在日常飛行中,空速始終是飛行員關注的C位參數之一。
縱觀航空發展史,空速指示故障留給我們不少借鑑甚至是血的教訓。因此在飛行員日常模擬機訓練中,空速不可靠一直是備受“青睞”科目之一。
在這個科目的模擬機訓練中,我們主要練習故障處置,重溫程序,記憶項目,不同構型下推力和姿態的對應關係等。這些處理相對實際複雜的情況還是比較單純的,因此今天小編想結合737飛機就空速不可靠產生的常見原因和空速不可靠的部分“併發症”做一個小探討。
歡迎看官拍磚。
空速不可靠的“併發症”
在737飛機上,不僅電氣系統會出現“併發症”現象,空速不可靠也往往伴有其他的顯示類或者操縱類故障:例如高度不可靠、EEC轉為備用方式、同時出現抖杆和超速等,這些都會增加機組的操縱難度。小編認為,737飛機更需要飛行員的個人積累以及處理多重故障的正確反應,更能考驗“人的因素”。
所謂心裡有數,臨陣不慌,在對空速不可靠及其多個併發症的追根溯源之前,先來簡單複習一下空速指示基本原理(大咖們可自動跳過):
(圖片引用於飛行圈《航空知識手冊》)
上圖是機械式空速表。皮托管用來測量航空器相對空氣運動產生的總壓。總壓由衝壓空氣產生的動壓和皮托管上靜壓孔產生的靜壓組成。飛機的靜壓孔測量靜壓(即飛機環境的大氣壓強值)。皮托管後方的排水孔用於排溼氣。動壓等於總壓減去靜壓,空速表體現的就是上述轉換關係。
下圖展示了B737飛機ADIRS的組成及基本工作原理,在此不贅述。不瞭解的同學自行去看FCOM。
相比機械式空速表,B737兩個主空速表應用ADMs收集皮托管和靜壓孔測量的氣源壓力信息,並將其轉換為電信號傳遞給ADIRUs,由ADIRUs計算和修正(指示誤差、位置誤差及靜壓高度誤差等)後再顯示到PFD空速表上。
ISFD上的空速和高度信息則是直接來源於輔助皮托管和備用靜壓孔的氣源氣壓數據,沒有修正。
導致空速不可靠的四大常見原因小結
一、撞擊:高發於低空飛行及滑跑階段。如果出現突然性或者伴有撞擊聲的空速指示故障,我們應著重判斷是否為外來物撞擊,比如鳥擊。撞擊破壞性主要體現在兩個方面。
第一種是導致皮托管衝壓空氣入口堵塞、部分堵塞或變形。根據737FCTM手冊介紹,“當皮託探頭的衝壓空氣進口堵塞後,探頭壓力在排水口釋放,空速緩慢掉到零”,因此後續會出現低速警告以及抖杆。
第二種是雷達罩或蒙皮破損、脫落導致的皮托管損壞、角度改變等,引起指示空速變化。
二、汙染物覆蓋:在寒冷季節存在結冰條件時,飛機長時間的停場或過站,靜壓孔及其周邊蒙皮結冰。
由於靜壓孔以及靜壓孔周邊的蒙皮是沒有加溫的,而靜壓孔由於天氣或除冰液殘留等原因導致其及周邊蒙皮結冰也會引起空速指示差異(FOM 9.8-14),如果堵塞還會引起高度表異常。
此外,探頭加溫工作不一定代表具有最好的加溫性能。根據波音AMM手冊描述,只要加溫面板上的PITOT燈滅,皮托管上有溫度,即認為其加溫性能正常,卻沒有測量其加溫電阻絲阻值的要求,所以存在皮托管功率不足加溫性能衰減的可能。
具體表現為衝壓空氣入口堵塞導致的空速降低,甚至包括排水口也凍住。皮托管衝壓空氣入口和排水口同時積冰凍住,出現系統內部壓力無規律變化,導致爬升時空速增加,下降時減小或者巡航時空速無法預測的現象”。
單純靜壓孔積冰使高度表停留在當前,且繼續爬升,故障側空速低於正常值,繼續下降。
三、機械原因:在皮托管與ADM之間的管路上存在管路安裝錯誤、管路破損等都會影響大氣數據採集準確性。
管路安裝位置錯誤容易引起滯留水分甚至結冰,類似空速管堵塞,對空速的影響多為空速減小;如管道破損,則會在高高度大壓差飛行時,引起空速持續上漲這種罕見現象。
四、迎角探測器原因:迎角探測器對於空速的影響也主要來自於撞擊破壞。之所以單獨拿出來,主要是想提示一下它所影響的指標:
- 受影響一側出現持續或間歇式抖杆;
- 受影響一側出現最小速度條(紅黑相間);
- 增加機頭下俯操縱力
- 無法接通自動駕駛
- 自動駕駛儀自動脫開
- IAS DISAGREE警告
- ALT DISAGREE 警告
- AOA DISAGREE警報(安裝了AOA)
- FEEL DIFF PRESS燈
上述四種原因的情境總結
- 撞擊類:低空易發,具備突然性,伴隨撞擊聲,空速一般趨於減小甚至為零,隨空速緩慢減小繼而引發抖杆、EEC等指示。
- 積冰覆蓋類:結冰條件下起飛滑跑、雲中飛行易發。不具備突然性,起始的差異較小,推薦機組在滑跑時加強80節、爬升、雲中飛行等節點的空速檢查,儘早及時發現問題。
- 機械類故障:偶發。具體原因屬於海家大橘子哥,在此不多說。
- AOA故障:具備突然性,故障顯示誤導性,由於錯誤迎角信息,速度帶瞬間變化,操縱干擾性大,表現為同時引發多種指示故障,突然性抖杆等,但AOA對空速指示計算的影響基本在20節以內。
1、航前準備時加強對氣象環境的預判,加強對皮托管、靜壓孔周邊的檢查,落實手冊除防冰程序。
2、模擬機訓練與實際飛行結合,重視正常關聯邏輯引發的“多重集顯”故障總結,此類故障顯示導向性混亂。強烈吐槽無限疊加故障 。
3、具備一定規律性:低空突然性的,著重關注撞擊,大概率故障側空速降低。突然性的抖杆先觀察一下左右兩側速度帶,切勿盲目操縱。注意,此僅為預判,遇到故障拿不準,嚴格按照當時現象處置。
4、總結每個飛行階段的典型姿態與推力,牢記姿態+推力=性能
5、 在QRH記憶項目後是否先行對比三塊表初步選出正確的,要根據當時具體情況判斷。
6、如果同時伴有飛行操縱類故障,比如安定面失控,儘快奪回飛機的控制權,錯誤的操縱會使情況更糟糕。比如大速度時,人工配平困難。
7、注意高度不可靠,判斷高度的方法有很多。在此說明一點,隨著PBCS的逐步推進,管制不再以TCAS為單一的監控高度手段,ADS-B等系統能夠提供精確的高度參考,所以管制提供的高度可以信賴。
文字/燕新宇,Amy老師排版/兇兇の天子圖片/原創,網絡,相關技術手冊
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