B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判


在日常飞行中,空速始终是飞行员关注的C位参数之一。

纵观航空发展史,空速指示故障留给我们不少借鉴甚至是血的教训。因此在飞行员日常模拟机训练中,空速不可靠一直是备受“青睐”科目之一。

在这个科目的模拟机训练中,我们主要练习故障处置,重温程序,记忆项目,不同构型下推力和姿态的对应关系等。这些处理相对实际复杂的情况还是比较单纯的,因此今天小编想结合737飞机就空速不可靠产生的常见原因和空速不可靠的部分“并发症”做一个小探讨。

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B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判


空速不可靠的“并发症”

在737飞机上,不仅电气系统会出现“并发症”现象,空速不可靠也往往伴有其他的显示类或者操纵类故障:例如高度不可靠、EEC转为备用方式、同时出现抖杆和超速等,这些都会增加机组的操纵难度。小编认为,737飞机更需要飞行员的个人积累以及处理多重故障的正确反应,更能考验“人的因素”。

所谓心里有数,临阵不慌,在对空速不可靠及其多个并发症的追根溯源之前,先来简单复习一下空速指示基本原理(大咖们可自动跳过):

B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判

(图片引用于飞行圈《航空知识手册》)

上图是机械式空速表。皮托管用来测量航空器相对空气运动产生的总压。总压由冲压空气产生的动压和皮托管上静压孔产生的静压组成。飞机的静压孔测量静压(即飞机环境的大气压强值)。皮托管后方的排水孔用于排湿气。动压等于总压减去静压,空速表体现的就是上述转换关系。

下图展示了B737飞机ADIRS的组成及基本工作原理,在此不赘述。不了解的同学自行去看FCOM。

B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判


相比机械式空速表,B737两个主空速表应用ADMs收集皮托管和静压孔测量的气源压力信息,并将其转换为电信号传递给ADIRUs,由ADIRUs计算和修正(指示误差、位置误差及静压高度误差等)后再显示到PFD空速表上。

ISFD上的空速和高度信息则是直接来源于辅助皮托管和备用静压孔的气源气压数据,没有修正。

导致空速不可靠的四大常见原因小结

一、撞击:高发于低空飞行及滑跑阶段。如果出现突然性或者伴有撞击声的空速指示故障,我们应着重判断是否为外来物撞击,比如鸟击。撞击破坏性主要体现在两个方面。

第一种是导致皮托管冲压空气入口堵塞、部分堵塞或变形。根据737FCTM手册介绍,“当皮托探头的冲压空气进口堵塞后,探头压力在排水口释放,空速缓慢掉到零”,因此后续会出现低速警告以及抖杆。

第二种是雷达罩或蒙皮破损、脱落导致的皮托管损坏、角度改变等,引起指示空速变化。

二、污染物覆盖:在寒冷季节存在结冰条件时,飞机长时间的停场或过站,静压孔及其周边蒙皮结冰。

由于静压孔以及静压孔周边的蒙皮是没有加温的,而静压孔由于天气或除冰液残留等原因导致其及周边蒙皮结冰也会引起空速指示差异(FOM 9.8-14),如果堵塞还会引起高度表异常。

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此外,探头加温工作不一定代表具有最好的加温性能。根据波音AMM手册描述,只要加温面板上的PITOT灯灭,皮托管上有温度,即认为其加温性能正常,却没有测量其加温电阻丝阻值的要求,所以存在皮托管功率不足加温性能衰减的可能。

具体表现为冲压空气入口堵塞导致的空速降低,甚至包括排水口也冻住。皮托管冲压空气入口和排水口同时积冰冻住,出现系统内部压力无规律变化,导致爬升时空速增加,下降时减小或者巡航时空速无法预测的现象”。

单纯静压孔积冰使高度表停留在当前,且继续爬升,故障侧空速低于正常值,继续下降。

三、机械原因:在皮托管与ADM之间的管路上存在管路安装错误、管路破损等都会影响大气数据采集准确性。

管路安装位置错误容易引起滞留水分甚至结冰,类似空速管堵塞,对空速的影响多为空速减小;如管道破损,则会在高高度大压差飞行时,引起空速持续上涨这种罕见现象。

B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判


四、迎角探测器原因:迎角探测器对于空速的影响也主要来自于撞击破坏。之所以单独拿出来,主要是想提示一下它所影响的指标:

  • 受影响一侧出现持续或间歇式抖杆;
  • 受影响一侧出现最小速度条(红黑相间);
  • 增加机头下俯操纵力
  • 无法接通自动驾驶
  • 自动驾驶仪自动脱开
  • IAS DISAGREE警告
  • ALT DISAGREE 警告
  • AOA DISAGREE警报(安装了AOA)
  • FEEL DIFF PRESS灯


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上述四种原因的情境总结

  • 撞击类:低空易发,具备突然性,伴随撞击声,空速一般趋于减小甚至为零,随空速缓慢减小继而引发抖杆、EEC等指示。
  • 积冰覆盖类:结冰条件下起飞滑跑、云中飞行易发。不具备突然性,起始的差异较小,推荐机组在滑跑时加强80节、爬升、云中飞行等节点的空速检查,尽早及时发现问题。
  • 机械类故障:偶发。具体原因属于海家大橘子哥,在此不多说。
  • AOA故障:具备突然性,故障显示误导性,由于错误迎角信息,速度带瞬间变化,操纵干扰性大,表现为同时引发多种指示故障,突然性抖杆等,但AOA对空速指示计算的影响基本在20节以内。
B737机型空速不可靠的情境分析与风险预判


1、航前准备时加强对气象环境的预判,加强对皮托管、静压孔周边的检查,落实手册除防冰程序。

2、模拟机训练与实际飞行结合,重视正常关联逻辑引发的“多重集显”故障总结,此类故障显示导向性混乱。强烈吐槽无限叠加故障 。

3、具备一定规律性:低空突然性的,着重关注撞击,大概率故障侧空速降低。突然性的抖杆先观察一下左右两侧速度带,切勿盲目操纵。注意,此仅为预判,遇到故障拿不准,严格按照当时现象处置。

4、总结每个飞行阶段的典型姿态与推力,牢记姿态+推力=性能

5、 在QRH记忆项目后是否先行对比三块表初步选出正确的,要根据当时具体情况判断。

6、如果同时伴有飞行操纵类故障,比如安定面失控,尽快夺回飞机的控制权,错误的操纵会使情况更糟糕。比如大速度时,人工配平困难。

7、注意高度不可靠,判断高度的方法有很多。在此说明一点,随着PBCS的逐步推进,管制不再以TCAS为单一的监控高度手段,ADS-B等系统能够提供精确的高度参考,所以管制提供的高度可以信赖。



文字/燕新宇,Amy老师排版/凶凶の天子图片/原创,网络,相关技术手册

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