隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的智能設(shè)備替代了人工，航空器也不例外，ECAM(Electronic Centralized Aircraft Monitoring，飛機(jī)電子中央監(jiān)控)動(dòng)作作為空客機(jī)型出現(xiàn)不正常情況下給出的相關(guān)操作極大地降低了飛行員的工作負(fù)荷，有效地提高了駕駛艙的工作效率，從而更好地保證了航空器的安全運(yùn)行。與此同時(shí)，對(duì)于航空器直接使用者的飛行人員來說，ECAM 雖然給出了相關(guān)的程序和動(dòng)作，但對(duì)于有些程序和動(dòng)作背后的相關(guān)原理在FCOM(Flight Crew Operations Manual，飛行機(jī)組操作手冊(cè))、FCTM(Flight Crew Techniques Manual，飛行機(jī)組技術(shù)手冊(cè))以及QRH(Quick Reference Handbook，快速檢查單)上均沒有詳細(xì)的解釋和說明，從而造成了飛行員在出現(xiàn)一些非正常情況下(多數(shù)情況是在模擬機(jī)上的檢查和升級(jí))“知其然不知其所以然”的窘境，最后鬧了笑話，尷尬收?qǐng)觥？湛惋w機(jī)每個(gè)系統(tǒng)，各種程度的故障層出不窮，筆者就A320 引氣溫度，淺談一下其背后的設(shè)計(jì)理念和邏輯原理。

之前一些公司的同事向空客咨詢關(guān)于A320 一個(gè)ECAM 告警“AIR ENG 1(2) BLEED HI TEMP”的程序，客服給出了技術(shù)層面上的回復(fù)（見圖一）。

圖一 客服回復(fù)

這是一個(gè)ECAM 程序，告警信息是“AIR ENG 1(2) BLEED HI TEMP”，觸發(fā)條件是“預(yù)冷器出口溫度高于240℃”(見圖二)，這是“HI TEMP”（高溫）的含義。由于左側(cè)空調(diào)組件的引氣直接來自左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)，因此假設(shè)左側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣出現(xiàn)高溫，那么第一反應(yīng)通常會(huì)是：關(guān)掉左側(cè)空調(diào)組件。但是，F(xiàn)COM 給出了相反的操作要求——“PACK 2 OFF”，即“左側(cè)引氣高溫，要求關(guān)閉右側(cè)空調(diào)組件”的意思，給人一種“家里臥室著火了，卻提著滅火瓶到客廳滅火”的感覺。如果進(jìn)一步考慮到A320空調(diào)流量的控制邏輯，這個(gè)動(dòng)作還有一個(gè)后果：未被關(guān)閉的左側(cè)空調(diào)組件，流量被自動(dòng)設(shè)置到120%（高流量），大有“火上澆油”的態(tài)勢(shì)。

圖二 AIR ENG 1(2) BLEED HI TEMP觸發(fā)條件

來自飛行員的這個(gè)困惑窮盡了眾人的智慧， 而FCOM和AMM(Aircraft

Maintenance Manual，飛機(jī)維護(hù)手冊(cè))也未能給出詳細(xì)解釋，經(jīng)過搜索網(wǎng)絡(luò)資料可以得知。原來，我們的思維被局限在對(duì)大部分ECAM 程序的“一般理解”上，那就是——在告警消息出現(xiàn)以前，飛機(jī)處于“正常構(gòu)型”：系統(tǒng)正常、電門設(shè)置也正常。因此就隱含以下假設(shè)：雙發(fā)正常、雙引氣ON、雙組件ON、空調(diào)流量NORM、交輸活門AUTO……但是，這些假設(shè)并不適用于這個(gè)ECAM 程序，因?yàn)樗且詫?shí)施了其他ECAM 程序?yàn)榍疤岬?。飛機(jī)實(shí)際上已經(jīng)處于“單引氣構(gòu)型”。空客雜志——著名的《SAFETY FIRST》，一篇名為《A320 Family / A330 Prevention and Handling of Dual Bleed Loss》（A320 系列/A320 對(duì)于雙引氣丟失問題的預(yù)防和處理）的文章解釋了這個(gè)ECAM 程序的來歷。

原來，在2008 年之前，隨著全球A320 機(jī)隊(duì)的快速增長(zhǎng)，運(yùn)行中發(fā)生的“雙引氣丟失”（DBL）事件顯著增多，為此空客公司開始了三方面的工作：一是重新設(shè)計(jì)了一系列部件以提高引氣系統(tǒng)的可靠性，用于新飛機(jī)和改裝飛機(jī)；二是推出一些新的維修程序；第三方面就和本文有關(guān)系了——引入新的飛行操作程序。

具體來說，空客起初是以O(shè)EB（Operational Engineering Bulletin，運(yùn)行工程通告）的形式，建議飛行員在執(zhí)行過“失效單側(cè)引氣”的相關(guān)程序以后，持續(xù)監(jiān)控另一側(cè)引氣的溫度，并在其達(dá)到240℃之后，通過關(guān)閉一個(gè)組件或者大翼防冰系統(tǒng)來減少引氣需求。2012 年，這個(gè)OEB 通過新版本的FWC 軟件進(jìn)一步變成ECAM 程序，減少了飛行員的負(fù)擔(dān)，這就是AIR ENG 1(2) BLEED HI TEMP告警和相應(yīng)程序的由來。由此可以看出，這個(gè)程序并不是為了處置這個(gè)故障，而只是為了預(yù)防新的故障狀況。

空客推出這三方面的措施之后，全球A320 機(jī)隊(duì)持續(xù)增長(zhǎng)，雙引氣丟失事件的數(shù)量反而明顯減少了。

了解到以上背景以后，這個(gè)“奇怪的程序”就很好理解了。在H2F6 以及以后版本的FWC 中，以下兩個(gè)告警和相應(yīng)的程序，實(shí)際上也是觸發(fā)條件，只不過是隱含的（FCOM 未直接指出）：

AIR ENG 1(2) BLEED ABNORM PR

AIR ENG 1(2) BLEED FAULT

我們把這些程序視為“AIR ENG 1(2) BLEED HI TEMP”程序的“前置程序”。在實(shí)施以上程序以后，飛機(jī)進(jìn)入“單引氣模式”，F(xiàn)WC 為飛行員監(jiān)控剩下的可用側(cè)引氣，并在這一側(cè)即將發(fā)生超溫之前，及時(shí)提醒飛行員作出預(yù)防性的操作——減少引氣需求。

假設(shè)先前左側(cè)引氣失效了，那么執(zhí)行相應(yīng)程序，就要求關(guān)閉左側(cè)的引氣，減少引氣總需求，打開交輸活門。因此，我們就得到了這樣的“單引氣模式”：

ENG BLEED 1 ………………… OFF

ENG BLEED 2 ………………… ON

PACK 1 …………………………… ON

PACK 2 …………………………… ON

PACK FLOW …………………… LO

WING ANTI-ICE …………… OFF

X BLEED ……………………… OPEN

如果我們把一個(gè)組件的正常流量視為1 個(gè)單位，那么“LO模式”就是0.8 個(gè)單位。因此，在以上構(gòu)型中，右側(cè)引氣的總需求是1.6 個(gè)單位。

假設(shè)在接下來的運(yùn)行過程中，剩余的右側(cè)引氣由于各種原因，溫度上升到高風(fēng)險(xiǎn)的程度——空客將240℃視為標(biāo)準(zhǔn)，那么合乎邏輯的做法，當(dāng)然是降低它的總需求。辦法之一就是關(guān)閉一個(gè)組件。單組件情況下，空調(diào)無視電門的設(shè)置而自動(dòng)按照“HIGH流量”運(yùn)行，右側(cè)引氣總需求將會(huì)是1.2個(gè)單位。相對(duì)于先前的1.6個(gè)單位，這就是很顯著地減少。

那么，關(guān)掉哪一個(gè)組件呢？空客公司建議關(guān)閉左側(cè)組件，因?yàn)樽髠?cè)引氣已經(jīng)失效，左側(cè)組件可能與此有關(guān)聯(lián)。因此得到一個(gè)“減需求模式”：

ENG BLEED 1 ………………… OFF

ENG BLEED 2 ………………… ON

PACK 1 …………………………… OFF

PACK 2 …………………………… ON

PACK FLOW …………………… LO

WING ANTI-ICE …………… OFF

X BLEED ……………………… OPEN

與以下最初的“正常模式”對(duì)比：

ENG BLEED 1 ………………… ON

ENG BLEED 2 ………………… ON

PACK 1 …………………………… ON

PACK 2 …………………………… ON

PACK FLOW …………… NORMAL

WING ANTI-ICE …………… OFF

X BLEED ……………………… AUTO

我們不難看到，在“單引氣模式”中，右側(cè)引氣的引氣需求，從最初正常構(gòu)型中的1個(gè)單位（僅右組件）上升到單引氣構(gòu)型中的1.6個(gè)單位，足足增加了60%，的確是值得格外看護(hù)的。

假如此時(shí)在不恰當(dāng)?shù)母叨仁褂么笠矸辣蛘哂捎谶M(jìn)一步調(diào)低了空調(diào)溫度，亦或僅僅是因?yàn)橐龤饫鋮s能力降級(jí)（比如風(fēng)扇控制活門卡阻或者預(yù)冷器污染），右側(cè)引氣都可能由于不堪重負(fù)而發(fā)生高溫甚至超溫。

但是，即使“減需求模式”也仍有1.2個(gè)單位的空調(diào)需求。所以，只要進(jìn)入了“單引氣模式”，那么接下來的整個(gè)運(yùn)行中，對(duì)于任何進(jìn)一步的程序指令的理解（例如這個(gè)HI TEMP 程序），都應(yīng)該謹(jǐn)記“控制引氣需求”，尤其是在可能需要操作交輸活門之前，應(yīng)想清楚它是否帶來新的引氣需求。

起初，空客公司讓飛行員來監(jiān)控剩下的可用側(cè)引氣。后來，按照空客公司的一貫風(fēng)格，監(jiān)控的任務(wù)就毫無懸念的交給了計(jì)算機(jī)，飛行員只負(fù)責(zé)在必要的時(shí)候執(zhí)行系統(tǒng)所提示的動(dòng)作就可以了。然而，空客在FCOM 上沒有描述這段歷史，年輕的飛行員也就會(huì)就此感到迷茫了。

需要指出的是，這里列出的“正常模式”、“單引氣模式”以及“減需求模式”，都不是唯一的。比如說，“單引氣模式”可以是雙組件，也可以是在關(guān)掉一個(gè)組件的情況下使用大翼防冰；又比如“減需求模式”允許通過關(guān)掉單個(gè)組件或者大翼防冰來實(shí)現(xiàn)，飛行員可以根據(jù)對(duì)當(dāng)前形勢(shì)的理解來做出決定。

1.PACK 2(1) OFF如何影響到空調(diào)的流量？

A320 空調(diào)流量控制的邏輯，是理解許多程序的關(guān)鍵。請(qǐng)記住以下要點(diǎn)——在雙組件運(yùn)行時(shí)，電門設(shè)置在NORM 位，將使兩個(gè)組件都運(yùn)行在100%的流量，而“LO”表示80%，“HI”表示120%。電門“LO”位時(shí)，如果艙內(nèi)溫度需求未被滿足，實(shí)際流量也被計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)至80%-100%之間。在單組件或者使用APU 時(shí)，無論電門如何設(shè)置，將使組件運(yùn)行在120%的流量。

電門的位置和來自其他部件的信號(hào)構(gòu)成計(jì)算機(jī)（區(qū)域控制器）的輸入，而空調(diào)流量控制活門（FCV）的開起度是最終的輸出。這就是系統(tǒng)的邏輯。

2.空調(diào)的使用如何影響引氣系統(tǒng)的狀態(tài)？

FCV 位于空調(diào)組件的入口，因此它的開起度就代表了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)引氣的需求。開起度越大，流量越大，需求越大——這三者是一致的。這是從用戶角度看到的情況。那么引氣供應(yīng)角度觀察的情況如何呢？當(dāng)用戶改變了需求，那邊發(fā)生了什么？

順著FCV 逆流而上，來到預(yù)冷器，你會(huì)先遇到一個(gè)溫度傳感器。這個(gè)傳感器是至關(guān)重要的“質(zhì)檢環(huán)節(jié)”，200℃是他堅(jiān)持的“標(biāo)準(zhǔn)”，而那個(gè)“奇怪的程序”里的240℃，同樣是由它報(bào)告給相當(dāng)于“控制中心”的計(jì)算機(jī)（引氣監(jiān)控計(jì)算機(jī)，BMC）；另一個(gè)重要的數(shù)值是257℃，在“AIR ENG 1(2) BLEED FAULT”程序里會(huì)見到這個(gè)數(shù)值。

BMC 將這個(gè)溫度數(shù)值輸出給很多飛機(jī)系統(tǒng)，包括顯示器。圖五是BLEED 狀態(tài)頁(yè)面，右側(cè)方框中的205℃即是這個(gè)溫度數(shù)值。方框上面的活門是打開了的FCV，下方的活門是打開了的PRV（壓力調(diào)節(jié)活門，即發(fā)動(dòng)機(jī)引氣活門）。請(qǐng)注意，F(xiàn)CV和PRV 的開起度都未體現(xiàn)在狀態(tài)頁(yè)面，但是很容易聯(lián)想，這兩者一定是“正相關(guān)”的，因?yàn)椤靶枨笤酱螅?yīng)越大”。PRV 是發(fā)動(dòng)機(jī)引氣流量的總出口，引氣是由高壓壓氣機(jī)“泵”出來的高溫氣體，因此，盡管PRV主要是“調(diào)節(jié)壓力”的，但實(shí)際上也通過壓力來改變流量和熱量。

圖五 引氣系統(tǒng)頁(yè)面

在大多數(shù)情況下，風(fēng)扇空氣以交叉換熱（exchange）而又不混入引氣的方式，從預(yù)冷器中帶走引氣的熱量，幫助引氣把溫度降低到符合“質(zhì)檢要求”的程度（200℃）。預(yù)冷器位于PRV和FCV之間，因此可以大體上把BLEED狀態(tài)頁(yè)面中的那個(gè)方框理解成預(yù)冷器（FCOM并未說明）。只是需要注意一下，方框中的壓力值（28 PSI）來自于PRV和預(yù)冷器之間，因而是“預(yù)冷器進(jìn)口壓力”，而溫度正如前面所說，來自位于FCV上游遇到的第一個(gè)部件——溫度傳感器這個(gè)“質(zhì)檢環(huán)節(jié)”，因而是“預(yù)冷器出口溫度”。

對(duì)于以上知識(shí)，我們概括如下：

為了滿足更大的用戶需求（FCV 開度增加），就需要提供更多的熱引氣（PRV 開度增加）；而為了滿足溫度要求，預(yù)冷器也得努力運(yùn)轉(zhuǎn)。

在圖六中，紅、黃、藍(lán)色箭頭表示逐步降溫的引氣，而用綠色箭頭表示與它完全不會(huì)混合的風(fēng)扇空氣。如果引氣需求相對(duì)過大，而冷卻能力相對(duì)不足，那么溫度品質(zhì)就不能得到保障，這是我們作為飛行操作者理解引氣“高溫”和“超溫”的基本切入點(diǎn)(所有引氣需求，都是熱量需求)。至于是什么部件故障或者缺陷導(dǎo)致，就需要專業(yè)排故才能知曉了。再通俗的講，空調(diào)流量增加了，就需要相應(yīng)地給引氣增加冷卻；使用大翼防冰也是同樣的原理。

圖六 系統(tǒng)工作圖

最后，我們來說一下如何理解程序里的觸發(fā)條件“240℃”。

前面提到200℃是一個(gè)溫度品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，而257℃就是“溫度極限標(biāo)準(zhǔn)”了?！翱刂浦行摹盉MC 允許預(yù)冷器下游溫度達(dá)到257℃，但是不能持續(xù)超過55秒，否則將強(qiáng)制關(guān)斷整個(gè)引氣。

事實(shí)上，當(dāng)預(yù)冷器正常工作時(shí)，根據(jù)譯碼數(shù)據(jù)以及飛行員的觀察，有時(shí)也略低于或略高于200℃。但如果溫度由于需求或者故障的原因而明顯高于200℃，那就表明相關(guān)的部件出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致冷卻能力相對(duì)不足。這時(shí)候PRV 的開起度就會(huì)變小，以犧牲壓力的代價(jià)來滿足溫度要求。如果溫度繼續(xù)上升，持續(xù)高于257℃，那么“控制中心”BMC 就要求強(qiáng)制關(guān)斷引氣了。

240℃介于正常溫控的指標(biāo)（200℃）和干預(yù)調(diào)壓的上限指標(biāo)（257℃）之間，它實(shí)際上已經(jīng)表明引氣的溫度大大下降，引氣系統(tǒng)瀕臨超載，因此“控制中心”BMC 希望擁有“上帝之手”的飛行員來“超控”一下，“請(qǐng)求授權(quán)”由ECAM 程序給出。

既然說到“上帝之手”，那么提一句，只有全知全能才可以成為上帝，我們飛行員只能接近這個(gè)狀態(tài)，但如果非常不理解系統(tǒng)，就只能“唯唯諾諾”了，“請(qǐng)求授權(quán)”就變成了指令……

理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論，相輔相成，在任何行業(yè)都適用！