【编者按】新舟700飞机，是新舟系列涡桨支线飞机的最新产品，定位于承担800公里以内中等运量市场的区域航空运输业务，能够适应高原高温地区的复杂飞行环境和短距频繁起降。据最新消息，新舟700飞机预计于2020年1月总装下线。作为我国完全自主研发的新一代支线涡桨飞机，新舟700依托的关键性技术有哪些？又实现了哪些重大的突破和创新？11月22日起，民航资源网将推出系列报道，解密新舟700背后的“硬核技术”。系列报道第二篇，带您了解新舟700飞机高原机场性能。
飞机的最大允许起飞重量是影响民用飞机经济性和安全性的重要因素，在保证飞行安全的前提下，尽可能地提高起飞重量，则可以增加飞机的商载，提高运营经济性，充分地发挥飞机的性能。实际运行中，飞机最大允许起飞重量受多种因素的影响，如跑道条件、起飞第二段爬升梯度、刹车能量、轮胎速度、越障能力等。而确定飞机的最大允许起飞重量也正是机场和航线适应性分析研究的重要内容。
一、民用飞机机场和航线适应性分析与研究的内容
1）ACN表示飞机对具有规定土基强度道面的相对影响值，PCN表示不受运行次数限制的道面承载强度值。当ACN等于或小于PCN时，飞机可以不受次数限制地在该机场起飞着陆。根据不同的起飞和着陆机场PCN值，对比机场PCN值与飞机的ACN值。
2）根据起飞机场的标高、场温条件，按起飞二段爬升梯度要求确定出最大允许起飞重量，再计算所需的起飞跑道长度。如果起飞机场跑道长度小于所需的起飞跑道长度，则应减小起飞重量，直至起飞机场跑道长度满足所需的起飞跑道长度。
5）根据障碍物具体信息进行起飞越障分析和进场复飞越障分析，确定是否对飞机起飞重量和着陆重量有限制，也可根据机场标准仪表离场程序和标准仪表进场程序的梯度要求进行初步计算分析，若有限制则应减小起飞重量，如果减载情况严重，可以通过制定起飞一发失效应急程序或复飞一发失效应急程序提高商载。
6）根据航路上障碍物的位置和高度确定是否减小飞机的飞行重量。按飞至此障碍物处的飞行重量计算出此时飞机的单发升限，若飞机的单发升限低于航路安全高度则应制定单发飘降程序，并确定出临界返航点的位置。如果航路上障碍物较多且距离较远，不能进行单发飘降，则应减小起飞重量。
7）根据起飞着陆机场的标高、场温及航线距离等条件，并考虑CCAR121部备份油规则，计算航线飞行所需的起飞重量。
8）根据着陆机场的标高、场温条件，按进场复飞爬升梯度的要求确定出最大允许着陆重量，再按此重量计算所需的着陆跑道长度。如果着陆机场跑道长度小于所需的着陆跑道长度，则应减小着陆重量，直至着陆机场跑道长度满足所需的着陆跑道长度。要强调的是，着陆重量的限制归根到底也是对起飞重量的限制。也就是说，若在目的地机场的着陆重量超过限制，解决办法仍是减小飞机在起飞机场的起飞重量。
9）综合考虑上述因素，选取最小的起飞重量作为航线飞行的最大允许起飞重量，并以此重量确定航线耗油量、飞行时间、商载等。
机场和航线适应性分析研究的内容和流程如图1所示。
图1 机场和航线适应性分析流程图
二、算例
1.机场和航线信息
选取国内4个典型机场及4条航线进行分析，机场信息数据见表1，4条航线数据见表2。
表1机场信息数据
表2航线数据
2.机场适应性分析
根据新舟700飞机的飞行性能数据，分析起飞机场PCN值、着陆机场PCN值、第二阶段爬升梯度、复飞爬升梯度、跑道长度、最大轮胎速度、最大刹车能量、机场附近障碍物等因素对最大允许起飞重量的影响。结果见表3-表5，从表3和表4可以看出，起飞/着陆机场PCN、跑道长度、最大轮胎速度和最大刹车能量对起飞重量和着陆重量不构成限制。从表5可以看出，梯度对起飞重量和着陆重量有不同程度的限制，其中丽江的标准仪表离场梯度和标准仪表进场梯度分别对飞机的起飞重量和着陆重量限制比较严重。
表3起飞机场PCN、跑道长度、最大轮胎速度和最大刹车能量对起飞重量的限制
表4着陆机场PCN、跑道长度、最大轮胎速度和最大刹车能量对着陆重量的限制
表5梯度对起飞重量/着陆重量的限制
3.航线适应性分析
表6为按照4条航线的起降机场环境，不考虑机场及航线的其他限制计算的每条航线的商载、轮挡时间、轮挡油耗、到备降机场需用燃油。部分航线不能满载的原因是备降航线距离过长，但载客数应在可接受范围内。
新舟700飞机单发升限较高，不小于5400m（ISA+10℃，95%MTOW），4条航线的最低安全高度对飞行重量不构成限制。
表6不同航线对应的油耗、商载及备份油
4.机场航线综合分析
按照上述步骤确定的最小起飞重量再进行航线分析，得到表7数据。分析表7数据，丽江-文山航线需要减载，这是由于丽江机场标准仪表离场程序6.3%梯度要求限制比较苛刻，必须考虑制定起飞一发失效应急程序，增加商载。文山-丽江需要减载，这是由于丽江机场标准仪表进场程序4.4%梯度复飞要求比较高，着陆重量限制严重，导致起飞重量受到限制，必须考虑制定复飞一发失效应急程序，增加商载。西宁-格尔木、格尔木-西宁航线需要减载，这是由于西宁、格尔木机场标高比较高，且受到标准仪表离场梯度要求限制，必须考虑制定起飞一发失效应急程序，增加商载。
表7综合考虑限制因素后不同航线对应的起飞重量、油耗、商载及备份油
5.丽江机场起飞一发失效应急程序
丽江机场是国内地形最为复杂的高原机场之一，很多民用飞机在丽江机场运行都会遇到减载问题，从而必须制定起飞一发失效应急程序，增加商载。
以要求最严酷的02跑道为例，新舟60飞机的起飞一发失效应急程序见图2，起飞越障梯度要求见图3。可以看出，通过制定起飞一发失效应急程序，二段爬升梯度要求从6.3%下降到3.36%，利用梯度3.36%检查新舟700飞机的越障能力，结果表明，梯度3.36%的要求对新舟700飞机的最大起飞重量不构成限制，也就是说，新舟700飞机沿用新舟60飞机的起飞一发失效应急程序离场，在丽江-文山航线可以最大起飞重量起飞，无需减载，最终的航线数据参见表6所示。
图2 起飞一发失效应急程序图
本文按照CCAR25部和CCAR121部中的相关要求，详细给出机场和航线适应性分析的内容，并详细分析了新舟700飞机在4个典型高原机场的运行性能，通过制定起飞一发失效程序可大大提高飞机商载。最后，参考新舟60飞机在丽江机场的起飞一发失效应急程序，检查障碍物对新舟700飞机的起飞重量影响，结果显示，新舟700飞机在丽江机场运行无需减载，这表明新舟700飞机具有良好的高温高原性能及越障能力。转载自微信公众号：民航资源网
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