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737增壓面板的LAND ALT的小秘密

 zhanghe1011 2019-07-30

作者:董潔

引子

很多朋友最近比較迷惑一個(gè)問(wèn)題,根據(jù)FCOM標(biāo)準(zhǔn)程序以及系統(tǒng)說(shuō)明章節(jié),起飛前增壓面板的LAND ALT應(yīng)該調(diào)制為目的地機(jī)場(chǎng)的標(biāo)高:

但對(duì)于場(chǎng)壓機(jī)場(chǎng),卻在補(bǔ)充程序里面要求LAND ALT設(shè)為0。

這個(gè)有點(diǎn)百思不得其解,同樣是南寧機(jī)場(chǎng),如果用QNH就要設(shè)置為400,但QFE情況下就要設(shè)置為0,這里面到底有什么秘密呢?

探討

把問(wèn)題扔到技術(shù)討論群里,引起了一小波的爭(zhēng)論,一部分人想法跟我一樣,不管是什么機(jī)場(chǎng),都應(yīng)該調(diào)制為標(biāo)高,因?yàn)樵鰤好姘迨峭ㄟ^(guò)LAND ALT控制著陸機(jī)場(chǎng)的標(biāo)高壓力與客艙壓力的平衡,另一部分人卻認(rèn)為增壓系統(tǒng)主要控制的是客艙內(nèi)外的壓差,設(shè)置LAND ALT只是為了使內(nèi)外壓差一致。兩種說(shuō)法貌似都很有道理,但哪個(gè)更符合波音的設(shè)計(jì)呢?

有專家把增壓過(guò)程圖搬出來(lái)了:

圖1-座艙高度vs.飛機(jī)高度

但貌似從圖上并沒(méi)顯示出增壓系統(tǒng)的具體原理,只是一套增壓邏輯,反而更有趣的是,邏輯圖中顯示,著陸前增壓至標(biāo)高的-0.15PSI,也就是客艙內(nèi)的壓力比客艙外要大一點(diǎn)點(diǎn),如果我LAND ALT設(shè)置為0,在南寧落地,豈不是要先增壓,落地后再釋壓?這如果要是和田機(jī)場(chǎng),豈不是要先壓到0ft再釋壓到4671ft???

緊接著,又有專家扔出了一張AMM的系統(tǒng)分析圖:

圖2—AMM增壓系統(tǒng)解析圖

并指出,737根據(jù)CL和NG型分別有CPCS(Cabin Pressure Control System 座艙壓力控制系統(tǒng))系統(tǒng)和DCPCS(Digital Pressure Control System)。737NG系列機(jī)型的DCPCS會(huì)根據(jù)FMC的設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié),F(xiàn)MC選擇場(chǎng)壓之后,增壓會(huì)切換到場(chǎng)壓模式,但貌似圖上并未顯示出系統(tǒng)跟FMC有什么關(guān)聯(lián)。

增壓系統(tǒng)詳解

突然,有專家站出來(lái),指出增壓系統(tǒng)的DCPCS,并未直接和FMC關(guān)聯(lián),而是和機(jī)長(zhǎng)與副駕駛的EFIS面板上的氣壓旋鈕有關(guān)聯(lián),它是直接讀取的機(jī)長(zhǎng)側(cè)的氣壓調(diào)制數(shù)據(jù),如果EFIS面板都故障,可能導(dǎo)致增壓系統(tǒng)故障。

圖3-座艙壓力控制系統(tǒng)示意圖

貌似問(wèn)題的關(guān)鍵找到了——增壓系統(tǒng)的信號(hào)源與EFIS面板有關(guān)聯(lián)。

這位專家繼續(xù)解釋:

從FCOM手冊(cè)“增壓系統(tǒng)章節(jié)”里面我們可以得出:

DCPCS(數(shù)字式增壓控制系統(tǒng))在 41,000 英尺的最大允許飛行升限下,座艙高度通常由座艙壓力控制器控制在8000 英尺以內(nèi)。大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)組件(ADIRUs)向兩個(gè)自動(dòng)控制器提供外部靜壓、氣壓修正高度、非修正高度以及校準(zhǔn)空速。大氣數(shù)據(jù)慣性基準(zhǔn)組件從機(jī)長(zhǎng)和副駕駛氣壓基準(zhǔn)選鈕接收氣壓修正值。

自動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立的控制器組成。每次飛行時(shí),其中一個(gè)控制器作為主控制器,另一個(gè)作為備用。下次飛行相互替換。

在自動(dòng)或備用方式,在增壓控制面板向自動(dòng)控制器預(yù)設(shè)兩個(gè)高度:

  • FLT ALT(飛行或巡航高度)

  • LAND ALT(著陸或目的地機(jī)場(chǎng)標(biāo)高)

在地面時(shí),起飛機(jī)場(chǎng)高度(即實(shí)際座艙高度)不斷輸入自動(dòng)增壓控制器內(nèi)。

在空中,自動(dòng)增壓控制器使飛機(jī)高度和座艙高度之間保持一定比例的壓差。根據(jù)飛機(jī)爬升率按比例增加座艙高度,可使座艙高度變化保持在所需的最小速率。

飛機(jī)爬升到飛行高度 0.25 psi 范圍內(nèi)時(shí),巡航方式開(kāi)始工作。巡航時(shí),控制器會(huì)根據(jù)下表所示壓差限制值來(lái)保持最低的可達(dá)座艙高度。

飛機(jī)下降到低于所選飛行高度0.25 psi 時(shí),下降方式開(kāi)始工作。座艙開(kāi)始成比例下降到略低于所選的著陸高度??刂破骺刂谱撛谳p微增壓狀態(tài)下著陸,以使進(jìn)近時(shí)高度快速變化而座艙壓力變化最小。

在某些環(huán)境下,所選著陸高度可能會(huì)超過(guò)由壓差限制值決定的目標(biāo)座艙高度。在此情況下,控制器將保持略低于所選著陸高度的座艙高度。偏離飛行高度時(shí),由于控制器調(diào)節(jié)排氣活門以保持恒定的座艙高度,可能會(huì)造成壓差變化。

例如昆明這樣的高原機(jī)場(chǎng),如果LAND ALT調(diào)制在50,飛行高度為FL217,這時(shí)的座艙壓力可能也才2000ft左右。而如果LAND ALT設(shè)定為6900,就算FLT ALT設(shè)定為21700,座艙高度也不會(huì)遵循上述藍(lán)字的增壓規(guī)則,反而是會(huì)上升至約6900ft的高度。這就是LAND ALT調(diào)制的第二原則。

手冊(cè)里面關(guān)于高于6000ft的機(jī)場(chǎng)有補(bǔ)充程序:

之所以起始下降或著陸前20分鐘調(diào)制LAND ALT到目的地機(jī)場(chǎng)標(biāo)高,就是為了讓座艙高度可以在起始下降前保持在6000ft以下,以提高旅客的舒適度,避免旅客長(zhǎng)時(shí)間在高于6000ft的座艙高度引起的不適。

又例如737NG FCOM NNP章,關(guān)于炸彈威脅的描述:

一旦發(fā)生炸彈威脅,需要將LAND ALT調(diào)制為發(fā)生炸彈威脅時(shí)的座艙高度,其實(shí)就是為了防止飛機(jī)在下降過(guò)程中,座艙高度隨著下降邏輯,開(kāi)始增壓,使座艙高度下降。當(dāng)飛機(jī)實(shí)際高度低于了LAND ALT設(shè)置的高度后,內(nèi)外壓差將小于1PSI,對(duì)機(jī)體的破壞達(dá)到最小。這就是LAND ALT的第二調(diào)制原則。

言歸正傳,當(dāng)降落在場(chǎng)壓機(jī)場(chǎng),DCPCS讀取的是EFIS面板上高度表的調(diào)制值,之后進(jìn)行氣壓修正,例如南寧機(jī)場(chǎng)QNH1013,標(biāo)高420ft,對(duì)應(yīng)的場(chǎng)壓就是QFE998,相對(duì)標(biāo)高就變成了0。實(shí)際我們落地的時(shí)候,外界的修正海壓仍然是1013,而并非998,所以這時(shí)DCPCS設(shè)定的外界氣壓為“998hpa=0ft”即也是“1013hpa=420ft”,可以理解為無(wú)論以QNH為基準(zhǔn)的正確設(shè)定還是以QFE為基準(zhǔn)的正確設(shè)定增壓系統(tǒng),兩種設(shè)定對(duì)飛機(jī)增壓控制系統(tǒng)DCPCS的數(shù)字化輸入結(jié)果是一樣的,即設(shè)定為落地機(jī)場(chǎng)距離海平面的標(biāo)高Elevation(如圖4)。當(dāng)然,如果兩個(gè)EFIS都故障了,DCPCS無(wú)法讀取到高度表調(diào)制,自然也會(huì)故障了。

圖4-機(jī)場(chǎng)標(biāo)高

小結(jié)

經(jīng)過(guò)解釋,突然發(fā)現(xiàn)之前想得太簡(jiǎn)單,對(duì)增壓系統(tǒng)的研究不夠透徹,深刻。總以為737NG沒(méi)有對(duì)機(jī)場(chǎng)標(biāo)高分析的能力還需要手動(dòng)調(diào)整LAND ALT,每次都應(yīng)給增壓系統(tǒng)一個(gè)機(jī)場(chǎng)標(biāo)高的設(shè)定??墒菂s忽視了其系統(tǒng)深層的邏輯,沒(méi)有領(lǐng)悟到每個(gè)動(dòng)作的設(shè)計(jì)背后的原理。

其實(shí)正常飛行時(shí)只要根據(jù)FCOM QNH或QFE機(jī)場(chǎng)相關(guān)程序正確設(shè)定DCPCS,飛機(jī)即會(huì)執(zhí)行正確的座艙下降計(jì)劃直至落地,但希望通過(guò)更好的理解增壓系統(tǒng)后,可以更好的處理非正常情況下的增壓計(jì)劃。

書(shū)山有路勤為徑,希望本文可以給有相同問(wèn)題的朋友解惑,共同成長(zhǎng),進(jìn)步。


本文為e起飛民航交流平臺(tái)(ID:eachfei-calpa)原創(chuàng)文章

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