民机减推力起飞灵活温度和特征速度的确定方法研究

惠少辉，石佳伟

（中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089）

根据AC25-13，适航认可的飞机减推力起飞方法有两种，分别是等级减推法和灵活温度法。等级减推法是通过降低发动机起飞推力额定值，使发动机在较低的转速下工作，以减小飞机起飞推力。灵活温度法是在FADEC中输入一个假定的高于实际外界环境温度的温度值，使发动机根据这个假定的温度来控制燃油流量，以达到减小起飞推力的目的。两种方法的区别在于等级减推法在适航上被认为是“另一台发动机”，需要通过与正常起飞推力一样的适航审定程序，并给出不同推力等级的性能限制值；而灵活温度法则被认为是同一发动机的不同温度限制值，不需要进行前者所需的审定程序。此次研究的减推力方式为灵活温度法。

1 条款要求

采用灵活温度法，AC25-13 要求减推力起飞设置应确保：

（1）不会导致起飞时正常工作的系统或功能丧失，比如自动扰流板、发动机失效告警、构型告警、依赖于发动机引气的系统、或任何与安全要求相关的系统。

（2）至少为当时外界条件下起飞推力或等级起飞推力的75%。

（3）灵活温度减推力起飞的相关速度（VEF、VMC、V1、VR、V2）不能低于满足适航控制性准则要求的实际温度条件下的相应速度。

（4）用于表明符合25.115 起飞飞行航迹和25.121（c）起飞最后阶段爬升梯度要求的推力设置，不能大于初始建立的推力设置值。

（5）对装备可操作的ATTCS 的飞机，不能计及其一发失效时的推力增加所带来的增益。

2 灵活温度上下限

灵活温度的上限受AC25-13 要求的上节中第（2）条和第（4）条的限制，即推力减小量不超过25%的当时外界条件下的起飞推力，以及减推后的初始起飞推力不得低于表明符合25.115 起飞飞行航迹和25.121（c）起飞最后阶段爬升梯度要求的推力设置。表明符合25.115 和25.121（c）条的MCT 推力为实际温度下的MCT 推力。最大灵活温度的确定方法如图1 所示，为确定最大灵活温度首先判断灵活温度为TMCT时的推力降幅大小。表1 给出了不同高度，不同实际温度下灵活温度为TMCT时的推力降幅，其中MCT 推力取速度为起飞最后阶段爬升220kt 时的推力曲线，T/O 推力取速度为0 时的推力曲线。

图1 最大灵活温度的确定

由表1 可知在整个温度高度包线范围内，灵活温度为TMCT时的推力降幅均高于25%，因此飞机减推力起飞的最大灵活温度完全由25%的推力降幅温度（T25%）决定。查阅手册确定空调打开，防冰关闭时不同高度和不同实际温度下的最大灵活温度。由手册可知，海平面OAT 小于35℃时，最大灵活温度选择为ISA+50℃，可以满足减推25%的要求。另外，在高海拔条件下，ISA+50℃时的起飞性能已受限严重，实际运营重量基本不会低于此时的起飞限重，不需要选择更高的灵活温度进行减推。则本飞机允许的最大灵活温度取为ISA+50℃。

表1 灵活温度为TMCT 时的推力降幅

对于其他机型，A320 飞行手册“使用限制”一章中给出的最大灵活温度为ISA+53℃；ERJ190 飞机使用手册“性能”章节灵活温度确定表中给出的最大灵活温度在海平面下为64℃（ISA+49℃）。相比上述机型，本飞机取ISA+50℃作为最大灵活温度上限也是合理的。

表2 给出了不同环境条件下按灵活温度减推的推力降低百分比。部分标灰色底色数据表示已超过该实际温度下的最大灵活温度。可以看出，灵活温度上限按照ISA+50℃给出，可以满足大多数机场条件减推25%的要求。

3 灵活温度减推力的起飞速度

灵活温度起飞的起飞速度不能低于满足适航控制性准则要求的实际温度条件下的相应速度。对于本飞机，VMCG不引入温度的影响，灵活温度和实际温度下的VMCG相同。本飞机的V1最小不得低于VMCG后一秒采用单发加速的速度，由温度影响发动机推力造成的最小V1的差别在1kn 以内，可以忽略，可认为灵活温度下的最小V1与实际温度相同。因此灵活温度下的V1能保证在实际温度下也满足最小操纵速度的安全条件。飞机的VR主要受在离地35ft 以前加速到V2的要求决定，因V2不随温度改变，温度越高飞机的推重比越低，故灵活温度下的VR大于实际温度下的值，在实际温度下采用灵活温度下较大的VR起飞是安全的。因此对于本飞机灵活温度下的起飞速度能够满足不低于适航控制性准则要求的实际温度条件下的相应速度。

若灵活温度AT 取为温度T，小于最大灵活温度MaxAT，则灵活温度AT 下的起飞限重等于实际重量，直接将其对应的速度作为起飞速度。若灵活温度AT 受最大灵活温度MaxAT 限制，MaxAT 小于温度T，则灵活温度AT 下的起飞限重大于温度T 下的限重（等于实际重量），直接查得的灵活温度AT 限重下的速度也大于灵活温度AT 下实际重量对应的速度。但是较小重量下按较大重量的起飞速度起飞，不论起飞距离、加速停止距离、起飞速度、刹车能量、起飞航迹都是满足安全条件的，因此在这种情况下也直接将表2 中查灵活温度对应的起飞速度作为灵活起飞的速度。

表2 灵活温度减推百分比（海平面）

4 结束语

本文首先介绍了适航认可的飞机减推力起飞的两种方法，即等级减推法和灵活温度法，并说明了两种方法在适航上的不同，提出了本文着重研究的灵活温度法。随后研究中国民用航空规章第25 部条款中对于减推力起飞的要求并确定了减推力起飞的原则，并着重介绍了采用“灵活温度法”时基于条款对灵活温度上下限和灵活温度减推力下的起飞速度的确定流程和方法。通过对比其他机型，本机制定的灵活温度上下限合理可用，并在实际飞行中得到了验证。