防止飛機重著陸淺析
2014年10月31日
做一個安全的著陸是對每個飛行員最基本的要求,而要在飛行員的職業生涯中一直做到,對每個飛行員都是一種艱巨的考驗,其中危害最大的就是重著陸。
如何防止重著陸,不同的機型,不同的環境下的操作手法不盡相同,但是導致重著陸的因素大致相同:外部環境因素和飛行員自身因素。而只有當飛行員的技術水準不斷的提高,才能應對複雜的外部環境。作為一名波音737系列機型的飛行員,和大家分享一下我對737-800機型防止重著陸的體會。
首先,要知道重著陸是如何產生的:
接地載荷G值主要是測量接地的綜合載荷而並非僅僅是主起落架壓縮的加速度,它主要包括:起落架(包括主起落架和前起落架)支柱壓縮的加速度;接地時起落架的扭矩(側風的影響);機翼感受到升力變化的加速度(抽杆);接地後跳起處置不當(二次或多次接地)。
1、起落架(包括主起落架和前起落架)支柱壓縮的加速度:
就是飛機接地瞬間的大下降率使起落架(包括主起落架和前起落架)與地面發生硬碰撞造成的G值大。這個好理解,需要指出的是這個G值還與飛機的重量有關,下降率相同時,重量越大G值越高;重量相同時,下降率越大G值越高。所以大重量比小重量更容易飛出重著陸。
2、接地時起落架的扭矩(側風的影響):
側風落地時,由於未順機頭方向或順機頭方向不足,造成飛機帶側滑力接地。雖然接地姿態控制的很好,感覺很輕,但是QAR顯示接地載荷超限,說明了扭矩對起落架的影響。
3、機翼感受到升力變化的加速度(抽杆):
有時機組感覺接地很輕,但是QAR顯示依然超限,主要原因就是接地前抽杆,機翼感受到很大的升力變化形成的加速度,導致翼根處受到載荷較大,造成這種"輕接地,重著陸"的現象。
4、接地後跳起處置不當(二次或多次接地):
第一次接地後跳起,空中減速板伸出後將會對飛機升力暫態造成極大破壞,導致第二次接地時造成極大的載荷。
其次,標準落地的描述:
飛機以穩定的進近速度飛過跑道入口(約50英尺),跑道入口從視線中消失時,將目視點轉移到跑道3/4處或更遠,在約27英尺時開始拉平,並柔和一致的將油門收至慢車位,控制所需的下降率,最好在主起落架接地的同時將油門收至慢車位。拉平開始後,柔和的將油門杆收到慢車,小量修正俯仰姿態,保持所需的下降率知道接地。拉平時避免駕駛杆移動過快,機頭過猛上仰,造成著陸後跳起或擦機尾的可能。
通過對重著陸產生原因的分析和標準落地的描述可以看出,防止重落地,主要是控制下降率,防止下降率過大和防止著陸後跳起。而我們公司也將重著陸分為兩種:趴著陸和跳著陸。如何防止這兩種著陸,我們現在逐一進行探討。
一、趴著陸
顧名思義,趴著陸即是在落地過程中,飛機下降率過大,或接地前飛機未及時退出下沉,飛機與地面接近過快,造成接地瞬間載荷過大,而解決趴著陸的關鍵就在於控制好下降率。
先要從杆的工作原理說起:
杆控制的是水準尾翼上的升降舵,帶杆時升降舵向上翹,穩杆時升降舵則是向下。帶杆後當氣流通過向上翹起的舵面時,就會產生一個向下的力來壓低機尾,這時飛機就像是一個大杠杆,支點就是飛機的重心,當機尾被壓低時,在杠杆的作用下,機頭被抬高,飛機的迎角增大,迎角增大升力係數增大,在其他因素不變時(參考升力公式),升力係數增大,飛機的升力就增大,當重力不變而升力增大時,原有的平衡被打破,飛機的下降率將減小,也就是說飛機是通過增加飛機的迎角從而增加飛機升力來減小飛機下降率的。
通過這段描述我們首先可以得出三個重要結論:
(1)杆不能直接使飛機上升或是下降,他是通過改變飛機的迎角造成飛機升力的增加,從而起到改變飛機軌跡作用的。
(2)在帶杆過程中,飛機本身就像一個大的杠杆,重心就是杠杆的支點,與飛機重心位置的下降率相比,飛機前半部分的下降率在減小,後半部分的下降率則是在增加。由於力矩的原因,無論前後,離重心越遠的部分變化量就越大。所以,在帶杆後,飛機重心的下降率(即:飛機整體感受的下降率)得到有效減小前,飛機的機頭做的是減速運動,主輪做的是加速運動。
(3)之前說過,我們起始帶杆使飛機的平尾升降舵翹起,這時氣流通過翹起的升降舵舵面就會產生一個向下的力來壓低機尾。但需要著重指出的是,在飛機的升力增加前,飛機整體感受的是向下的力。所以當我們帶杆來減小飛機的下降率時,飛機的下降率是先略有增加而後才減小的;同理,當我們穩杆時,飛機的下降率是先略有減小而後才增加的。這可不是我編出來的,而是通過分析,並通過大量QAR資料證實得出的。他的意義相當之重大,他揭示了杆有延遲性這一重要特徵,並且可以讓我們精確把握偏差修正的時機,從而預防重著陸。飛機是有慣性的,當飛機下沉快時,從開始帶杆到飛機的下降率減小是需要一個過程的,也就是杆是有一定延遲性的。
為了更好的理解著陸過程中杆的慣性和延遲性,我們先要瞭解一下他們在標準著陸過程中的體現。
如果把一個標準的落地過程大致可以分為兩個階段:
第一個階段:是杆的"空行程"階段。即入口後"起始拉開始"到"下降率有效減小"之間的這個階段,在這個階段裡,我們做拉開始動作使飛機逐漸出姿態,但下降率卻沒有明顯減少,所以叫空行程階段。這個階段一般為10/20尺左右——40/50尺左右高度之間,大約經過3至5秒左右的時間和30尺左右的高度。
第二個階段:是杆的"非空行程"階段。即"機的下降率和入口相比開始明顯減小"到"飛機接地"的之間的這個階段。這個階段裡由於下降率的比較小,杆的延遲性變得不明顯,帶杆後下降率會有明顯的變化。這個階段一般為10/20尺左右——飛機接地之間的高度,大約經過4至6秒左右的時間和15尺左右的高度。
杆的工作原理之前我們介紹過了,現在我們開始切入正題。當飛機以正常的入口條件為前提,實施著陸動作時,由於杆有的延遲性,所以從開始帶杆,出姿態,迎角增加,升力增加,到下降率開始減小,大概需要消耗30尺的高度。這也就是我們之前介紹過的正常著陸的第一個階段。此階段飛機的下降率幾乎不變或改變的很小,只是減小了飛機的下沉趨勢。所以為了控制好飛機的下降率,需要操作飛機的飛行員在入口的時候就開始有帶杆的動作,控制飛機的下沉,在杆的"非空行程"階段,控制飛機所需的下降率,使飛機正常接地。
二、跳著陸
當飛機的升力加上飛機輪胎與地面碰撞時的反作用力(除去飛機的減震支柱吸收的那部分能量),大於飛機重力時,飛機跳起。飛機的下降率越大,反作用力就越大,所以在大下降率接地時飛機更容易跳起(注:如果沒有出現抽杆,三點著陸等不正常情況與下降率大相疊加的話,僅靠較大下降率很難出現明顯的跳起,通常的所謂跳起也僅僅是出現了減震支柱的二次壓縮而已)。當飛機的下降率並不大,接地的反作用力不足以使飛機跳起時,那問題的原因往往是由於升力的瞬間增加造成的。升力的瞬間增加的方式主要有兩個。一是飛機帶有一定的下降率三點同時接地,這時前輪、主輪同時受到了反作用力的作用,但由於前輪離飛機的重心較遠,而主輪較近,所以反作用力對前輪產生的力矩大於主輪的力矩,這時飛機的姿態會增加,即飛機的迎角增加,這會使飛機的升力瞬間增大,造成飛機接地後的跳起。
在很長一段時間裡我們一直有這麼一個誤區,即帶油門接地導致了跳著陸。而從上面的分析中,我們不難看出油門和跳著陸之間沒有直接的聯繫。因為油門和升力沒關係,速度才和升力有關係。但油門和跳著陸之間就沒有半點關係嗎?有!但不是油門本身,而是油門杆的位置!飛機在接地過程中油門杆是否在慢車位置是擾流板能否升起的必要條件。但注意了,即使油門杆是慢車位置,但是飛機的下降率過大或是接地前後有抽幹的動作,飛機照樣會跳起;反過來說就是,即使飛機的接地後擾流板沒有升起,只要飛機是以正常的下降率在狀態穩定的情況下接地的,飛機也是不會跳起的。
所以在避免飛機跳起,首先應避免飛機的接地下降率過大和著陸過程中的抽杆動作(注:這也是我們在前面所說的重著陸產生的兩個根本原因)油門杆是否在慢車位要次之。但由於錯誤的導向,接地前油門必須收光的思想已經根深蒂固了,尤其是在處理偏差的時候常會導致嚴重的後果(如:低空下降率大,飛機掉機頭等情況下一把收光油門)。所以這裡我要告訴大家,落地前在某些狀態下盲目收光油門,才是重著陸的罪魁禍首。
當飛機跳起後,如果跳起高度不高(低於5英尺),保持合適的俯仰姿態,繼續落地(不要過度帶杆,防止擦機尾的發生),為了減輕二次接地,根據需要增加推力(做好長距離接地的心理準備);如果跳起高度過高(高於5英尺),果斷複飛,待完全建立正上升率後再收輪,防止複飛過程中接地。
最後,飛行員自身的生理和心理狀態也會影響重著陸的產生。
1、未按手冊規定按合理的休息期休息,導致身體疲憊,影響飛行狀態。
2、應激度未調整好:
合理的應激度可以讓飛行員同時保持適度的緊張感和興奮感,在飛行過程中會相對放鬆,注意力分配更加分散,更容易發揮出自己的技術水準。反之,過度的放鬆和緊張(駕駛艙梯度力不合理)都會影響飛行員的狀態,導致重落地的發生。
希望本人對防止重落地的體會可以為飛行同事提供參考,同時也希望可以和大家進行討論,不斷的總結經驗,提升自己的飛行技術,保證飛行持續安全。
新聞來源:民航資源網