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航校飞行训练阶段性问题与解决方案

2016-08-16陈曦

大科技 2016年23期
关键词:航校航向曲率

陈曦

(天津杰普逊国际飞行学院有限公司朝阳飞行训练基地 122000)

航校飞行训练阶段性问题与解决方案

陈曦

(天津杰普逊国际飞行学院有限公司朝阳飞行训练基地 122000)

1 引言

飞行安全是民航界永恒不变的话题,航校作为飞行员的摇篮为民航事业培养了一批又一批优秀的飞行员。飞行员的素质和技术将直接影响飞行安全,所以提高飞行员的素质与驾驶技术是航校培养的重中之重。

众所周知,飞行过程中最危险的是降落着陆,据民航局统计,有50%以上的事故发生在这个阶段[1~2],所以做好飞机的降落将极大的降低事故的发生率,由于真机的飞行轨迹不易于记录且存在一定危险性,所以本文以模拟机为研究主体,通过模拟机模拟飞行,对各个阶段的飞行员的飞行轨迹做出判断并找出合理的方案。

2 问题的提出

本文以各个阶段的飞行员驾驶小型飞机(航校通常使用4座小型机作为训练机)在3海里处的降落作为研究对象,主要针对飞行轨迹、曲率点、航向和飞行标准做深入分析,从而得出飞行员在操纵驾驶过程中存在的问题。

本文收集了100名飞行员的飞行数据,为保证数据的真实及客观性,对飞行员采用两次飞行取优的方法,这样可以避免或减小一定的误差,由于数据较大,不能一一列出,所以以表格的形式将各个阶段的飞行员存在的问题集中反映出来并以最为典型的飞行轨迹作为样例用以讲解,从4个方面对飞行员的进近着陆过程进行评价或描述。首先飞行轨迹平滑度是对飞行过程整体评价的重要指标,曲线越平滑,飞行过程越稳定,飞机安全系数越高;曲率点或称为曲率段是对飞行过程中一小段轨迹的描述,是对整体飞行轨迹的部分分析,曲率点越小飞行轨迹越直,飞机越平稳;航向是飞机飞行的方向,通常航向以直线最为安全平稳;飞行标准是一个按照飞行手册制定的较为安全的三角形区域,飞行轨迹应尽量在这个区域内,以保证安全。根据表一的统计结果,可以看出第一阶段的飞行员存在较多的问题,主要体现在飞行轨迹不够平滑,存在曲率较大点,航向把握欠佳,飞行标准掌握不到位,而随着训练时间的增加,这些问题逐渐减少,但是偶尔也会存在,所以本文就存在的问题进行剖析,以求可以全面的对问题就行阐述并找到合理的解决方案。

(1)曲线的平滑度问题,平滑度反映的是飞行轨迹的纵向问题,我们认为当飞行轨迹为直线时平滑,有凹点或凸点时为不平滑,所以问题转化为求解曲线凹点或凸点的问题,凹点和凸点实际上是中间值得两倍与两边值差的比较,即:

若式(1)相等,则为直线;若式(1)>0,则为凹曲线;若式(1)<0,则为凸曲线。通过对式1的判别,可以较为方便的判断凹凸段,而从直观上来判断,连续曲线的非直线部分全部为凹凸段,即曲线不平滑。造成这种状况的原因通常是对操纵杆的控制不当,下降率不能保持一定值,有起伏。

(2)曲率问题,曲率是曲线平滑度的具体反映形式,根据曲率的定义,曲率反映曲线的弯曲程度,曲率越大,曲线弯曲程度越大,这在飞行中体现为飞机产生颠簸。曲率公式:

要求曲率k,必须要知道曲线方程,如果采用曲线平滑度的拟合方法既会精度缺失又需要十分复杂的计算,所以对曲率的求法采用分段计算法,由曲线平滑度可以求出凹曲线和凸曲线的区间范围,在凹曲线或凸曲线的范围内重新对这部分曲线采用高精度的拟合,再根据式2进行计算。同样,对曲线的前一部分和后一部分进行拟合,对于拟合的幂次数的确定,可以根据需要确定,通常幂次越高,精度越高。

可以得出凹凸函数部分的函数方程,然后对其分别求1次和2次导数,带入方程式2,得到曲率k的表达式,k的倒数是曲率半径,曲率半径越大说明曲线的弧度越小,所存在的风险越小;反之,若曲率半径过大,曲线的弧度越大,曲线上的突变越大,这是不利于飞行的,根据曲率半径可以准确的反应飞行员在进近各个阶段需要注意的事项。

(3)航向的问题,航向是飞机飞行的方向,通常在进近过程中有一定的差错区域,是一个类似漏斗的形状,距离跑道越近,漏斗的口越窄,到跑道处时,漏斗口与跑道宽度一致。航向以飞机与跑道在同一直线上最佳,这样可以避免不必要的调整,减少多余的操作,从图上反应为平面问题,即横向问题。飞行员在进近着陆的过程中不断调整位置,使其与跑道对正,并且距离跑道越近,越难以对其进行调整,从而使降落不能达到预想效果,用误差偏离度来表示在不同位置航向偏离的程度。

式3中,△H为误差偏离度,△h为在某一时刻飞机的真实航向与标准航向的差值,X为某一时刻与△h相对应的飞机与跑道的水平距离,以△H越小越好。

(4)飞行标准问题,飞行标准的制定是为了规范飞行,让飞行员有据可依,本文将飞行员的飞行轨迹取成细微的小段,每一小段与飞行标准进行比对,然后对其进行综合评价,与飞行标准完全重合的记做3分,差一度的记做2分,差两度的记做1分,超出标准的记做0分,得分越高,越符合飞行标准,本文是将段数定为85段,所以满分为255,以240以上为优秀,220~240为良好,200-220为一般,200以下为差。

如果飞行员在平时的训练中遵循上述几点,那么将可以更好的发现和改正问题,从未达到更好的训练效果。同时,通过对飞行员各个阶段的数据采集,也可以帮助我们发现各个阶段飞行员存在的问题,从而集中和针对的解决这些问题,避免不安全事件的发生,达到航空安全零事故的目标。

[1]陈蓓蓓,曾小舟,阎雷.国际通用航空发展比较及我国通用航空发展策略[J].南京航空航天大学学报(社会科学版),2012,15(2):37~41

[2]王 静.我国通用航空发展历程及市场展望[J].综合运输,2013(9):51~54.

[3]谭朝阳.航空公司飞行安全风险评价研究[D].四川:中国民用航空飞行学院,2012.

V351.36

A

1004-7344(2016)23-0031-01

2016-7-20

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