民航資源網2019年11月25日消息：【編者按】新舟700飛機，是新舟系列渦槳支線飛機的最新產品，定位於承擔800公里以內中等運量市場的區域航空運輸業務，能夠適應高原高溫地區的複雜飛行環境和短距頻繁起降。據最新消息，新舟700飛機預計於2020年1月總裝下線。作為我國完全自主研發的新一代支線渦槳飛機，新舟700依託的關鍵性技術有哪些？又實現了哪些重大的突破和創新？11月22日起，民航資源網推出系列報道，解密新舟700背後的“硬核技術”。系列報道第二篇，為您解析新舟700飛機高原機場性能。
飛機的最大允許起飛重量是影響民用飛機經濟性和安全性的重要因素，在保證飛行安全的前提下，儘可能地提高起飛重量，則可以增加飛機的商載，提高運營經濟性，充分地發揮飛機的性能。實際運行中，飛機最大允許起飛重量受多種因素的影響，如跑道條件、起飛第二段爬升梯度、剎車能量、輪胎速度、越障能力等。而確定飛機的最大允許起飛重量也正是機場和航線適應性分析研究的重要內容。
一、民用飛機機場和航線適應性分析與研究的內容
1）ACN表示飛機對具有規定土基強度道面的相對影響值，PCN表示不受運行次數限制的道面承載強度值。當ACN等於或小於PCN時，飛機可以不受次數限制地在該機場起飛著陸。根據不同的起飛和著陸機場PCN值，對比機場PCN值與飛機的ACN值。
2）根據起飛機場的標高、場溫條件，按起飛二段爬升梯度要求確定出最大允許起飛重量，再計算所需的起飛跑道長度。如果起飛機場跑道長度小於所需的起飛跑道長度，則應減小起飛重量，直至起飛機場跑道長度滿足所需的起飛跑道長度。
5）根據障礙物具體信息進行起飛越障分析和進場復飛越障分析，確定是否對飛機起飛重量和著陸重量有限制，也可根據機場標準儀表離場程序和標準儀表進場程序的梯度要求進行初步計算分析，若有限制則應減小起飛重量，如果減載情況嚴重，可以通過制定起飛一發失效應急程序或復飛一發失效應急程序提高商載。
6）根據航路上障礙物的位置和高度確定是否減小飛機的飛行重量。按飛至此障礙物處的飛行重量計算出此時飛機的單發升限，若飛機的單發升限低於航路安全高度則應制定單發飄降程序，並確定出臨界返航點的位置。如果航路上障礙物較多且距離較遠，不能進行單發飄降，則應減小起飛重量。
7）根據起飛著陸機場的標高、場溫及航線距離等條件，並考慮CCAR121部備份油規則，計算航線飛行所需的起飛重量。
8）根據著陸機場的標高、場溫條件，按進場復飛爬升梯度的要求確定出最大允許著陸重量，再按此重量計算所需的著陸跑道長度。如果著陸機場跑道長度小於所需的著陸跑道長度，則應減小著陸重量，直至著陸機場跑道長度滿足所需的著陸跑道長度。要強調的是，著陸重量的限制歸根到底也是對起飛重量的限制。也就是說，若在目的地機場的著陸重量超過限制，解決辦法仍是減小飛機在起飛機場的起飛重量。
9）綜合考慮上述因素，選取最小的起飛重量作為航線飛行的最大允許起飛重量，並以此重量確定航線耗油量、飛行時間、商載等。
機場和航線適應性分析研究的內容和流程如圖1所示。
圖1 機場和航線適應性分析流程圖
二、算例
1.機場和航線信息
選取國內4個典型機場及4條航線進行分析，機場信息數據見表1，4條航線數據見表2。
表1機場信息數據
表2航線數據
2.機場適應性分析
根據MA700飛機的飛行性能數據，分析起飛機場PCN值、著陸機場PCN值、第二階段爬升梯度、復飛爬升梯度、跑道長度、最大輪胎速度、最大剎車能量、機場附近障礙物等因素對最大允許起飛重量的影響。結果見表3-表5，從表3和表4可以看出，起飛/著陸機場PCN、跑道長度、最大輪胎速度和最大剎車能量對起飛重量和著陸重量不構成限制。從表5可以看出，梯度對起飛重量和著陸重量有不同程度的限制，其中麗江的標準儀表離場梯度和標準儀表進場梯度分別對飛機的起飛重量和著陸重量限制比較嚴重。
表3起飛機場PCN、跑道長度、最大輪胎速度和最大剎車能量對起飛重量的限制
表4著陸機場PCN、跑道長度、最大輪胎速度和最大剎車能量對著陸重量的限制
表5梯度對起飛重量/著陸重量的限制
3.航線適應性分析
表6為按照4條航線的起降機場環境，不考慮機場及航線的其他限制計算的每條航線的商載、輪擋時間、輪擋油耗、到備降機場需用燃油。部分航線不能滿載的原因是備降航線距離過長，但載客數應在可接受範圍內。
MA700飛機單發升限較高，不小於5400m（ISA+10℃，95%MTOW），4條航線的最低安全高度對飛行重量不構成限制。
表6不同航線對應的油耗、商載及備份油
4.機場航線綜合分析
按照上述步驟確定的最小起飛重量再進行航線分析，得到表7數據。分析表7數據，麗江-文山航線需要減載，這是由於麗江機場標準儀表離場程序6.3%梯度要求限制比較苛刻，必須考慮制定起飛一發失效應急程序，增加商載。文山-麗江需要減載，這是由於麗江機場標準儀表進場程序4.4%梯度復飛要求比較高，著陸重量限制嚴重，導致起飛重量受到限制，必須考慮制定復飛一發失效應急程序，增加商載。西寧-格爾木、格爾木-西寧航線需要減載，這是由於西寧、格爾木機場標高比較高，且受到標準儀表離場梯度要求限制，必須考慮制定起飛一發失效應急程序，增加商載。
表7綜合考慮限制因素後不同航線對應的起飛重量、油耗、商載及備份油
5.麗江機場起飛一發失效應急程序
麗江機場是國內地形最為複雜的高原機場之一，很多民用飛機在麗江機場運行都會遇到減載問題，從而必須制定起飛一發失效應急程序，增加商載。
以要求最嚴酷的02跑道為例，MA60飛機的起飛一發失效應急程序見圖2，起飛越障梯度要求見圖3。可以看出，通過制定起飛一發失效應急程序，二段爬升梯度要求從6.3%下降到3.36%，利用梯度3.36%檢查MA700飛機的越障能力，結果表明，梯度3.36%的要求對MA700飛機的最大起飛重量不構成限制，也就是說，MA700飛機沿用MA60飛機的起飛一發失效應急程序離場，在麗江-文山航線可以最大起飛重量起飛，無需減載，最終的航線數據參見表6所示。
圖2 起飛一發失效應急程序圖
本文按照CCAR25部和CCAR121部中的相關要求，詳細給出機場和航線適應性分析的內容，並詳細分析了MA700飛機在4個典型高原機場的運行性能，通過制定起飛一發失效程序可大大提高飛機商載。最後，參考MA60飛機在麗江機場的起飛一發失效應急程序，檢查障礙物對MA700飛機的起飛重量影響，結果顯示，MA700飛機在麗江機場運行無需減載，這表明MA700飛機具有良好的高溫高原性能及越障能力。
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