V1有以下的。(1)V1应小于或者等于刹车能量的最大速度。

(2)V1应小于或者等于轮胎的最大速度。

(3)V1应大于或者等于地面最小操纵速度。

(4)V1应小于或者等于抬轮速度。

6 通过起飞决断速度V1对中国民航飞行

学院所使用机型的思考

由此可见,起飞决断速度V1是涉及中断起飞和继续起飞的重要依据,是保证起飞安全的重要参数,并且有诸多的影响因素。在飞行训练中必须教育学员加强对起飞决断速度V1的认知和重视程度。综合中国民航飞行学院所使用机型,笔者有以下思考。

2012 NO.08SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯6.1初教机

很容易出现处置慌乱犹豫从而导致事故的TB200,塞斯纳C172,小鹰LE500。对于发生。在飞行训练过程中,我们必须使飞行单发飞机而言,谈论起飞决断速度V1是没学员建立正确的理论知识和飞行态度,培有任何意义的。单发飞机在起飞过程当中养学员良好冷静的心理素质,提高学员飞发动机停车,只有中断起飞而不会涉及继行操作技术。这样就可保证每一次的起飞续起飞的问题。安全,避免事故的发生。

6.2中教机

西门诺尔PA44。相对于洛阳分院的跑参考文献

道长度2500m而言,西门诺尔PA44的起飞[1]刘晓明,陈红英．民航飞机起飞决断速

重量是很小的,所以其起飞决断速度是一度的一种计算方法[J]．飞行力学,2005个很大的选择范围。在飞行训练过程中教(3):79～81.

员也可以不使用全跑道起飞。[2]刘晓明,苏彬,孙宏．飞行性能与计划

6.3高教机奖状CE525和新舟600

[M]．成都:西南交通大学出版社,2003:从学院运行高教机的机场环境来看,56～66.

无论是奖状CE525还是新舟600,其起飞决[3]蔡良才,邓学钧．确定跑道长度的理论

断速度仍然有选择余度,但是余度已经很分析初探[J]．机场工程,1995(4):21～小。飞行学员经常会有这样的疑问:“在刚26．

才的起飞过程中速度大于起飞决断速度V1[4]蔡良才,郑学钧．飞机极限起飞重量和

才两节,如果发动机单发停车,我中断起飞决断速度的确定[J]．东南大学学报,一定会冲出跑道吗？”在这种情况下发动机1997,27(1).

停车继续起飞是完全没有问题的,但如果中断起飞,飞机则有可能冲出跑道,并且还要考虑最大刹车能量的速度以及轮胎的速度所以严格禁止速度大于V1中断起飞。

在飞行训练过程当中对于起飞决断速度V1要向学员强调以下几点。

(1)并不是每一次起飞都是正常的,每一次飞行准备阶段必须考虑起飞过程中发动机故障后中断起飞和继续起飞的问题,做好中断起飞和单发起飞的准备。

(2)飞行前必须对装载有清楚认识,严禁超重起飞。

(3)在对正跑道时,一定要争取最大跑道长度,不浪费任何一米的可用长度。

(4)设置起飞推力时要柔和准确地加到最大起飞推力,严禁加油门停顿磨蹭。

(5)V1必须清晰准确喊出,未听到V1发动机故障必须果断做出中断动作。

(6)V1报告之后,手离开油门,此时发动机故障,决不能考虑中断起飞,必须加速到抬轮速度Vr按照要求做好起飞后程序。

(7)起飞过程中发动机故障,必须沉着冷静,飞机的性能完全能够满足中断起飞或者继续起飞的性能要求。慌乱不冷静的处置才是导致事故进一步恶化的原因。

现代发动机卓越的安全性使出现发动机停车的概率大大降低,久而久之,飞行人员会对发动机停车产生麻痹大意的思想,对起飞决断速度V1重视程度不够,认知不足。这样一旦出现起飞过程中发动机失效,

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