A320電傳操縱飛機(jī)在大風(fēng)條件中的控制解析課件

1、A320電傳操縱飛機(jī)在大風(fēng)顛簸條件中的著陸 風(fēng)是移動(dòng)的大氣，我們可以把飛行想象成飛機(jī)在一大塊空氣中移動(dòng)。那么如果這一大塊空氣自己也在移動(dòng)的話，那么我們?cè)诘孛嫔峡匆?jiàn)的飛機(jī)軌跡就應(yīng)該是飛機(jī)相對(duì)于大氣的移動(dòng)軌跡加上空氣自身移動(dòng)軌跡的結(jié)合。飛機(jī)通過(guò)空氣的平面，我們稱之為飛行剖面，它與空速、飛機(jī)的姿態(tài)航向、高度、爬升率與下降率等等有關(guān)，這些都是我們能控制的因素；而大氣的移動(dòng)是我們所不能控制的，所以我們的任務(wù)就是更好的操縱飛機(jī)以一定的飛行剖面飛行來(lái)抵消大氣的移動(dòng)對(duì)飛機(jī)所產(chǎn)生的影響，達(dá)到所要求的高度、航跡和速度，使飛機(jī)安全的落在跑道上。 風(fēng)向、風(fēng)速對(duì)飛機(jī)的起降、爬升、下滑、平飛、停放機(jī)坪等均有直接影響。一般

2、飛行我們都選擇在逆風(fēng)條件下起降,因?yàn)槟骘L(fēng)能獲得較大的升力和阻力,縮短滑跑距離。著陸時(shí)逆風(fēng)便于修改航向,對(duì)準(zhǔn)跑道,減小對(duì)地的沖擊力。側(cè)風(fēng)不能過(guò)大,否則無(wú)法起降。易造成飛行事故的是風(fēng)切變,因?yàn)橛娠L(fēng)切變?cè)斐傻膭?dòng)力湍流,有許多大小不一的渦旋,風(fēng)切變?cè)酱?湍流越強(qiáng)。在低谷由強(qiáng)風(fēng)切變形成的湍流,對(duì)飛機(jī)除了造成顛簸外,還嚴(yán)重影響飛機(jī)起降安全,據(jù)統(tǒng)計(jì)占航空事故的20%左右。當(dāng)風(fēng)速大于17m/s(相當(dāng)于8級(jí))且風(fēng)向與跑道方向有一定的夾角時(shí),就會(huì)危及飛機(jī)起降安全,特別是低空有風(fēng)切變或高空有強(qiáng)急流時(shí)極易發(fā)生飛行事故。世界上因?yàn)榇箫L(fēng)所導(dǎo)致的事故比比皆是。 2008年3月1日，一架漢莎航空公司A320-200客機(jī)，執(zhí)行

3、從慕尼黑飛往漢堡的LH-44航班任務(wù)，機(jī)上132名旅客和5名機(jī)組人員。飛機(jī)在漢堡福爾斯比特爾機(jī)場(chǎng)執(zhí)行33號(hào)跑道ILS進(jìn)近期間，遭遇席卷了歐洲大部分地區(qū)的強(qiáng)烈風(fēng)暴“Emma”造成的強(qiáng)烈陣風(fēng)。飛機(jī)五邊進(jìn)近時(shí)，陣風(fēng)達(dá)到47節(jié)。13:33飛機(jī)拉平，右起落架接地不久又馬上離地，右機(jī)翼迅速向上抬起使得飛機(jī)左機(jī)翼翼尖接地。機(jī)翼結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損。飛機(jī)復(fù)飛后在33號(hào)跑道安全落地。 2009年3月23日，一架聯(lián)邦快遞公司MD-11貨機(jī)執(zhí)行FX-80航班從廣州飛往東京，在成田機(jī)場(chǎng)34L跑道著陸時(shí)遇強(qiáng)風(fēng)機(jī)身左傾，左翼觸地起火，飛機(jī)繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，背朝下滑出跑道。飛機(jī)損毀，機(jī)上2人全部遇難。 （故意圖片倒置強(qiáng)調(diào)事態(tài)嚴(yán)重性）201

4、0年9月14日，川航A319飛機(jī)執(zhí)行重慶-無(wú)錫航班，因機(jī)組未采取措施避開(kāi)惡劣天氣，飛機(jī)在進(jìn)近過(guò)程中遭遇強(qiáng)風(fēng)，飛機(jī)狀態(tài)劇烈變化，相繼出發(fā)低能量、失速和拉升警告，并進(jìn)去失速狀態(tài)，飛機(jī)坡度達(dá)到43.59速度74節(jié)。此后飛機(jī)自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)工作，脫離失速，機(jī)組操縱飛機(jī)備降寧波機(jī)場(chǎng)。 從上三個(gè)案例我們可以看到風(fēng)對(duì)飛行所產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。但是在日常的飛行任務(wù)中，風(fēng)又是我們不得不面對(duì)的客觀因素。比如沈陽(yáng)前幾天接連的大風(fēng)最大高達(dá)20m/s，甚至造成了航班備降。所以怎樣在大風(fēng)顛簸條件下更好更安全的完成飛行任務(wù)是需要每位飛行員深入思考的問(wèn)題。通過(guò)分析之前的三個(gè)案例，可以看出雖然事故性質(zhì)不同，結(jié)果不同，但其中又存在一定的

5、共性，主要體現(xiàn)在人、機(jī)、環(huán)三個(gè)方面。本文主要綜合這三個(gè)角度淺談A320系列電傳飛機(jī)在大風(fēng)條件下著陸。 首先，機(jī)-飛機(jī)。既然是探討A320系列飛機(jī)，那么我們首先從飛機(jī)的角度上來(lái)看看A320系列飛機(jī)的一些基本操縱特性。 1.A320使用電傳操縱。不同的方式下，飛機(jī)有不同的操縱特性，A320系列飛機(jī)的飛行方式分為飛行模式與地面模式。 -飛行模式。正常法則下，飛行員通過(guò)側(cè)桿將指令傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)再發(fā)送指令給操縱面，操縱量與姿態(tài)變化率成正比，所以在合適的姿態(tài)松開(kāi)側(cè)桿，飛機(jī)的姿態(tài)就維持在松開(kāi)側(cè)桿時(shí)的姿態(tài)不會(huì)變化。只要桿不在中立就有信號(hào)的輸入，舵面就會(huì)一直產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，坡度與俯仰就會(huì)一直增大，達(dá)到保護(hù)值為止。

6、 另外，當(dāng)飛機(jī)通過(guò)50英尺無(wú)線電高度時(shí)自動(dòng)配平中止，俯仰模式變?yōu)槔侥Ｊ?。?0英尺時(shí)的姿態(tài)被記憶并且成為俯仰姿態(tài)控制的初始基準(zhǔn)。低于30英尺時(shí)系統(tǒng)開(kāi)始減小俯仰姿態(tài)，在8秒內(nèi)減小至機(jī)頭向下2度。所以飛行員必以傳統(tǒng)方式拉桿以使飛機(jī)保持原有航跡，與傳統(tǒng)飛機(jī)一樣。 -地面模式。飛機(jī)接地后變?yōu)榈孛婺Ｊ?，在地面方式下，不用?jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)的互換，一定的側(cè)桿偏轉(zhuǎn)度可得到相應(yīng)的操縱面偏轉(zhuǎn)。 2.A320系列飛機(jī)的指引是航跡指引。指引的是飛機(jī)回到正常的航跡上，而不是操縱指引。所以當(dāng)指引偏轉(zhuǎn)增大時(shí)，只需控制飛機(jī)姿態(tài)跟隨指引即可。在陣風(fēng)顛簸情況下五邊近進(jìn)，往往會(huì)使飛機(jī)鼓起或者下沉，柔和的輕推或者輕帶側(cè)桿保持一定的下降率

7、是一個(gè)好的選擇。 3.飛機(jī)自身的穩(wěn)定性。所謂的穩(wěn)定性是指飛機(jī)在自身結(jié)構(gòu)與先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)作用下在受到擾動(dòng)后自動(dòng)回到原始狀態(tài)的能力。比如飛機(jī)受到突風(fēng)擾動(dòng)之后，飛行員不進(jìn)行任何輸入飛機(jī)自己能夠自動(dòng)的回到初始狀態(tài)。A320飛機(jī)在這點(diǎn)做的非常出色。就像放在谷里的小球，在反復(fù)回蕩的最后總會(huì)回到谷的最低處。往往越大的震蕩小球的振幅也就越大 ，需要的恢復(fù)時(shí)間也就越長(zhǎng)。所以我們的任務(wù)就是控制飛機(jī)抑制因陣風(fēng)造成過(guò)大的坡度與俯仰，保持飛機(jī)在下滑曲線上。 4.飛機(jī)的最小地速功能。最小地速的功能是保持飛機(jī)的能量在最小數(shù)值以上，無(wú)論風(fēng)值的變化量或陣風(fēng)為多少，都可以克服陣風(fēng)對(duì)飛機(jī)速度上的影響。推力以正確的方式進(jìn)行變化，

8、但在陣風(fēng)情況下保持在一個(gè)較小的范圍中，在切變中它提供額外但是合理的安全裕度。 A320飛機(jī)在自身?xiàng)l件上時(shí)非常優(yōu)秀的，大大減輕了飛行員操縱飛機(jī)得負(fù)荷，無(wú)論從飛機(jī)的操縱，引導(dǎo)，還有能量方面都得到了很好的管理。 第二，環(huán)-環(huán)境。飛機(jī)在大氣環(huán)境中航行,幾乎所有的氣象要素和天氣現(xiàn)象都會(huì)對(duì)飛行產(chǎn)生不同程度的影響。所以，著陸前必須考慮的是機(jī)場(chǎng)的氣象條件。通過(guò)機(jī)場(chǎng)的氣象預(yù)報(bào)與ATIS我們可以獲得機(jī)場(chǎng)的具體天氣狀況。提前做好應(yīng)對(duì)各種天氣條件的準(zhǔn)備。 往往機(jī)場(chǎng)真實(shí)的天氣條件不只是單獨(dú)的大風(fēng)顛簸，而是伴有降水，降雪，低能見(jiàn)，風(fēng)切變等其他天氣狀況。所以確定側(cè)風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)必須充分考慮跑道狀況，并遵循公司污染跑道運(yùn)行政策。

9、公司的運(yùn)行手冊(cè)對(duì)于風(fēng)的限定標(biāo)準(zhǔn)如下： 風(fēng)的限定標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)飛行員做出決斷的依據(jù)，但天氣是變化的，真實(shí)情況下經(jīng)常會(huì)有一些突發(fā)的情況需要考慮。雷雨天氣下或冷暖氣團(tuán)交匯處，亂流大風(fēng)十分常見(jiàn)，其中經(jīng)常伴隨有低空風(fēng)切變，對(duì)飛機(jī)進(jìn)近產(chǎn)生極大影響，是春季與夏季飛行最大的隱形殺手。 風(fēng)切變劃分為順風(fēng)風(fēng)切變、逆風(fēng)風(fēng)切變、側(cè)風(fēng)風(fēng)切變和下沖氣流四種類(lèi)型。對(duì)飛行安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅的主要有順風(fēng)風(fēng)切變和下沖氣流兩種。順風(fēng)風(fēng)切變是指飛機(jī)從小的順風(fēng)進(jìn)入到大的順風(fēng)區(qū)域，或從逆風(fēng)進(jìn)入順風(fēng)區(qū)域以及從大的逆風(fēng)進(jìn)入小的逆風(fēng)區(qū)域等幾種情況。這是一種比較危險(xiǎn)的風(fēng)切變形式。下沖氣流切變，指飛機(jī)從無(wú)明顯的升降氣流區(qū)域進(jìn)入到強(qiáng)烈的下沖氣流區(qū)的情形。

10、它會(huì)使飛機(jī)突然下沉，危害最大。具有明顯的猝發(fā)性特征。飛機(jī)在雷暴母體云下面通過(guò)時(shí)就會(huì)遇到這種情形。當(dāng)飛機(jī)對(duì)正跑道，準(zhǔn)備下降著陸過(guò)程中，如果先遇到頂風(fēng)再轉(zhuǎn)為順風(fēng)的風(fēng)切變時(shí)，對(duì)安全的危害非常大。飛機(jī)在下滑過(guò)程中進(jìn)入風(fēng)切變層時(shí)，如果原有的頂風(fēng)突然降低為零。這時(shí)，指示空速就會(huì)迅速降低，降低值與頂風(fēng)分量相同。機(jī)翼升力的大小是與速度的平方成正比的，假定迎角不變，飛機(jī)從逆風(fēng)一下子撞入順風(fēng)，升力將急劇下降，導(dǎo)致飛機(jī)立馬向下掉高度，處置不當(dāng)十分危險(xiǎn)。 對(duì)于雷暴云即將來(lái)臨或剛剛過(guò)境，或風(fēng)速較大，陣風(fēng)明顯，存在中度以上顛簸的情況，機(jī)組要對(duì)風(fēng)切變進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。不要在時(shí)間壓力的作用下，做出冒然進(jìn)近的錯(cuò)誤決斷。因?yàn)槔妆┰频?/p>

11、外流氣流可超越雷暴云20-30公里。飛行中，要隨時(shí)警惕風(fēng)切變的各種征兆。及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷和識(shí)別低空風(fēng)切變的存在、類(lèi)型和強(qiáng)度是確保飛機(jī)飛行安全的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)槟承?qiáng)風(fēng)切變實(shí)際上是不可抗拒的，避開(kāi)它才是唯一有效的辦法。 第三，人-人為因素。在人為方面，存在主觀上的區(qū)別。盡管現(xiàn)在的飛機(jī)設(shè)計(jì)非常先進(jìn)而且人性化,力圖給飛行員創(chuàng)造條件使操作失誤的概率降到最低,但人為失誤卻時(shí)有發(fā)生, 人為失誤更一直是飛行事故的最主要原因，主要有以下幾點(diǎn)：1）飛行員決斷或操作錯(cuò)誤；2）疏忽或判斷失誤；3）飛行技能不勝任；4）違章違規(guī)緊；5）急情況下處置不當(dāng)；6）機(jī)組失能；7）機(jī)組資源管理不當(dāng)。 分析示例3的事情經(jīng)過(guò)，我們可以

12、看到在機(jī)組方面造成此次嚴(yán)重事故癥候的原因有四點(diǎn)：1）由于機(jī)組人為決策失誤，盲目近進(jìn)；2）對(duì)危險(xiǎn)天氣準(zhǔn)備不足；3）未按手冊(cè)處置低能量警告導(dǎo)致失速；4）CRM混亂，出現(xiàn)雙側(cè)桿。在分析了影響飛行機(jī)組犯錯(cuò)誤的環(huán)境和個(gè)人特性后,我覺(jué)得要改善航空安全狀況,提高機(jī)組防范能力,不僅要從改善環(huán)境著手,而且更要提高我們自身在感知、理解、注意力、知識(shí)、記憶和理解方面的綜合素質(zhì)。 民用航空使用標(biāo)準(zhǔn)化的飛行程序，目的是防止由于個(gè)人的差異，在對(duì)飛機(jī)程序、操縱水平、法律法規(guī)方面產(chǎn)生不同的理解從而影響飛行安全。所以從我個(gè)人方面理解，其實(shí)很簡(jiǎn)單，只要能保證SOP，針對(duì)自身的飛行技能把握正確的余度，大風(fēng)其實(shí)不可怕。 以上是從飛機(jī)

13、-環(huán)境-人為因素三個(gè)方面提出論據(jù)。對(duì)于A320飛機(jī)在側(cè)風(fēng)顛簸條件下的操縱是常規(guī)項(xiàng)目。但是由于氣象條件的不同，每一次近進(jìn)都會(huì)有自己的特點(diǎn)。在個(gè)人心理上，也存在主觀上的區(qū)別。那么怎樣在大風(fēng)條件下更好的操縱飛機(jī)落地，以下是本人總結(jié)的幾點(diǎn)看法。 近進(jìn)準(zhǔn)備階段，在獲得機(jī)場(chǎng)準(zhǔn)備天氣條件后，判明危險(xiǎn)的天氣現(xiàn)象，大風(fēng)顛簸條件，考慮是否滿足側(cè)風(fēng)的限制，以及是否有發(fā)生風(fēng)切變的可能，復(fù)雜條件下操縱飛機(jī)的能力。如果機(jī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)到風(fēng)切變，延遲落地知道天氣好轉(zhuǎn)。做好飛機(jī)遭遇風(fēng)切變的處置預(yù)案與復(fù)飛預(yù)案。建議使用形態(tài)3落地，因?yàn)檫@樣會(huì)增加飛機(jī)的性能與可操縱性（A321機(jī)型要考慮形態(tài)3落地姿態(tài)稍大，可適當(dāng)增加近進(jìn)速度。）。另外，考

14、慮使用自動(dòng)剎車(chē)。如果側(cè)風(fēng)很大，跑道長(zhǎng)度受限制，也可以使用中檔剎車(chē)，以便落地后能夠更好的控制方向。 近進(jìn)階段，使用偏流法進(jìn)近。首先在進(jìn)近階段推薦使用管理速度，這樣最小地速功能會(huì)幫助飛行員克服較大陣風(fēng)所帶來(lái)的影響。 注意如果管理速度接近最大值Vfe-5，使用選擇速度到合適范圍，以防超速，待風(fēng)速減小后繼續(xù)使用管理速度。建議根據(jù)飛機(jī)配平，適當(dāng)追加飛機(jī)的近進(jìn)速度，這樣既能為拉平創(chuàng)造好的操縱條件又可以使飛機(jī)在進(jìn)跑道時(shí)的能量保持在一個(gè)合適的范圍，但是必須考慮跑道距離的增加以及過(guò)大的能量對(duì)拉平的影響。在相當(dāng)顛簸的近進(jìn)階段，在沒(méi)有飛行員輸入的情況下，由于飛機(jī)自身的穩(wěn)定性，控制系統(tǒng)的抗干擾能力也是很好的。實(shí)際上，

15、飛行員應(yīng)將對(duì)飛機(jī)的控制限制在對(duì)飛行航跡的必要修正和制止過(guò)大的坡度與下降率上，而把應(yīng)對(duì)顛簸的任務(wù)留給飛行控制系統(tǒng)去做?？刂骑w機(jī)姿態(tài)跟住指引針，指引是航跡指引，跟住指引就是在正確的下滑剖面上，但必須要考慮整個(gè)下滑剖面上風(fēng)的變化。 目視跑道為了盡早接地可以適當(dāng)?shù)暮笠葡禄c(diǎn)，做一個(gè)稍微低的接地。50英尺，飛機(jī)進(jìn)入拉平階段 。在正常的情況下，系統(tǒng)一般會(huì)在30英尺左右開(kāi)始驅(qū)動(dòng)一個(gè)下俯力矩，同時(shí)由于20英尺左右時(shí)收油門(mén)產(chǎn)生的氣動(dòng)效應(yīng)，機(jī)頭更容易出現(xiàn)自然地下俯，這一點(diǎn)在A321這種長(zhǎng)機(jī)身的飛機(jī)上更為明顯，如果機(jī)組不能帶住機(jī)頭的話，隨著油門(mén)的繼續(xù)減少，飛機(jī)下降率將明顯增加。如果出現(xiàn)大下降率后機(jī)組才采取快速帶桿的

16、動(dòng)作，該不恰當(dāng)?shù)奶幹脤⒅苯訉?dǎo)致重著陸的產(chǎn)生。從氣動(dòng)原理分析，著陸時(shí)，飛機(jī)進(jìn)入地面效應(yīng)范圍，因?yàn)榈孛鎸?duì)翼尖渦的屏蔽作用使得下洗角減小，飛機(jī)有低頭趨勢(shì)，并且著陸時(shí)伴隨油門(mén)的減小，也使得抬頭力矩減小，從而使飛機(jī)的低頭趨勢(shì)更加明顯，此時(shí)如果飛行員沒(méi)有適度的帶住桿，就會(huì)造成飛機(jī)姿態(tài)小，下沉率大。更為重要的是飛機(jī)將記錄50英尺左右的姿態(tài)作為俯仰姿態(tài)控制的初始基準(zhǔn)，如果由于短五邊過(guò)晚的修正導(dǎo)致飛機(jī)在50英尺時(shí)處于一個(gè)比正常姿態(tài)小甚至下俯的姿態(tài)，由于以上原因那么拉不起來(lái)的現(xiàn)象將很有可能出現(xiàn)，隨之而來(lái)的必將是重著陸的危險(xiǎn)，更可怕的是如果飛行員觀察到下沉快而不收油門(mén)導(dǎo)致飛機(jī)帶大推力接地的話就有可能造成更危險(xiǎn)的著陸

17、跳起。飛行員必須根據(jù)實(shí)際下沉情況來(lái)決定收油門(mén)時(shí)機(jī)，大風(fēng)條件下不宜過(guò)早。 在著陸過(guò)載允許的情況下，尤其在濕滑跑道上盡量的扎實(shí)接地，以便接地后能夠更快的控制飛機(jī)方向。在拉平期間飛機(jī)將要接地時(shí)使用方向舵來(lái)對(duì)準(zhǔn)跑道，在一般情況下飛機(jī)會(huì)發(fā)生小幅度的滾轉(zhuǎn)。在強(qiáng)側(cè)風(fēng)情況下，少量的側(cè)向控制可以用來(lái)保持機(jī)翼的水平狀態(tài)。如果發(fā)生漂移，增加一定的坡度保持飛機(jī)在跑道中心線，保持坡度不變直到機(jī)輪接地。另外，為了防止過(guò)大的坡度，飛機(jī)可能需要保持一定的偏流角接地，最大為5。在一個(gè)主輪接地時(shí)，擾流板部分伸展，側(cè)桿的輸入必須減少到零應(yīng)避免在使用方向舵的同時(shí)配合滾轉(zhuǎn)的輸入，因?yàn)檫@會(huì)顯著增加飛行員側(cè)向操控的工作量。兩個(gè)主起落架壓縮之后，擾流板完全伸展，飛行模式轉(zhuǎn)換為地面模式，變?yōu)橹苯臃▌t，不建議迎風(fēng)壓桿，這樣會(huì)增加機(jī)頭偏轉(zhuǎn)趨勢(shì)，同時(shí)增加機(jī)輪壓力。盡量使用自動(dòng)剎車(chē)。 反推的使用會(huì)使方向舵周?chē)臍饬鞑环€(wěn)定，降低方向舵的效應(yīng)。另外在右交叉角的情況下會(huì)產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向力，增大飛機(jī)的橫向側(cè)滑趨勢(shì)。在污染跑道上，影響更加明顯。因此，如果在大側(cè)風(fēng)條件下橫向操縱出現(xiàn)困難，考慮將反推收回。 從個(gè)人的角度考慮，在特殊情況下，對(duì)飛機(jī)的控制與管理必須要做到心中有數(shù)。 一是要學(xué)好航空理論和各機(jī)型相關(guān)