機動速度就是指以臨界迎角飛行，載荷因數為3.8時的飛行速度。當飛行速度小於機動速度飛行時，即使拉桿過多使飛機失速，飛機的載荷因數也不會超過3.8；當飛行速度大於機動速度飛行時，即使拉桿增大迎角時飛機沒有失速，也可能會使飛機的載荷因數超過3.8。因此，在飛行速度大於機動速度時，飛行員不能作突然或全量的操縱，以防飛機的載荷因數超過最大允許載荷因數。
機動速度是進行飛機結構強度設計和制定飛機使用限制的一個重要特徵速度，對安全飛行有著重大影響。機動速度涉及兩個概念:設計機動速度和使用機動速度。設計機動速度是進行飛機結構強度設計的一個輸入條件，用於確保在該速度條件下，任何單個在俯仰、偏航或橫滾軸上突然全行程操縱產生的氣動載荷不會對飛機的機體結構和部件產生損害;使用機動速度是提供給駕駛員進行單軸全行程操縱或接近失速迎角機動的最大限制速度，其制定必須不得超過設計機動速度，並在 飛行手冊（AFM)限制章節給出。
基本介紹
- 中文名：機動速度
- 外文名：Maneuvering speed
機動速度確定,飛行安全問題,適航規章修訂,總結,
機動速度確定
1、設計機動速度
設計機動速度（VA）是為了滿足結構強度要求而確定的一個當量空速。設計機動速度不能過小，也不能過大。若設計機動速度過小，飛機的機動則被限制在很小的速度範圍內，在飛機達到限制載荷前，便進入失速狀態，飛機應有的安全機動能力得不到保障;若設計機動速度過大，會導致氣動載荷增加，使飛機在滿足結構和操縱面的結構強度要求方面付出更高的代價，因此設計機動速度的確定必須權衡這兩方面的因素。
(i)n為VC時的正限制機動載荷係數;（ii)VS1為襟翼收起形態的失速速度。（2)VA和VS1，必須按所考慮的設計重量和高度進行計算；（3)VA不必大於VC,或不必大於同正CNmax曲線與正機動載荷係數線交點相對應的速度，兩者中取小值”。為了更好地理解確定VA需考慮的因素，利用包含VA的機動(V-n)包線（如概述圖所示）來進行說明。
V-n包線的左邊界由飛機特定形態的最大升力係數確定，因升力與速度平方成正比，在最大升力係數（CLmax)不變的情況下，不同載荷條件下左邊界最大升力曲線是一條二次拋物線，曲線可以通過1g失速速度（概述圖中1g狀態線與最大升力曲線的交點）擴展確定，在此曲線下方區域飛機不會進入失速。這裡需要注意的是機動包線規定的飛行載荷係數是垂直於飛機縱軸的氣動力分量與重力之比，而確定1g失速速度時的載荷垂直於航跡。因此，在確定機動包線左邊界時，需要考慮兩者間的差異，進行氣軸到體軸坐標系的轉換修正。根據25.335(c)的要求，飛機最大升力曲線與限制載荷線交點處的速度，通常情況下就是所確定的最小VA，也是飛機能夠進行以限制載荷飛行的最大速度，低於此速度進行機動時，在超過限制載荷之前飛機便會進入失速狀態，進行氣動卸載，從而保證結構安全。
從VA的確定過程來看，其是重量和高度的函式。重量不同失速速度（VS1)不同，由確定的VA也不同，重量增加，失速速度增大，也就越大（見概述圖);高度的影響主要體現在其對馬赫數（Ma)影響上，高度增加當量空速不變時,對應的Ma數也相應增加，當Ma數大於0.3時，就需考慮壓縮性影響，壓縮性會使最大升力係數CLmax減小，從而導致VS1增大,VA也隨之增大（見概述圖)。因此，VA在不同重量和高度下並不是唯一的，而是一系列的值。同時，25.331(c)(1)、25.349(a)(2)、25.351(a)(2)分別規定了飛機在速度VA時，在俯仰、橫滾和偏航軸上對升降舵、副翼、方向舵單個突然的、全行程的操縱，作為操縱輸入進行飛機結構和操縱面強度設計的要求。從進行單軸全行程操縱的氣動載荷角度來說，應當確定在不同重量和高度下能夠產生最臨界氣動載荷的VA值進行結構強度設計。通常，綜合權衡當量空速、三軸角速度和角加速度對載荷的影響，最大VA最可能是臨界情況。從重量和高度對VA的影響分析來看，重量越大和高度越高對應的飛機失速速度（當量空速）越大，由此得到的VA也越大。一般情況下，最大起飛重量對應最大VA;最大高度需要通過不同高度的失速速度進行VA值計算，當VA對應的數等於最大使用限制Ma時，此時的高度為最臨界高度，此高度以上不必考慮，因受最大使用限制Ma數限制，當量空速隨高度增加而減小，從而飛機承受的氣動載荷也會減小。
2、使用機動速度確定
使用機動速度是提供給駕駛員在飛行中進行單軸全行程操縱或接近失速迎角機動的最大限制速度。25.1507條規定：“必須制定機動速度，該速度不得超過按第§25.335(c)條確定的設計機動速度VA”。按此規定“機動速度”可以小於VA，因此，“設計機動速度”和“機動速度”是兩個不同概念,設計機動速度是制定使用機動速度限制的基礎。
由於是重量和高度函式，因此對於不同重量和高度的應是一簇曲線，按VA制定的使用機動速度也是一簇曲線，不便於駕駛員查閱和使用。因此從便於駕駛員使用的角度，型號設計單位通常會綜合出一個相應於所有高度、重量使用機動速度，如200KIAS;或者給出在高度限制範圍內隨高度變化的,而不考慮重量因素的一條使用機動速度曲線，如圖2所示。
使用機動速度需要在飛行手冊的限制章節給出，使用限制速度需要以指示空速給出，因此在根據VA制定使用機動速度時需要將當量空速轉換成校正空速，再通過大氣數據系統修正量修正到指示空速。
飛行安全問題
1、概念誤解導致不安全事件
美國航空公司587航班事故表明，即使駕駛員在小於使用機動速度時進行機動，也可能導致事故的發生。究其主要原因是駕駛員對機動速度概念和由來存在誤解。美國聯邦航空局（FAA)的諮詢告AC61-23C《駕駛員航空知識手冊》中提到：“如果飛機在低於機動速度下飛行，任何飛行操縱的組合使用包括操縱面全偏，或者突風導致的載荷，都不會產生過度載荷”。美國海軍《海軍駕駛員空氣動力學》闡明：“在飛機速度低於機動速度，任何的組合機動和突風都不會引起因過度載荷而導致的機體破壞”。這與上述提到的VA確定條件“由單個軸上突然的、全行程操縱作為操縱輸入”不一致，但很多駕駛員都已接受了上述觀點。組合操縱機動，也就是單個軸上大行程、反覆操縱和多軸上的全行程操縱，在設計輸入方面並沒有考慮，因此在這種組合操縱條件下，儘管速度低於VA，仍存在超出飛機限制載荷甚至極限載荷的可能性，從而使飛機發生損壞，美國航空公司587航班的事故已證明了這一點。
2、滾轉拉起機動
飛機的限制載荷是在飛機進行對稱機動情況下確定的。在低於或等於機動速度進行滾轉拉起機動時,飛機機體仍可能因滾轉機動產生的非對稱載荷超出限制載荷而發生損壞。如圖3中所示，當飛機進行滾轉拉起機動時，抬起的機翼需產生更大的升力，下沉的機翼需減小升力以產生滾轉力矩，即使此時飛機重心處的載荷為限制載荷（運輸類飛機限制載荷不小於2.5g,圖中為2.5g)，抬起機翼上的載荷為3g，超出了飛機的限制載荷，使機翼永久變形或損壞，甚至產生更大的載荷,超出飛機極限載荷而使機翼折斷。CCAR/FAR25.349規定進行速度為VA的滾轉機動時，結構強度設計要考慮三分之二的限制載荷(對應1.65g)下副翼突然全偏的情況，也就是說,結構強度設計考慮的飛機重心處實際限制載荷會隨著滾轉產生的非對稱載荷疊加而減小，如果進行滾轉拉起機動時飛機重心處載荷應限制在1.65g以下。然而這種設計情況，駕駛員可能並不知曉，在飛行試驗改出（如失速、過載桿力梯度試飛)或運行中某些緊急（如規避）情況下，駕駛員會採用滾轉拉起機動來規避風險，若此時駕駛員仍按重心處的限制載荷進行操縱，飛機的機翼結構就可能發生損壞，導致飛行事故。
3、使用機動速度與限制載荷
如上文所述，使用機動速度不同於設計機動速度，它是根據設計機動速度綜合給出考慮所有重量和飛行高度的一個限制速度或一條隨高度變化的限制速度曲線,通常為了保證在使用重量範圍內飛機應具有充足的機動能力，使用限制速度往往按大重量設計機動速度給出，使用時與重量無關。因此,駕駛員在使用這個速度時就要注意，在小重量進行縱向全行程操縱時，仍可能超過飛機的限制載荷,因小重量失速速度小，飛機進行氣動卸載的速度（
)也將減小，而使用限制機動速度大於此速度，在重量不變情況下迎角隨速度增加而減小，因而在使用限制速度進行機動限制載荷機動時，飛機的迎角沒有達到失速迎角，不能進行氣動卸載，因此駕駛員仍可能在失速之前超過限制載荷而損壞飛機。另外，設計機動包線的左邊界對應1g失速速度，是在飛機無動力條件下確定的，正常進行機動時飛機是有動力的，有動力失速速度會減小，同樣的道理，與無動力相比，在相同速度下，氣動卸載會延後，使飛機有超出限制載荷的危險。因此，即使規定了使用機動速度限制，飛機並不一定會在此速度下因達到限制載荷而進行自動卸載，駕駛員還應遵守限制載荷的限制。
適航規章修訂
鑒於587航班事故，2010年10月15日，FAA根據NTSB的建議頒布了FAR25-130修正案，修訂目的是為了明確“機動速度”的具體含義，糾正駕駛員在實際運行中可能因錯誤理解“機動速度”而進行的危險操縱，從而提高飛機運行的安全水平。修正案增加了FAR25.1583(a)(3)(ii)對飛行手冊使用限制的要求:“避免快速和大幅度交替操縱輸入，尤其是大的俯仰、滾轉或偏航改變的組合輸入和同一時間在超過一個軸上的全行程操縱”。
在實踐中，“使用機動速度”與25.335(c)確定的“設計機動速度FA”不同，過去25部飛機飛行手冊把“使用機動速度”稱為“機動速度”，並使用與設計機動速度同樣符號VA。對於小型飛機,23部定義了“使用機動速度V0”，這樣便把運行中的“使用機動速度”與為滿足強度設計要求的“設計機動速度VV’區分開來。但對於25部運輸類飛機,FAA並不想引入新的速度標記，因為對於運輸類飛機,FA在歷史上一直在設計和運行中使用，若引入新的速度標記反而會產生混淆。但為了強調規章中這兩個速度的區別，FAA將規章使用的“機動速度VA”改為“機動速度”。同時，FAA將繼續允許申請人把“機動速度”在AFM中稱為“VA”。
總結
設計機動速度和使用機動速度是進行飛機結構強度設計和飛行使用的兩個重要特徵速度，兩者概念不同，不能混淆，否則就可能導致飛行事故。設計人員應充分研究重量和高度對設計機動速度的影響，確定能夠產生最臨界氣動載荷的VA值進行結構強度設計,並根據設計機動速度在飛行手冊中制定合理的、便於駕駛員使用的機動速度限制和說明。試飛員和駕駛員應通過培訓和學習充分了解設計機動速度和使用機動速度制定目的和使用限制，即使在使用機動速度以下，也要避免多軸組合操縱、大幅度快速反覆操縱;在滾轉拉起機動中和突然的俯仰機動過程中注意控制飛機的縱向載荷，使機體或部件不超過相應的限制載荷，以免飛機因過度載荷而產生損壞。
