关于A319飞机拉萨机场27R跑道起飞后襟缝翼卡阻的程序
(2009-09-06 21:18:45)
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关于A319飞机拉萨机场27R跑道起飞后
襟缝翼卡阻的程序探讨
提出的问题:拉萨机场27R跑道起飞后襟缝翼卡阻,一旦飞机转弯,VLS会大大增加,可能超过当前选择的速度,以此推测是否可以对拉萨机场起飞后襟缝翼卡阻的程序做些调整,比如:断开自动驾驶仪,手动操纵减小转弯坡度,以减小VLS的上升。
关于对以上观点的推导验证过程,我将其分成三个部分:公式计算、手册依据、逻辑推论。过程如下:
一、当起飞后襟缝翼卡阻时,是保持当前速度还是选择合适的速度?
根据空客的操纵原则,空中任何时候,飞机的速度必须大于当前的VLS,并且小于当前的VMAX。我认为当起飞后襟缝翼卡阻时,首先是拔出速度旋钮以保持当前速度,这一程序的原因是为了停止加速并且避免超过最大襟翼速度,这是该程序的根本目的(手册FCTM03.027.P1),在达到了这个目的前提下,我们可以根据实际情况适当调整一个合适的速度,只要该速度小于VMAX,并且大于VLS就是允许的,这符合空客的操纵原则。以拉萨机场为例,起飞后襟缝翼卡阻了,我们只拉出旋钮选择当前速度而没有做调整,但由于要转弯,并且拉萨是高原机场等原因,VLS会大大增加,甚至可能增加到超过当前选择的速度,如果超过了当前速度,这显然说明该选择的速度不符合空客的操纵原则,因为该速度已经小于了当前的VLS,这个速度是不合适的,我们应该适当调整增大该速度,以保持所选速度始终是大于VLS的,这才能符合空客的操纵原则。
二、什么才是合适的速度?
既然前面我们得出了应该选择合适的速度的结论,那具体选择什么速度就成了下一个要解决的问题。飞机手册上没有关于起飞后襟缝翼卡阻的程序,但查阅QRH上关于进近中的襟缝翼卡阻程序时,我们发现也许可以用襟缝翼卡阻时的复飞来代替。QRH上关于卡阻时复飞加入起落航线的速度建议是当前形态下的最大速度减10KT,拉萨机场起飞使用的是1+F起飞,查阅QRH中1+F的最大速度是215KT,即,卡阻时复飞应该选择的速度是205KT,引申到襟缝翼卡阻的起飞中,我们也应该选择速度到205KT。也就是说,当飞机拉萨27R起飞时突然出现襟缝翼卡阻,我们首先拔出速度旋钮,以防止飞机超速,然后我们应该选择速度到205KT。
三、如何确定转弯的半径和坡度?
查看拉萨机场27R离场图,我们可以知道飞机的转弯半径是被固定的,因为飞机必须按照离场图公布的标准离场路线转弯,那么根据离场图上公布的经纬度,我们可以算出:一转弯点和二转弯点之间的距离(类似于三边的宽度)约为5.1NM;根据公布的转弯角度,并结合扇形公式和三角函数可以得出:飞机的转弯直径为4.94NM,约等于5NM,那么转弯半径就是2.5NM,即4630M。(具体计算过程较为复杂,不再此一一列出)。
前面已经确定速度为205KT,这个205KT是表速,需要修正一个高度,这有两种修正方法:一种是查表(手册FCOM3.05.05.P1),另一种是使用转换公式,其中又需要查空气的密度(手册FCOM3.05.05.P2),假如以飞机在15000FT的高度来计算,表速205KT就等于真速259.6,约等于260KT,即134M/S。随着高度的增加,空气密度减小,相同表速的真空速也要增加。
现在我们已经知道了两个参数,半径4630M,速度134M/S,假设飞机的重量为60吨的话,那么根据飞机的转弯公式我们可以得出飞机的坡度为21.8度。随着高度的增加,空气密度减小,相同半径的转弯坡度也要增加。
根据以上推论和计算,现在我们得出结论:飞机拉萨起飞后出现襟缝翼卡阻,速度选择205KT后转弯,飞机将以21.8度的坡度按照标准仪表离场程序飞向三边。
四、是否需要断开自动驾驶仪?
根据转弯公式,飞机的速度、半径、坡度这三个参数,只要知道了其中任意两个参数就可以求出第三个,飞机的半径是由离场图决定的,不能改变,而飞机的速度是由QRH决定的,现在我们知道了这两个参数的具体值,那么飞机的坡度就是固定的,所以我们需要保持自动驾驶仪的接通才能完全按照离场图飞行,假如断开自动驾驶仪,我们没有将坡度稳定在21.8度,飞机的半径将发生变化,就会偏离标准仪表离场航路,而且,随着飞机不断上升,高度逐渐增加,为了保证飞机的转弯半径不变,飞机的坡度也会逐渐增大,具体增大到多少,飞行员并不知道,所以人工飞行很难精确控制,因此,我们必须保持飞机自动驾驶仪的接通,让计算机来帮我们完成精确的计算和控制。
以上结论的前提是飞机速度为205KT,到底205KT的速度在飞机转弯时会不会低于VLS?这个结论不好直接找到依据,因为手册上没有列出关于VLS在一定坡度和重量下的查询,但是有几个方面似乎可以证明205KT的速度是合适的,我归纳如下:
1、手册FCTM02.050.P9:飞机起飞后立即转弯,只要准确跟上飞行指引仪的指令,就可以正常收襟缝翼,不用担心VLS的上升,因为飞行指引仪指令是按照当前速度和当前实际构型提供的坡度角限制。也就是说,飞行指引仪的指令已经考虑到了VLS的影响;
2、飞机在正常法则中,飞机拥有协调转弯和偏航阻尼,所以即使再大的转弯坡度,当前的VLS永远都是小于当前的VMAX的,也就是说,最大速度带和最小速度带之间肯定会有间隙,并且这个间隙基本上不会短于10KT的范围,选择205KT只比最大速度小10KT,所以205KT的速度应该在间隙范围内,不会被上升的VLS超过;
3、QRH上面说卡阻时复飞的速度为最大速度减10KT,并加入起落,它这么写就应该有其道理,起落航线就是起飞后马上转弯的,这和起飞的情况是比较一致的;
4、手册FCTM03.027.P1:起飞后卡阻,飞机的超速警告时按照飞机当前的实际襟缝翼卡阻位置计算的。实际飞行中可能存在襟缝翼收了一部分才卡阻的,假如是这种情况,飞机的最大速度就不是215KT,可能会更大,即使PFD的速度带上显示是215KT,理论上我们仍然可以将速度选择到更大一点,这适合于205KT的速度比较接近VLS的情况,比如我们可以再增加速度到210KT,也不怕飞机受到不确定的颠簸而触发超速警告的情况;
5、拉萨起飞后飞机是一直保持上升的,这有利于减小VLS的上升,因为只要飞机在上升,那么就注定飞机必须是保持或者增加迎角,在没有超过临界迎角的情况下,飞机迎角越大,飞机的升阻比越大,飞机的气动性能越好,VLS会降低,这样可以减缓VLS的上升趋势。
综上所述,我的观点是:选择速度到205KT,保持自动驾驶仪的接通,按照标准仪表离场飞行,并保持飞机的上升趋势。