航空器飞行原理－民航运输机巡航性能分析 Cruising Analysis for Transportation Airplanes 耿骅 Hw a Keng 一、前言 飞机的「性能」可以从两种方向去定义：一是「性能」为飞机「多快、多高、多远」的表现，二是从物理学角度出发，认为性能是牛顿运动定律 F＝MA 的具体表现。在民航业界的日常工作里，我们比较重视飞机的起落性能（如跑道分析图表的计算）与爬升性能（考虑离到场时的超越地障的能力）两项性能指针，而这两项指标用 F＝MA 牛顿运动公式都足以获得一定精确的解答，但是对于飞机能飞得「多快、多高、多远」的问题，国内的许多航空公司限于操作航线短，飞行高度有限，运用的机会并不大，对此也就兴趣缺缺。而少数能飞得高、飞得远的航空公司，飞行计划多以计算机代为计算，既然有现成可捡，更无需劳神计算；何况高空状况瞬息万变，现实中不见得全然能照表操课。但无论是就事论事地求知求实，还是出于教育训练的授课需要，都有必要厘清在什么环境条件下，飞机如何操作，方能够发挥最大的巡航性能，进而创造航线的营运效益。简而言之，就是探究「最佳」的飞行计划是怎么做出来的。 二、巡航公式的理论推导 所谓的航程是指飞机利用其所携带的燃油，飞经地球上空的距离，此距离可分为最远航程与指定航程（从甲地飞到乙地）。航程与油量、燃油消耗率、高度及飞行速度等有密切关系；一般越洋航线的计算为了节约油料与成本，通常都希望飞得越省越好，但又必需顾虑到状况外的处置余裕，故飞行计划很少是以「最远航程」来制作的，多是以定高度/定马克数计算后参考民航法规对备用油量的规定及公司政策/机长起飞前根据航路天气等因素决定出最后的加油量。 早在第一、二次大战之间的二十年代，整个航空设计从一战时期着重的单机缠斗敏捷性走向「更快、更高、更远」时，法国航空工程师 Brequet 即从螺旋桨性能及功率观点导出了航程公式[1]，使远程跨洋飞行得到了相应的理论基础。喷射机的航程公式可以「比燃油消耗」（TSFC）取代螺旋桨机的功率而得到「相似」但不一样的结论：对喷射机而言，假设比燃油消耗不随油门的移动而变化（当然这只是推导公式时为简化问题的假设，现实操作中是不太可能的，高度维持在某 2 固定高度（通常是航管批答的高度），欲得到最远航程时，必须飞行在（CL1/2/CD）为最大值之时，也就是说飞行员必保持在对应寄生阻力等于三倍诱导阻力系数的攻角下飞行，并将油门配到维持当时平飞所需的油门配置（但...
