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Engine发动机
第一章 飞航重要概念
在此实不需赘言飞机为何会飞之类的常识，相信各位都了解白努利定理、作用与反作用力之类的物理常识。
以下各部份，为经常发现会产生疑惑的问题，特别整理于下。
第一节 涡轮发动机
一、基本名词解释
左图为劳斯莱斯劝特（Trent）800涡轮扇发动机。
一具涡轮发动机从前到后基本可分三大段：
压缩段、燃烧段、涡轮段。
在早期纯喷射（Purejet）发动机中，压缩段将空气压缩，进入燃烧室燃烧后，向后推动涡轮转动并排出机外产生推力；而转动的涡轮则向前带动压缩机一起转，于是前方压缩机源源不断的转动压缩空气进燃烧室，而排出的高温高压气体则又继续推动涡轮叶片转动。
理论上只要燃烧室没熄火，这具发动机便会继续不断的运作。
目前本公司采用的喷射机种均配备涡轮扇发动机。
这和纯喷射有何区别？
主要差在前方压缩段的设计。
压缩段一般而言分为低压压缩段和高压压缩段，这两段压缩机叶片的转速依目前绝大部份现役的商用发动机而言是不同的，一般有两个轴心（劳斯莱斯偏好三轴），由不同涡轮推动不同的压缩段。
涡轮扇发动机主要就是将低压段的扇叶加大直径，使其成为推力之主要产生来源，其向后推出的气流大部份进入旁通管道流出机外（即旁通气流），只有少部份进入第二段高压压缩机。
可见上图，前方一截棕色外罩部份即是所谓低压扇叶部份，接下来直径较小，密密麻麻的扇叶则是高压压缩机，并可以看出低压扇叶向后推出的气流大部份都排出去了，这正是涡轮扇发动机的主要动力，而并非从喷口出来的气流。
讲这些有何意义呢？
我们来看FS中的发动机仪表。
这是很典型的FS发动机仪表。
由上到下只有四个部份：
N1:
低压压缩段最大转速之百分比。
假设扇叶额定之最大转速为10000转/分，你转到9000转/分，N1就显示90。
当然可以操到破表，如N1到一百多，但想也知道会伤，非特殊状况是尽可能避免的。
EGT:
排气温度。
一般正常我们不看这个，除非手贱去FS中设定发动机会故障。
排气温度过高可能起火了；过低则可能快要熄火。
N2:
高压压缩段最大转速之百分比。
基本上我们也不看这个，除非你想自己发动引擎。
引擎发动程序中，先以气源吹动高压段使N2转到约20以上，再点火、供油，轰一声点燃并带动涡轮机，N1数字也跟着慢慢升上来。
FF:
燃油流量，图中显示为每小时1950磅，两具加起来3900磅。
这在飞长程线时是非看不可的数值，不去注意巡航时燃油流量，可能飞不到目的地。
所以巡航时看看每小时耗多少油，再看看剩多少磅燃油，再算一下所剩航程还要飞多久，就心里有数了。
FS2000的777-300发动机仪表，可见上端之EPR
我们飞行时主要看的两个数值，一个是N1，一个是FF。
因为涡轮扇发动机主要推力是由低压压缩段的扇叶产生，所以其转速即可象征发动机推力大小，是故N1值可为发动机推力大小的指针。
但有的厂牌发动机不是看N1，而是看压缩比（EPR），如普惠（PW）发动机。
压缩比是压缩机进气口和涡轮出气口的压力比，压缩比越高，也可以代表产生的推力越大。
涡轮扇发动机剖面图
EPR为PT7与PT2之压力比值
二、省油与省时
我们必须先把「引擎转速表」的观念踢开。
是的，汽机车引擎转速越高，代表越耗油；而且还可能是很固定的多少转速下意味着多少耗油率。
但N1值不同，它只是一个风扇转速而已，不代表在这种转速下会如何的耗油。
虽然在同一个操作环境下（如同一高度、温度…），N1值越高意味着要推更多的油，其耗油量也越大，但在不同操作环境下，N1=90%有可能比N1=50%来得省油。
以下列出长程机型在FS中实际飞测的数据：
左侧数值是固定于燃油残油量45%时，于各巡航空层测出的数值，大气状态为标准大气环境。
AB6巡航速度固定为0.80马赫，744为0.86马赫。
我们从表格数值即可看出很多现象，如飞得越高越省油。
以AB6来看，巡航高度FL450与FL200飞0.80马赫N1均为82%，但FF一个是265，一个破表（超过999），首先即说明了N1值大小和它会耗多少油是一点关系都没有。
其次，要维持一定马赫数，基本上高度越高N1值越低；但到了一个临界高度以上，反而N1会开始增加。
因为空气太稀薄，推力不足，故风扇得转得更快些。
不过即使如此，还是越高越省油。
（真实飞行倒不见得都是如此，重量太大又飞太高，可能会较耗油）
但省油是一回事，是否合乎效率？
A300-600R
马赫数：
0.80
飞航空层
N1
FF
IAS
GS
FL150
83%
破表
431
501
FL200
82%
破表
389
489
FL250
81%
821*2
351
478
FL300
80%
597*2
314
469
FL350
79%
432*2
279
460
FL400
80%
318*2
242
454
FL450
82%
265*2
214
453
FL500
89%
254*2
190
454
B747-400性能
B747-400
马赫数：
0.86
飞航空层
N1
FF
IAS
GS
FL150
94%
破表
468
537
FL200
90%
破表
423
524
FL250
86%
破表
383
514
FL300
83%
991*4
342
505
FL350
80%
673*4
305
495
FL400
78%
450*4
264
488
FL450
78%
357*4
234
487
FL500
81%
322*4
208
489
我们可以看表格最右方的GS（地速），这是飞机实际与地球表面的相对速度，关系着你的航程要飞多久。
我们也可以发现，维持同一马赫数，高度越高速度越慢，一直到同温层高度为止（颜色较深之表格，37000~65000呎）。
此后由于空气继续稀薄，指示空速（IAS）持续下滑，但地速维持稳定。
爬得再高，速度不变，但更省油。
所以我们就了解了，为什么飞机──尤其是飞长程线的飞机都要拼命向航管ㄠ较高的飞航空层，原因即在此。
不过还得看性能，你飞机重量太重或升力不足，机头翘得半天高，爬不上去也不能怪谁。
一般飞机是采用「阶段性爬升」的方式，烧掉一定重量的油，爬到一定高度；重量越轻，爬得越高。
可能FL310飞一阵子，再爬到FL350烧烧油，再爬390，再爬430。
但是，若不是燃油考量很大的长程航班，我们也不必太注重省油，而可能强调速度。
因此，有时必须自行取一个均衡点。
如香港、东京等航线，商务旅客多，你班机飞行时间比别家公司长，下回人家就不坐你飞机了。
于是在固定巡航马赫数的条件下，高度则不能飞高，可能飞个三万一至三万五不等；若是爬到了三万七以上，那就干脆尽量爬高，到时降得下来即可，反正地速都一样快，只是爬越高机头也翘越高，飞起来心里不太舒坦。
短程线则又是另一考量，距离太短了，你飞高了到时下不来，也没实质意义。
是故短程线顶多也只能飞到FL240左右，而且还不一定是按马赫数飞。
讲到此，各位一定要了解一件事：
上表为虚拟航空的虚拟飞机之性能，747和AB6根本爬不到五万呎，别拿这张表当真，甚至和人辩论飞机性能。
三、如何粗估航程所需油量（ForFS2000）
飞FS长程线时，我们最想知道的一个问题就是飞机的油到底够不够飞到目的地。
对此，FS2000中有个很简单的办法介绍如下：
1.由左上图得知目前耗油量为每小时6820*2,=13640磅。
2.由右上图GPS显示屏的RouteETE得知，航程还要8时40分。
（按MODE两次即出现此画面）
3.由左图得知目前燃油剩122202磅。
于是，小学数学就可以解决了：
13640*8.67约=118258.9，<122202
我们从此可以知道，油是一定够的！
何况降高时油门还是收着的。
虽然低空低速时耗油量又会加大许多，但总的来说实际耗油只会比算出来的要少些。
此法FS98也是可用，但是需要外挂的GPS软件，而且还要能显示航程所需时间。
四、发动机推力
基本上，空气密度越大，发动机效率越好；而空气密度主要是与气温有关：
温度越低（当然不能低到发动不了），空气密度越大，发动机效率越高。
因此，在同一个高度，温度越低，效率越高；不同高度则还要考虑到「越往高处密度越低」的倾向。
温度低将推力往上加，高度则把推力往下拉，何者的力量较大？
很遗憾，是高度的影响。
因此，飞机的推力是越往高处爬，它越往下掉。
可是我们不能不爬呀！
爬到多高是较符合推进效率呢？
基本上是36000~37000呎，也就是同温层的边界。
因为再往上爬，温度不降了，但空气密度还是持续减少，推力也会明显的往下掉。
在可接受的推力降低范围内，再爬高还是继续省油；但爬到发动机受不了了，没力了，那就到此为止。
同一高度之倾向：
温度越低，发动机推力越大。
不同高度之倾向：
高度越低，发动机推力越大。
我们飞FS时感受的到上述这些现象吗？
这是很有趣的一点。
FS的空气密度是随着高度继续下降，这点仿真出来了。
所以在我们没去动各空层温度设定时，它是很准确的。
不过在同一高度，你改了该高度的温度，空气密度也随之变化，但变得很诡异。
如下表，这是在FS2000中于FL330高度时，任意改温度测试之数据，维持马赫数M.80，无风状态。
机外温度（c）
N1%
IAS
GS（=TAS）
Mach
FF
-53
78
293
437
0.80
456
-28
83
293
461
0.80
664
-15
84
293
472
0.80
758
+51
96
293
533
0.80
破表
看出端昵没有？
指示空速不变耶！
其它性能数据的变化，都是因为温度变化导致的音速变化而来，但是指示空速没变。
这当然可以代表空气密度有变化，因为真空速改变了。
如真空速变大，指示空速不变，代表空气密度变低；而空气密度变低，压缩机此时就要更死命的转，把更多空气压榨进来，因此N1值也提高了，连带着油耗也增加。
但是，为什么指示空速是定值？
这是不可能的！
《仪飞教材》中有一段公式：
飞行高度中气温+（绝对温度×标准大气压）
TAS=IAS×────────────────────
标准温度+（绝对温度×飞行高度中大气压）
也就是：
标准温度+（绝对温度×飞行高度中大气压）
IAS=TAS×────────────────────
飞行高度中气温+（绝对温度×标准大气压）
现在固定值有绝对温度、标准大气压、标准温度、飞行高度中大气压，变量只有飞行高度中气温。
设（绝对温度×标准大气压）=X，（绝对温度×飞行高度中大气压）=Y（大气压肯定没变，不然垂直速率表一定会动）
Y（TAS）
IAS=────
温度+X
代入以上数据：
Y（437）Y（461）
293=────293=────
（-53）+X（-28）+X
解二元一次联立方程式：
293X-437Y=15529
293X-461Y=8204
-898Y=7325
Y=-7325
X=-3361296
再代入一组数值验算：
Y（472）
293=────
（-15）+X
-3457400/-3361311不等于293
故胡扯。
PS：
以上的计算说明了FS2000中的一个重大BUG，不知道FSX修正了没有。
——CN-8922
第二节 速度
速度控制为飞行之首要，速度不够就会栽下去；速度太快就会损坏。
这两个毛病…大家都不会犯。
因为达到这两种速度之前，飞机上的警报器就响了，你就会推油或收油。
但无论如何，飞行员若是不了解速度，根本就不能算是在开飞机，因为他并未能
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