錯誤之處,請多指正 第一章 壓力盡管有多種定義的壓力,與飛行員相關的主要是大氣壓力。在天氣改變時它是幫助飛機產(chǎn)生升力、使一些重要飛行儀表工作的一種關鍵因素。這些飛行儀表包括高度表、空速表、垂直升降速度表、壓力計等。 空氣雖然非常輕,但由于重力影響它仍然有重量。因此就像其它物質一樣,空氣是有質量的,并且有力的產(chǎn)生。由于空氣是一種流體,因此這個力在所有方向上是被等量施加的,我們把作用在空氣中的物體的這種影響稱為壓力。在海平面標準環(huán)境下,大氣重量所施加的平均壓力大約14.70磅/平方英寸(PSI),或者1013.2毫巴(mb)。它的密度被限制,高度越高空氣越少。因此,在18000英尺的大氣重量只有海平面的一半。由于不同的時間和位置,大氣壓力也會不同,因此引申出一個標準的大氣壓力。一個海平面標準大氣的表面溫度為15℃/59℉,表面壓力為29.92 inHg/1013.2mb?!緢D1-1】 圖1.1標準海平面壓力 QNH : 這是在海平面的空氣絕對壓力,它是根據(jù)國際民航組織標準大氣模型公式,將場壓降為在海平面的等效壓力而得到的。這也被稱為“高度表設定值”,因為這通常是同一區(qū)域內的飛機起飛著陸時高度表設置的壓力,因此地面上高度表讀數(shù)對應于標高,飛行時高度表顯示的是相對海平面的高度。 QFE:這是在場站測得的空氣絕對壓力。它可以用來設定高度表,使在場站地面上的高度表讀數(shù)為零,并在場站附近顯示飛行時的離地高度。 圖1.2場壓換算公式 例:成都雙流機場02L跑道入口標高1617ft(493)米,今日QNH為1014 hPa ( 29.94 inHg ). 標準溫度遞減率是指溫度以大約3.5 °F 或 2°C每千英尺的速度下降,直到36,000英尺即大約-65°F或-55 °C。更高的高度,溫度被認為是恒定的最高可達80,000英尺。標準壓力遞減率是指壓力以大約1'Hg每一千英尺直到10,000英尺[如圖1.3]。國際民用航空組織(ICAO)已將其確立為全球標準,通常被稱為國際標準大氣(ISA)或國際民航組織標準大氣。任何溫度或壓力的遞減與標準遞減率不同的都被視為非標準溫度和壓力。 圖1.3標準大氣特性 由于標準壓力遞減率的變化,高高度時就不能近似用1hPa=28ft來計算。 某日巡航高度30100ft,座艙高度5250ft(如圖1.4所示),求壓差。 圖1.4 按圖1.5查得壓力高度30100ft(對應300hPa)和客艙高度5250ft(對應840hPa) 圖1.5 飛機內外壓力差 DP ≈ 840hPa - 300 hPa = 540 hPa 進行單位換算 DP ≈ 540 ? 68.9 = 7.8 PSI 第二章 高度定義:高度是參考點或參考平面之上的垂直距離。根據(jù)測量的參考平面的不同有多種類型的高度, 每一種都可以用于特定目的。飛行相關主要有五種類型的高度:指示高度:當高度表設定后直接從高度表上讀出的高度(未修正)。 真實高度:飛機距離海平面的垂直距離,即實際高度。它通常表示為平均海平面之上的英尺數(shù)。在航圖上的機場、地表和障礙物的高度都是真實高度。 絕對高度:飛機在地表之上的垂直距離,或者距離地面(AGL)的垂直距離。 壓力高度:當高度表設定窗口(大氣壓力數(shù)值)調節(jié)到 29.92inHg/1013hPa 時的指示高度。這是標準大氣平面之上的高度,它是一個氣壓等于 29.92 英寸汞柱溫度15 攝氏度的理論平面。壓力高度用于計算密度高度,真實高度,真實空速和其他性能數(shù)據(jù)。 密度高度:這個高度是修正非標準溫度后的壓力高度。當處于標準條件時,壓力高度和密度高度相同。如果溫度高于標準條件,密度高度高于壓力高度。如果溫度低于標準條件, 密度高度低于壓力高度。這是一個重要的高度,因為它直接和飛機性能有關。 真實高度 = 指示高度 + Δ溫度修正 機場壓力高度 = 機場標高 +(1013-QNH)× 28 高度表: 高度表測量的是飛機距離一個給定壓力平面的高,通過高度表氣壓設定窗口,設定需要的壓力平面。高度表的本質即膜盒式壓力測量表,只不過他把測量到所在平面的氣壓以高度(feet)形式呈現(xiàn)出來。高度表使用靜壓作為操作源。相較高空,海平面的空氣密度更大,隨著海拔的升高,大氣壓力會降低。壓力在不同層面的差異,使高度表能夠指示高度的改變。體現(xiàn)在高度表上(圖2.2),高度表的密封膜盒內部壓力就是1013hpa。 圖2.2高度表 就像米被定義為光在真空中走了1/299792458秒的距離一樣,所有度量,都要有一個恒定的基準。對于高度表來說,其基準就是標準大氣海平面壓力。海平面標準壓力被定義為1013mb(hpa),對應的標準溫度為15°C。 高度表的指示高度只有在氣壓是標準的(1013hpa)、溫度是標準的(15℃)情況下才近似等于真實高度。簡單說主要有兩個原因導致高度表誤差,非標準氣壓或非標準溫度。 非標準氣壓的修正是通過調整高度表氣壓設定窗口(單位為inHg或hPa)來完成,在標準溫度的條件下修正非標準氣壓后的指示高度近似于真實高度。對非標準氣壓的修正并沒有補償非標準溫度。這也是為什么會有低溫修正。 很多飛行員很有自信的希望當前高度表設定能夠補償所有高度上大氣壓力的無規(guī)律變化,但這不總是正確的。地面站附近的高度表設定值是修正到平均海平面的氣象站壓力。它不能解決高空飛行時氣壓的不規(guī)則性,特別是非標準溫度的影響。然而,如果一個給定區(qū)域的每個飛行員使用相同的高度表設定,那么每個高度表受溫度和壓力變化誤差的影響是相同的,在飛機之間維持預期的垂直間隔成為可能。 高度表修正: l壓力修正:當使用QNH或QFE高度表設定(分別給定高于QFE平面的高度或高),不需要進行壓力修正。 l溫度修正:溫度修正的要求:當?shù)乇頊囟缺劝凑諛藴蚀髿忸A估的溫度低得多的時候,計算的最低安全高度/高必須被調整。近似計算可以使用每低于標準溫度10℃增加4%的高。這個方法在溫度高于-15℃時是安全的。表格修正:天氣寒冷時,更精確的修正可以從溫度修正表里查得(圖2.3),表里的數(shù)據(jù)以海平面機場為基準計算,用在更高海拔機場是更加保守的。精確修正:如果需要更加精確的溫度修正,可以按照假定了一個非標準大氣的計算公式(圖2.4)。少量修正:在實際運行中,當修正值超過20%相關的MOC時,使用溫度修正是合適的。 圖2.3飛行員修正公布的最低高度/高的值 圖2.4 方程式24,ESDU期刊,第二卷,項目編號7702 l山區(qū)-航路上:山區(qū)的MOC通常在航路設計時就會被使用,并且在AIP中公布。然而如果沒有相應的信息,當在下列情形時圖2.5的裕度應該被加上。 a.選擇的飛行高度層/巡航高度或一臺發(fā)動機失效升限高度接近計算的最低安全高度。 b.飛行航徑在標高超過3000ft的地型10NM范圍內。 圖2.5山區(qū)裕度 l山區(qū)-終端區(qū):由于伯努利效應,強風和山地地形的結合會引起大氣壓力的局部變化,這種情況尤其發(fā)生在風向越過山頂或山脊的時候。不可能進行精確的計算,但是理論研究(CFD Norway, Report 109.1989)指出高度表的誤差如圖2.6所示。雖然各國可能會提供指導,但由機長來評估地形、風力和風向的組合是否需要對其進行修正。風速的修正應該在壓力和溫度的標準修正外進行,如果需要修正應通知管制。 圖2.6風速導致的高度表誤差 壓力高度: 是以標準基準平面(SDP)為基準的高度,SDP是用氣壓計測量大氣的重量剛好為29.92inHg(1,013.2 mb)的理論值。高度表本質上是一個敏感的氣壓計,在標準大氣下被校準到指示高度。如果高度表設置為29.92inHg(1,013.2 mb),則指示的高度是壓力高度。由于大氣壓力變化,SDP可能低于、等于或高于海平面。壓力高度作為確定飛機性能的基礎是重要的,以及為在18,000英尺或以上飛行的飛機分配飛行高度層。壓力高度可以通過以下兩種方法之一確定: *將高度表的氣壓刻度設置為1013hPa,并讀取指示的高度。 *根據(jù)報告的高度表設置值,對指示高度進行系數(shù)修正。 圖2.7壓力高度計算 第三章 運行性能進近頁面輸入(圖3.1) 圖3.1 [1L]QNH輸入 系統(tǒng)把飛行機組輸入的1003理解為1003 hPa ,2900理解為29.00 inHg ,29.92理解為29.92 inHg。如果錯誤地輸入1個OAT或者BARO最低值(比如,22 °C或2200 ft)都可以被系統(tǒng)接受,由此導致客艙壓力控制器(CPC)在下降期間,計算一個錯誤的客艙增壓航段,然后可能觸發(fā)有關增壓的ECAM告警信息。 [4L] 過渡飛行高度層 此字段顯示FMS依據(jù)(從數(shù)據(jù)庫調出的)過渡高度以及在 [1L]字段中輸入的QNH值計算的過渡飛行高度層。此值被四舍五入到5的上限倍數(shù)。在默認條件下,它顯示為小字體。飛行機組可以修改此值(然后此值顯示為大字體)。 [2R] MDA/MDH或 BARO 此字段顯示:MDA的括號,或者MDH的括號(如果是裝有QFE選項的飛機,或者飛機裝有氣壓 選項,F(xiàn)CU設定值是QFE)。 [3R] DH或RADIO 如果飛行計劃包括一個ILS,GLS或MLS進近,此字段顯示DH或者RADIO 以及空白括號。對于II類和III類進近,飛行機組插入決斷高。決斷高是指1個無線電高度表的高。系統(tǒng)將認可一個NO的輸入。如果飛行機組在[2R]字段中插入一個MDA或者一個MDH(或者一個氣壓 值),這會清除決斷高,并且此字段恢復顯示方括號。RADIO范圍是從0到700英尺。 高度限制強制 如果使用QFE,必須轉換按照“高”(QFE)定義的高度強制值, 然后按照“高度”(QNH)定義的高度強制值輸入到FMS中。 在MCDU插入的都是高度或FL(除了baro,radio這兩欄的輸入)。使用場壓的機場在MCDU輸入高的限制時,應把機場標高加到限制高然后再強制到MCDU里面。例(圖3.2):使用QFE,F(xiàn)CU設置8000ft,飛行計劃頁面高度強制值4000ft,機場標高500ft。飛機在FCU3500ft高度截獲。
圖3.2 注意裝有QFE(機場標高壓力)網(wǎng)卡程序的飛機,若飛行員選擇EFIS控制面板上的“QFE”:‐ MCDU預測功能遵守基本規(guī)則(高度是指平均海平面高度【如果低于過渡高度層】,或者飛行高度層【如果高于過渡高度層】) ‐ MCDU的高度強制值遵守基本規(guī)則 ‐ PFD上的目標高度與QFE有關: · 如果在FCU上選擇了目標高度,飛機將在此高度改平。 · 如果目標高度是一個高度強制值,PFD自動顯示按照機場標高修正的強制值。 因此: a.應該在導航數(shù)據(jù)庫或者飛行員在MCDU上定義離場和進場程序中的高度強制: ‐ 低于過渡高度,顯示為AMSL(平均海平面高度) ‐ 大于過渡高度,顯示為飛行高度層 如果離場程序把高度強制定義為大于過渡高度的AMSL高度,飛行員必須把它轉換成STD(標壓),因為系統(tǒng)和引導將把此數(shù)據(jù)用作飛行高度層(只要飛行員選擇了標準氣壓設定值)。 b.在爬升中,當飛行員到達過渡高度時,飛行員應該同時在兩部EFIS控制面板上,把QNH(或QFE)轉換到STD。所有的MCDU高度預測值和高度強制值以及所有的PFD高度目標顯示為飛行高度層。 c. 在下降中,當ATC允許飛機到達一個低于過渡高度的高度,飛行員可以在兩個 EFIS控制面板上,同時選擇QNH(或QFE)。所有的MCDU高度預測值和強制值以及PFD目標現(xiàn)在是AMSL高度。 預先輸入目的地機場QNH 圖(3.3) 當飛機巡航時,由于階梯下降,飛機增壓系統(tǒng)可能會由巡航模式進入下降模式。在飛機增壓系統(tǒng)由巡航模式進入下降模式后,CPC 控制客艙壓力慢慢向機場標高壓力靠攏(著陸前等于著陸機場壓力+0.1psi)。在自動壓力控制模式下,控制器通常使用來自FMGC的著陸標高和QNH,以及來自ADIRS的壓力高度。 在從使用QFE高海拔機場起飛后,如果沒有輸入目的地機場QNH,在飛機增壓系統(tǒng)進入下降模式后,會按照FCU之前設定值去計算目的地機場壓力高度,造成飛機不正??团摳叨?。 例(雙FMGC故障時無法在MCDU輸入QNH值): 喀什使用QFE,標高4528ft,雙FMGC故障時無法在MCDU輸入QNH,并需要人工調著陸標高。 FMGC數(shù)據(jù)不可用時,控制器使用ADIRS的機長氣壓基準和所選擇的著陸標高。 若今天喀什QNH1023,QFE861,如果設置著陸標高為4528ft,那么飛機客艙高度的調整目標為: 4528+(1013-861)?28=4528+4256=8784ft 如果設置著陸標高為0ft,那么飛機客艙高度的調整目標為: 0+(1013-861)?28=4256ft 今天機場的壓力高度PA=4528+(1013-1023)?28=4248ft 4256和4248的差值是由于QNH和QFE間的換算導致的,這兩個值沒有誤差的話應該是一樣的。 因此,飛喀什雙FMGC故障,著陸標高應設置為0。 需要注意的是,CPC實際的座艙高度操作動作和CAB PRESS頁面上的CAB ALT顯示數(shù)值是來自于不同的邏輯。CPCs使用來自于MCDU PERF APPR頁面上落地機場QNH值或者通過FCU輸入的ADIRS的機長側數(shù)據(jù)完成實際座艙高度調整(actual cabin pressure);而座艙高度顯示數(shù)值(cabin altitude display)在機場標高5000ft以上時使用STD作為氣壓修正基準,在機場標高5000ft以下時使用FCU的輸入值作為氣壓修正基準。 圖3.4蘭州落地前的顯示 起飛和落地前都需要預增壓0.1PSI,這是為了避免在飛機抬輪時輕微的壓力波動,這個波動是來自于高迎角和空氣沖擊對外流活門的影響,會導致反向氣流通過外流活門進入客艙。 在使用QFE設定值的起飛后,意外地提前接通CLB模式 在起飛滑跑期間,在90節(jié),接通FMS起飛階段。在接通FMS起飛階段時,F(xiàn)MS檢查FCU高度窗顯示的FCU高度大于FMS性能起飛頁面上顯示的下列高度: ‐ 減推高度,以及 ‐ 加速高度。 如果FCU高度窗顯示的FCU值: ‐ 低于減推高度,然后減推高度被設定在FCU(高度)值和機場標高+400英尺之間的最大值。‐ 低于加速高度,然后加速高度被設定在FCU(高度)值和機場標高+400英尺之間的最大值。如果更新了減推高度/加速高度,F(xiàn)MS性能起飛頁面也相應地更新。 不正常狀態(tài) 當使用QFE設定值時,出現(xiàn)一個不正常狀態(tài)。在上述邏輯中,盡管使用了QFE設定值,F(xiàn)CU高度窗顯示的高度值仍被認為是一個高度。因此,如果是QFE設定值,此邏輯會比較(FCU高度窗顯示的)高度值和FMS起飛性能頁面上顯示的以QNH為基準的減推高度/加速高度。 因此,按照相關條件,FCU高度窗中顯示的高度值(QFE設定值)可能低于減推/加速高度(QNH設定值),并且出現(xiàn)下列所有狀況: ‐ 在激活FMS起飛階段時,減推/加速高度被更新并被設定低于預計的減推/加速高度(用一個等于機場標高+400英尺的最低可行高度值) ‐ FMS性能起飛頁面被相應地更新。 ‐ 自動飛行系統(tǒng)按照設計工作。當飛機到達: ‐ 更新后的減推高度,然后: ‐ LVR CLB(油門桿爬升卡位)閃亮顯示 ‐ CLB模式接通 ‐ FMS性能爬升頁面代替FMS性能起飛頁面。 ‐ 更新后的加速高度,然后飛機加速到CLB(爬升)模式的管理速度目標。 注意:如果出現(xiàn)單發(fā)狀況,當飛機高于更新的減推/加速高度,飛行機組應該設定TOGA以恢復SRS模式。FMS復飛階段激活工作。 操作建議 如果是QFE運行,在飛行準備期間,飛行機組可以明確至少下面其中一個數(shù)值大于FCU高度窗中顯示的高度值: ‐ FMS性能起飛頁面上顯示的減推高度值,或者 ‐ FMS性能起飛頁面上顯示的加速高度值。 注意: 對于這個比較,飛行機組應該考慮沒有QNH/QFE轉換的數(shù)值,如上圖所示。 然后,飛行機組應該執(zhí)行下列動作: 1.申請一個更高的ATC指令高度。這個較高的ATC指令高度應該至少是FMS性能起飛頁面顯示的減推高度和加速高度之間的最大值,而不用考慮QNH/QFE的轉換。 2.如果ATC不能提供一個較高的ATC指令高度,飛行機組應該請示按照QNH基準飛行。 3.如果不能滿足前面兩個的任何一個請示,飛行機組應該在起飛爬升航徑中,執(zhí)行下面所有的動作: ‐ 在意外提前接通CLB模式時: ‐ 拔出FCU上的速度/馬赫數(shù)選擇器旋鈕并且選擇V2+10節(jié) ‐ 忽略FMA上閃亮顯示的LVR CLB并把2個油門桿保持在其當前卡位(MCT/FLX或者TOGA) ‐ 在預計的減推高度,把2個油門桿設定到CL(爬升)卡位。接通THRCLB模式 ‐ 在預計的加速高度,按下FCU上的速度/馬赫數(shù)選擇器旋鈕以接通管理速度 ‐ 如果在高于意外提前接通CLB模式的高度并在低于單發(fā)加速高度的高度出現(xiàn)單發(fā)狀況:‐ 設定TOGA推力以恢復SRS模式(相應地激活FMS復飛階段) ‐ 在單發(fā)加速高度,按照空客標準操作程序,執(zhí)行飛機加速。 ‐ 視情退出FMS復飛階段以執(zhí)行單發(fā)計劃,空中返航(IFTB)或者改航(參閱FCTM/PR-NP-SOP-260 General)。 注意: 當意外提前接通CLB模式時,F(xiàn)MS性能爬升頁面代替FMS性能起飛頁面。因此,飛行機組應該在起飛之前采取恰當?shù)膭幼饕员WC隨時得到V2、減推 高度/加速高度和單發(fā)加速高度。注意: 單發(fā)加速高度沒有收到此不正常狀態(tài)的影響。 參考文獻[1] 空客A320 FCOM [2] 杰普森手冊 [3] PHAK [4] 空客掌握飛機性能 |
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