【日积月累2.0】人工飞行基础理论

百科   2024-05-31 16:14   上海  

日积月累根据知识点的难易程度对每篇内容进行分级标注,以下为对各阶段副驾驶的学习/掌握要求:

F0-F1:L1

F2A/B:L1L2

F3A/B:L1L2L3


人工飞行基础理论

飞行操纵作为职业飞行员的一项基本技能,在飞机自动化越来越先进的当下,看似趋向于简单化,实则不然。回到基本的飞行驾驶原理,有诸多参数需要去观察,去比较,去帮助我们实现对飞机的精准控制。下滑点、下滑线这两者关系是怎样的?如何通过对仪表参数的控制来保持正确的点和线,五边方向出现偏差如何修正?姿态和油门又可以通过哪些参数得到直接的反馈?如何养成良好的操纵习惯、如何进行注意力的分配、进而考虑如何精准地控制五边航行诸元,更好地建立跑道入口条件,最终实现安全落地。希望本期的内容可以抛砖引玉,引发大家的一些关注和思考。

1

基准下降率


在最后进近阶段,飞机应保持恒定下滑角飞向接地区。 

从几何学的角度讲,下滑角恒定时,垂直速度与水平地速的比值也就恒定。

根据惯性导航技术原理,A320具备实时垂直速度指示。飞行员可以通过垂直速度预见未来的运动轨迹。机场进近图中公布有五边下降梯度/角度数据。在进近准备时,机组可以通过预计的地速和梯度来估算“基准下降率”。 

通常来讲,我们使用下面的公式来粗略计算“基准下降率”:

下降率(ft/min)= 梯度 × 地速(kt)   

如下图所示:

为便于计算,地速与下降率数据以“下降率 = 地速一半加X”的方式加以归纳,方便地速变化时快速调整“基准下降率”。   

以最常见的3°下滑角(5.2%下滑梯度)为例:   

下降率 ≈  地速 ÷ 2 × 10 + 50   

也就是“地速一半加50”(乘10被省略)了。   

例如:地速140kt,下降率700+50=750 ft/min。  

           地速150kt,下降率750+50=800 ft/min。  

           地速160kt,下降率800+50=850 ft/min。   

“基准下降率”不仅是沿下滑道稳定进近必须保持的参数,还能向我们揭示飞机即将出现的偏差方向,更是我们修正偏差所必须使用的参考。

进近时对于抬点的喊话提醒,如何确定抬点?除了建立正确的下滑点/下滑线概念外,就是正确地计算基准下降率,比如飞机地速140kt,下降率突然从750ft/min变600ft/min了,很明显就是抬点了。

除了常规五边偏差的发现和修正外,“基准下降率”概念对于非标准梯度的五边进近还有更为重要的意义。 


以广元08号VOR/DME进近为例:

五边下降梯度为6.4% 经过换算可以发现,其基准下降率大约为“地速一半加200”。 这就意味着如果地速为150kt,基准下降率即为950 ft/min。如果飞机高于下滑道,则必须使用大于1000 ft/min的下降率进行修正。 广元08号五边地形极其复杂,飞机在五边会频繁触发“one thousand”语音报告(英尺/无线电高度)。 在如此复杂的地形使用1000ft/min以上的下降率修正剖面,其后果可想而知。 所以,在广元08号进近如果下滑线偏高,机组大多选择翻越山梁,进入河谷后再向下修正。如果偏高太多,机组则更倾向于中止进近。 


2

基准航迹

对于航校刚毕业的学员,通常使用航迹法改变位置。 在刚刚回航空公司完成初始改装的学员,这种差异表现得十分明显。 飞机偏右了,往左压一下盘,马上回;看一看,还偏右,再往左压一下。还偏右,再来一下。 

如此循环往复,五边上反复“炒菜”。 或是飞机偏左,压住右盘不放,等飞机接近中线。反盘改平坡度,飞机毫无悬念地甩向右边(未消除交叉角),再压住左盘不放。

在A320实际运行中,通过航迹夹角发现和修正偏差,更稳定,也更舒适,也是推荐的航迹偏差修正方法。 

以昆明21号盲降为例:


3

基准油门

简单地讲,就是飞机在当前条件下(机型、重量、标高、温度、气压、风向、风速等),无干扰,无偏差时维持标准进近所需的推力。   

实际运行时通常由于变量太多,这个“基准油门”根本算不出来,但我们可以通过“估”+”试”的方式确定较为准确的“基准油门”。

我们可以在QRH《不可靠空速指示》数据的基础上进行调整,估算“基准油门”。   

下面以B6787飞机,全重55吨,襟翼全着陆,虹桥机场18L跑道进近,气温30℃,修正海压1003hPa,顶风5m/s为例进行演示。 

1、查表

首先查阅QRH中的《不可靠空速指示》表,确定55吨所对应的推力。

根据差值计算可知,起落架放下襟翼三时的进近推力约为47% N1。 

而襟翼全进近速度比襟翼三小3~4节,对应的推力则按照等比例调整至43%~44%N1。

2、速度

以Vref+5为基准,空速每增加10kt,基准油门增加1% N1。 

《不可靠空速指示》表数据是基于Vref+10给出的,所以需要减去1% N1。则“基准油门”调整为42%~43% N1。 

3、温度

以标准大气+15℃为基准,气温每增加10℃,推力增加1% N1,反之亦然。   

当前气温30度,基准油门增加1.5% N1,即43.5% ~44.5%N1。 

4、气压

气压对于推力的影响是很大,相同N1转速下,高气压空气密度更大,发动机实际推力也更大。   

以1013hp为基准,修正海压每增加10hp,基准油门减小1%,反之亦然。   

当前修正海压1003hp,则基准油门增加1% N1,即44.5% ~45.5%N1。 

5、标高

以海平面为基准,机场标高每增加1000ft,基准油门增加1% N1。   

虹桥机场标高10ft,基准油门无需调整。如果五边较长的话,长五边基准油门还需要适当增加。 

6、顶/顺风分量

表速不变前提下,顶风使飞机地速更小,其对应的“基准下降率”也更小。 

基准下降率小,意味着单位时间内“势能做功”变少,飞机需要更大的发动机功率维持下滑线。同理,顺风条件下,单位时间内“势能做功”更多,维持下滑线所需的推力也就更小。以静风为基准,顶风每增加5m/s,基准油门增加1% N1,反之亦然。 

当顶风5m/s,则基准油门增加1% N1,即45.5%~46.5% N1。 

这里还需要说明一点,当顶风分量较大的时候,目标速度会高于Vref+5。在前面我们已经对目标速度偏离做过一次修正了。这里对顶/顺风再单独进行一次推力修正,是不是重复了呢?     

答案是否定的。针对目标速度偏离所做的推力修正,主要是针对空速增加伴随的阻力增大而言的。而这里的顶/顺风推力修正,是针对不同“基准下降率”状态下的“势能做功”差异而做的。其在原理上,与下一项的“下滑梯度”修正更为接近。      

7、下滑梯度

以五边5.2%下滑梯度为基准,如下滑梯度更陡,则基准油门更小;如下滑梯度更缓,则基准油门更大。此项修正没有,典型的经验数据可供参考。机组可以在后续“试”的阶段,适度调整。 

8、五边的尝试和调整 

上面介绍的“基准油门”计算和调整,仅仅是在日常飞行中总结的经验数据。并不一定能准确满足实际五边飞行的需要。这就需要我们在五边对“基准油门”进行验证和调整。方法很简单,当飞机在五边建立稳定着陆形态和参数后,先把推力设定为预想的“基准油门”。如果排除外界干扰可能后,飞机持续表现出空速偏小,下滑线偏低的倾向,则说明“基准油门”估算偏小。反之亦然。正常情况下验证和调整“基准油门”用时通常不会超过10秒,而且在后续飞行中随时可以再次调整。 


综上,根据上述繁杂的计算,基本可以得出在该气象条件下的进近“基准油门”约为45.5%~46.5%N1,是不是和根据着陆重量粗略估算的数据(着陆重量-8%~10%)45%~47%几乎一致?


至于“基准油门”的使用方法,大道至简。(最小地速保护工作,根据实际表速与目标指示空速的关系)

表速出现偏差,则按需增减油门;与目标指示空速相同,则返回基准油门。  

实际上,对于熟练飞行员而言,即使没有预估基准油门,单纯根据指示空速变化增减油门也可以实现稳定的进近。但是有了基准油门的参考,能时刻做到心中有数,尤其是在入口条件的创造上,如果对于基准油门数据了然于心,最后一眼仪表数据对于着陆操纵的掌控就更为精准了。


塔台风与五边风有较大的变化时,对飞机状态应该有怎样的预期,人工操纵方面有哪些要注意的地方?

D&M

课堂提问

1.人工操纵时,有哪些飞行参数需要去关注?L1 L2  L3

2.有哪些因素会影响到基准油门?L2 L3

3.最小地速保护工作时,当风向风速发生变化的情况下,如何进行人工油门的调整?

PS:同学们可以点击底部【阅读全文】,进入飞行四分部BBS讨论哦~

日积月累


参考手册及重要文件

人工飞行理论课件

吉祥航空飞行四分部
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