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大侧风的飞行技巧

2018-02-03魏猛

科技创新导报 2017年31期

魏猛

摘 要:本文介绍空中客车A320机型客机的一些主要先进技术应用。飞机操纵方式区别于传统飞机,主要是侧杆的应用和电传操纵。还有一些环境因数对飞行安全的影响,这里简单介绍了其中的一个方面——“大侧风”。侧风,从侧面吹来的风。飞机降落时会遇到侧风,在大侧风(侧风的风力较大)之下起飞或者进场降落,是对民航飞机的操纵影响较大的一个因素,因为侧风会把飞机吹离跑道的中心线。同时飞行员必须有预案和措施来消除大侧风对飞机的影响。飞机在大侧风气象条件下的飞行技巧,是航班生产安全的保证。

关键词:侧杆 电传操纵 大侧风

中图分类号:V321.2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)11(a)-0017-02

飞机作为现代人出行的一种主要交通工具之一,飞机的设计、生产、组装以及飞行员对飞机的操纵都是保证飞行安全的重要环节。今天我们谈谈侧风,侧风是影响飞行安全的天气因素之一。

飞机在侧风中滑跑时,飞机两翼所受风的作用力不同,迎风一侧机翼的升力增加,背风一侧的减少,产生一个倾斜的力矩。由于侧风压力中心和飞机重心不重合,使飞机向逆风方向旋转,产生一贯转弯力矩。为使飞机保持平衡,在侧风中滑跑时,都应向侧风方向压杆,以消除倾斜力矩,向侧风的反方向蹬舵以消除转弯力矩。飞行员一旦修正不当,就会发生意外或事故。

A320系列是空客设计的最先进的单通道机型之一,有许多先进的技术和系统应用在A320系列飞机上。

1 侧杆的应用

侧杆的先进性在于,取消了驾驶杆与液压助力器之间的机械连接,它从不传动装置上提供反馈,它的反馈是飞机运动的结果。它的操纵不通过弹簧力和阻尼等组件,从而避免了复杂的反馈系统、驾驶杆的连接、卡阻及反馈的监控组件、操纵分离等组件,减小了阻力、重量,提高了灵活性并最终提高了系统的可靠性。

2 飞机偏航操纵

飞机的偏航操纵是由一个方向舵舵面通过计算机来实现的。而传统飞机的俯仰操纵、横滚操纵、偏航操纵则是由驾驶盘连动钢索,直接操纵升降舵、副翼、扰流板、方向舵操纵面或是钢索连接液压作动筒,通过液压来驱动各操纵面来实现的。

3 电传操纵

电传系统的设计和取证已经使新一代的飞机比传统飞机更加经济、安全,并且在驾驶或乘座时更加平稳。经济性是由于飞行轨迹稳定,提高飞机的后重心,参数控制精确,加上先进的发动机控制技术,所以相应推力稳定,燃油流量小。安全性是由于电传操纵技术及计算机技术的使用,使得操纵系统的安全裕度大大增加,对于飞机的失速、风切变、超速等状态提供了很好的保护程序,加上设备本身也有很好的自检、自测性能,(显示在ECAM)对于安全的保证性大大提高。电传操纵系统在满足侧驾驶杆选择的目标轨迹外,还有一个很重要的功能,就是给飞机提供广泛的保护措施。

众所周知,风是大气环境中最常见的自然现象。飞机在大气环境中飞行,自然要受到风的影响。对于飞行安全而言,危及飞行安全的主要是侧风。尤其是侧风对着陆阶段的影响较为突出。现以着陆阶段为主,结合A320系列飞机的特点,探讨一下修正侧风的方法和基本原理,以及机组应采取的对策。

4 一般修正侧风用三种方法

(1)侧滑法:用跑道的航向来校准飞机的中心线,向来风方向压适量的坡度产生侧滑,同时向相反方向蹬舵制止飞机因坡度而使航向偏转,保持飞机纵轴与航迹一致,与跑道中心线一致,直到接地为止。

(2)偏流法:使飞机的航向与跑道的着陆航向之间差一个侧风的偏流角,飞机的实际航跡与着陆航道一致。

(3)综合法:即侧滑与偏流联合修正。大侧风条件下,这种方法很有效而且安全。

A320系列飞机在风速不大时一般采用偏流法修正。接近侧风标准的大侧风一般采用综合法修正。但有阶段性,即在长五边用偏流法修正;在短五边至接地前逐渐过渡到用一部分侧滑来代替偏流修正,为飞机接地做好准备。

飞行员都清楚在五边进近中遇到侧风会使飞机的运动方向与纵轴不一致,偏差的角度称为偏流角。为消除此偏流角,使飞机的运动轨迹重合在跑道延长线上,飞行员必须有意识地修正偏流,有意使机头向侧风的方向转动一个角度。当飞机不带侧滑时,这个角度等于偏流角,此角度的大小取决于风的大小,侧风风速大,所偏的角度就大,侧风风速小,所偏的角度就小。但接地前,一定要有一个由部分侧滑修正来代替部分偏流修正的过程。每个飞行员都不便保持较大的交叉角去接地,一是飞行员心理难以接受;二是不安全,弄不好飞机接地后会向上风方向运动较多而偏出跑道,也易造成飞行员动作偏粗。

事实统计表明,由于自动油门可提供最佳保护,即使在紊流条件下仍建议使用,除非推力变化超限。而传统飞机就不具备这些功能,这大大地减轻了A320系列飞机飞行员的工作负荷,增加了飞机的抗侧风能力。侧杆的设计符合人体工程学的要求,使得侧杆容易达到全向偏转的位置并保持。这可能容易给飞行员造成飞机受横滚限制的印象,因为在操纵和效果之间有时间延迟。而对于传统飞机而言,由于操纵轮的惯性,飞行员需要更多的时间才能使得飞行操纵停止。由此可见,电传飞机的操纵性能要比传统飞机要好。

自从公司引进A320系列飞机以来,根据QAR报告统计,由于大侧风造成飞机不能稳定进近,致使飞机复飞大都是在北京首都机场发生的。可见北京首都机场的大侧风应当引起飞行员的足够重视。

在每年的11月份到第二年的2月份之间,北京首都机场的风很有特点,特别是冬春季节更为明显。北京首都机场的风有以下特点。

(1)侧风大。通常是270°方向的风,风速10~16m/s,最大20m/s还多。

(2)时间长。刮大风的天数多,每当冷空气过后出现。

(3)受地形建筑物影响大。低空风速、风向变化大,同时伴有不稳定气流,短五边使飞机的航向、坡度、俯仰变化大,保持飞机状态相对困难。特别是01号跑道尤其明显。

5 提供以下的预案和措施

(1)五边宁长勿短。

(2)A/P宁早脱开勿晚脱开,以尽早适应大风。

(3)合理使用机上设备,例如选择使用自动刹车、自动油门。

(4)避免侧杆双输入(DUAL INPUT)。

(5)接地时机的控制,防止拉高拉飘。

(6)收油门前注意飞机的趋势,接地前油门要收到慢车。

(7)主轮接地后,尽早放下前轮。

(8)掌握本机型的侧风标准。

6 结语

综上所述,飞行员只有了解A320系列飞机的电传操纵特点,掌握侧风飞行的方法以及侧风飞行的技巧,充分了解各机场不同季节的气象特点,做到心中有数,切实履行公司规定的规章制度,“该复飞的复飞,该备降的备降”,才能拥有一个较高的飞行素质,提高飞行品质,为公司服务,更好地保证飞行安全。

参考文献

[1] 张立彬.侧风起飞中几个问题的探讨[J].飞行力学,1999, 17(1):71-76.

[2] 孙绍康,陈学楚.飞机的飞行性能[D].西安:空军工程学院,1984.

[3] 中国国际航空公司.飞行机组训练手册[M].中国国际航空公司,2015:169-170.endprint