機組如何進行航班飛行
人人網 李蒴
讓我們用波音757來模擬一個北京到上海浦東的航班,來揭開飛行那神秘的面紗。
飛行前地面準備
飛行前一日準備
在接到飛行任務後,機長和副駕駛在飛行前一天的下午來到飛行情報室進行飛行前的準備。主要是熟悉所飛航線的導航數據、降落及備降機場的使用細則、飛行程序,並且在準備結束後與機組其他成員一起就明日的飛行做出詳細分工安排。
取得放行許可
清晨,機長按照航班時刻,提前1小時來到飛機上,副駕駛已將飛機里加入所需的航油。民航班機在出港前需由空管部門給予放行許可ATC Clearance, 其中應包括:目的地、使用跑道、航路飛行規則、標準離場程序SID、航路巡航高度、應答機編碼,如有必要還應該包括:起始高度、離場頻率、特殊要求等。
地面活動和起飛(塔台)
推出開車
得到放行許可後,飛機開始做起飛前準備,包括上客、裝貨、機務人員檢查完畢簽署文件放行飛機、地面商務值機人員與機組共同核對人員、飛機裝艙單正確等。副駕駛完成駕駛艙的初步準備工作,包括在飛行管理計算機FMS里輸入今日飛行的主要數據,等待機長進行檢查;乘務員們也來到飛機上,機上共有8名乘務員,她們在乘務長的安排下對客艙、旅客餐食、機上供應品進行準備;
大約在起飛前25分鐘時,旅客們開始登機。機長和副駕駛各自坐在駕駛艙的左右駕駛座上。機長打開了「系好安全帶」的信號,設置了飛機停留剎車,開始對飛行管理計算機的內容進行檢查。飛行管理計算機里存儲了航空公司所飛航班的大部分信息,飛行員僅需要輸入相應代碼即可,計算機會自動生成航路。今天共有178名乘客,飛機的起飛重量為102噸,副駕駛根據艙單(客貨裝載表)在計算機里輸入了起飛速度。打開航行燈光(左紅、右綠、尾白),皮託管開關、防冰開關(如需要)等。數分鐘後,機長確認了準備工作已完成,在駕駛艙的顯示器上已表明所有艙門都已關好,乘務長報告客艙準備完畢。所有準備完成後,機組要請求推出許可,在得到許可後,方可啟動發動機,叫做推出開車。機長示意副駕駛向塔台請示開車,同意後飛機在五分鐘後啟動好發動機。
地面滑行
飛機由停機位推出開車後,開始向塔台地面管制申請滑行的放行許可,滑行許可中應包括:使用滑行道,將滑行所到達的跑道號及必要時的特殊規定,如:「CCA197,經過滑行道Z3,Z2,L,36L,在 L 稍等。」在得到同意後開始滑行,這時乘務員正在對旅客進行航空安全的廣播和示範,逐一檢查旅客系安全帶的情況。
進入跑道
當滑行到跑道外時,應該在跑道外標記的等待位置等待,待得到進入跑道的放行許可後,方可進入跑道,嚴格禁止沒有允許進入跑道!進入跑道許可中的指令有固定含義,如:「跑道外等待」應該將飛機停止在跑道聯絡道以外。「進跑道等待」則為允許進入跑道,但需要在跑道內等待,不得起飛;而「進跑道,地面風XX度XX米/秒,可以起飛跑道XX」則為進入跑道可以直接起飛。
允許起飛
飛機已經滑行到跑道上,當塔台管制員發給允許進入跑道的放行許可後,飛機可以進入跑道等待起飛指令,在得到起飛許可並復誦起飛許可後(包括可以起飛,修正海壓,如指令中包括其他特殊規定,也應復誦,但可以不復誦地面風)可以起飛離地。自動剎車開關在「RTO」(中斷起飛)位置,機組將襟翼放到規定度數,並向客艙發出了起飛的信號。按照準備時的約定,這個起飛動作由副駕駛完成,機長把飛機對正跑道後將飛機交給副駕駛操縱。起飛是一個直線加速運動,是飛機功率最大和機組操作最繁忙的時候,它分兩個階段,首先以最大功率在地面滑跑,在起始階段由於速度不大,方向舵不起作用,飛行員控制著前輪方向,以保持飛機直線前進;當速度到每小時80公里時駕駛員用駕駛桿操縱飛機,但在達到決斷速度Vl以前,駕駛員的手絕對不離油門桿,以便在發生突然情況時中止起飛。超過Vl速度後駕駛員必須繼續起飛,因為這時的速度太大,再中斷起飛,飛機會衝出跑道造成事故。飛機開始在跑道上滑跑,副駕駛全神貫注地操縱著飛機,當飛機速度加速到80海里時,機長按程序發口令「80海里」,副駕駛回答「檢查」以確定飛機處於操縱之中。「V1」(決斷速度)、「抬輪」,副駕駛按口令將飛機前輪抬起,這時飛機速度大約為150-160節。幾秒種後,飛機離地開始上升。兩台馬力強勁的噴氣式(英制羅羅)發動機使飛機以約3000英尺/分的爬升率沖向雲霄。
離場(進近)
聯繫離場
飛機離地後,約在1000英尺建立積極爬升姿態後,機長配合副駕駛將飛機起落架和用於增加升力的襟翼收回以減少上升阻力,副駕駛則接通了3部自動駕駛儀中的1部,讓飛機處於自動駕駛狀態。如是程序管制,應報告飛機已經離地;如為雷達管制,等待管制員發給聯繫離場(進近)部門的換頻許可。聯繫離場(進近)後,根據管制員發出的指令上升到規定高度,並按照管制員給予的標準離場程序SID進行離場飛行。當達到過渡高度3000米時(各機場TA、TL有所不同), 將高度表撥正值從QNH調到QNE。
巡航(區調)
聯繫區調
當飛機由進近或塔台移交給區調,並被告知換頻許可後,應立刻主動聯繫XX區調,並報告自己的高度,位置以及應答機編碼,區調進行確認後發出新的指令,然後按照區調給予的指令進行巡航飛行。15分鐘後,飛機開始在1萬米左右的高空平飛。飛行計算機顯示,此時的高空風向為西風,速度為130公里/小時,所以飛機由於順風的緣故,地速達到了980公里/小時。飛機的航向正飛向航線上的一個航路點,此時的飛機由安裝在飛機上的GPS或慣性基準系統並參考地面VOR台來定位。飛越了一個航路點後,飛機自動轉彎並飛向下一點,副駕駛向區域管制員報告了位置、高度和時間,管制員在雷達上進行了識別。機長和副駕駛在整個平飛過程中始終嚴密監視著駕駛艙內的幾塊顯示儀,它們顯示著飛機各個系統的運轉情況。與此同時,客艙內顯得十分舒適。空調系統自動將環境溫度調節到適宜的程度,艙頂上的液晶顯示器將飛機的現在位置標在地圖上。飛機達到預定高度後,保持水平勻速飛行狀態,這時如果沒有天氣變化的影響,飛行員可以依靠自動駕駛儀按照選定的航線以一定速度和姿態穩定飛行,幾乎不需要操縱, 一般只需進行必要的監控,該階段的飛行事故率最低。
聯繫同一管制區的不同扇區
當在同一個管制區內分為多個扇區時,管制員會發出「聯繫XX xxx.xx」,這時雖然是要求換頻聯繫下一個管制單位,但是呼叫還應保持原來的呼號,如:北京2扇向5扇區移交,那麼當頻率換到133.2後,仍需呼叫「北京(區調)」,而不是「鄭州(區調)」,更不是「前方(區調)」。
聯繫下一個管制區
當飛機飛越一個管制區到下一個管制區之前,管制員會發出「聯繫XX(區調)(頻率)xxx.xx」這時向本區管制員復誦並再見後應立刻、主動聯繫到下一個區調的管制員,並進行位置、高度和時間位置報告(在雷達管制區域中可省略)、所開應答機編碼。飛行了數個小時,副駕駛已經和上海區域管制員建立了聯繫,機長則從無線電里收聽浦東機場的最新情報通播ATIS,以便得到最新的天氣和跑道情況。客艙的顯示屏上已經顯示了預達時間,乘務員們開始進行著陸前的準備工作。為了安全,機上的衛生間在著陸前20分鐘起關閉使用,「系好安全帶」的信號燈伴隨著咚的一聲閃亮了。
脫離巡航高度開始下降(區調)
下降高度
當飛機即將到達浦東機場一定距離時,根據區調指揮的高度將飛機下降到規定高度,為飛機的進場做好準備,此時機組只是復誦管制員指令,並按照指令進行操作即可。飛機開始下降,自動駕駛儀將油門收至慢車位,機頭下俯,如無衝突用經濟、舒適的下降率下降。客艙增壓系統自動調整客艙氣壓以適應著陸機場氣壓。飛機沿預定航跡進入機場的空中走廊,在6000米高度時通過了VMB走廊口,此時距機場約100公里。
聯繫進近
對不設進近的機場,由區調指揮下降到進場高度時移交給塔台引導飛機進場,並按要求根據指令使用雷達或標準進場程序STAR進場即可(國內繁忙機場有時會臨時調配);如果機場設置了進近,當飛機按照規定下降到進場高度後,飛至機場走廊口或飛臨進近管制區邊界時區調管制員會告知飛行員換頻聯繫進近,由進近引導飛機進場,可使用雷達管制和程序管制。
進場(進近)
起始進近
在進場階段應該嚴格按照空管發出的指令進行操作,並復誦管制員指令,嚴守高度、速度;如為程序管制的機場,進近一般採用標準進近方式引導,會告知飛行員使用哪個STAR(國內繁忙機場有時會臨時調配),飛行員復誦後,自行按照機場的標準進場圖、儀錶進近圖進行自主領航,並按照圖上標記的報告點進行信息報告。如果為雷達管制,空管一般會進行雷達引導,在雷達引導進入最後進近階段或切入航向道後,自己就可以自主調速了(國內繁忙機場有時會有速度限制),飛行員不必按照標準儀錶進近圖標記的報告點進行信息的報告,只需在管制員要求的報告點報告。 在穿越過渡高度層3600米時, 將高度表撥正值從QNE調到浦東機場的QNH[ZSSS,ZSPD起降時,900米(不含)以上統一使用ZSPD的QNH, 900米(含)以下使用起降場的QNH], 機長繼續操縱飛機實施進近程序,在距離機場25公里時開始減速。
準備降落
當管制員在最後進近階段對速度有限制時,應嚴格遵照執行,如果遇到管制員要求保持大錶速進近時,應該保持至少180節以上的速度飛行,直到管制員解除速度限制;當管制員發出『把進近速度減至最小時」,飛行員應該調速至失速速度以上的最低安全速度飛行。減速主要通過減小油門、放襟翼、減速板等手段來實現的。進入最後進近階段或切入航向道後(HIS上的航向信號開始移動),一般進近開始將飛機移交給塔台,得到進近發出的換頻聯繫塔台的指令後,飛行員應迅速、主動聯繫塔台,報告自己建立航道的跑道號。
註:3個信標台的典型配置情況(其位置在「儀錶進近圖」上一般都有標明):
外指點標(outer marker,縮寫OM)通過OM上空時,座艙中的OM燈亮,摩爾斯電碼聲音為「長,長,長」。
OM通常是飛機切入電子下滑道GS的位置,通過OM上空時,座艙中的GS指針應在中央位置。典型情況下,此時飛機高度大約為2500-4000英尺AGL,OM距離跑道入口大約7-10海里。
中指點標(middle marker ,縮寫MM)通過MM上空時,座艙中的MM燈亮,摩爾斯電碼聲音為「短,長,短,長」。MM建在離跑道入口3500英尺(1067米)處,由於GS一般都是3度的,可以計算出此時飛機與跑道接地區的相對高度差為200英尺(61米)
內指點標(inner marker ,縮寫IM)通過IM上空時,座艙中的IM燈亮,摩爾斯電碼聲音為「短,短,短,短」。並不是每條跑道都建有IM的,IM離跑道入口很近,如果飛機沿正確的下滑道下降高度進近,那麼飛機應該在到達IM上空時,所處高度位置「決斷高度」,即DA(精密進近為「決斷高」DH),一般為200英尺,如不能目視跑道就要復飛。
機場降落(截獲航向道後)
降落階段
當飛行員與塔台管制員建立聯繫後,按照管制員給出的指令要求開始進近飛行;當機場條件可以落地時,管制員會發出落地許可,其中應包括:航班號,可以落地,地面風,重要天氣,修正海壓,特殊情況等內容。飛行員應復誦:航班號,可以落地,修正海壓和特殊情況等內容。機長發出口令讓副駕駛放出襟翼,在塔台指揮下,飛機進近到跑道的延長線外15公里,放下起落架。機載ILS接收到了下滑道GP信號(HIS上的下滑信號開始移動),同時機組據規定減速及放匹配的襟翼度數,以確保「下滑好」(始終在中間位置)。自動剎車開關設在適當擋位。
註:關於盲降ILS(由航向台、下滑台和信標台組成)
航向台LLZ信號範圍左右±35°,距跑道25海里開始信號可靠下滑台GP 信號範圍上下±1.4°,距跑道10海里開始信號可靠(下滑角一般3°)。
落地
當跑道內沒有活動障礙時,如跑道上飛機脫離或航道前方沒有進近飛機時,管制員會發出繼續進近指令,收到此指令時,飛機應該繼續沿航道下滑進近,同時觀察PAPI的指示,並注意無線電高度表指示的真高/場壓高,直到得到降落許可;當飛行員由於某些原因不能繼續降落要求復飛時(如飛機到達決斷高度還沒有得到降落許可時),應該先進行復飛操作,應保持航向復飛,並在上升期間儘快聯繫塔台,並告知復飛原因後,要求提供引導。無線電高度表指示高約60英尺時斷開自動駕駛,改為手動操作;當飛機下降到離地面7-8米高時,要把機頭拉起;到1米高左右把飛機拉平,以平行地面姿態下降,一般稱為平飄(以防重著陸),先是兩個主輪平衡著地,前輪仍然離地,以一定迎角滑跑一段距離以增加阻力,然後前推駕駛桿使前輪著地,飛機平穩地降落在跑道上。
脫離跑道
飛機接地後,自動放出減速板減速,發動機也使用了反噴裝置,加上自動剎車,速度很快減小到了滑行速度。原則上應該在滑行速度低於80節以下關閉反推裝置、減速板及襟翼,在速度低於30節後關閉自動剎車,以較高的速度從脫離跑道,之後立刻向塔台報告「XX(塔台),(航班號)跑道xx脫離了」。然後由塔台移交給地面管制(如果有地面管制),由地面管制通知停機位和滑行路線,復誦後機長操縱飛機按照指定路線滑行,副駕駛啟動了輔助動力裝置APU使飛機在發動機熄火後仍提供足夠的電力和空調供應。
到位停車
飛機停在指定停機位/廊橋口,再次聯繫塔台或地面告知已到位。機長關閉了發動機,示意乘務員可以安排旅客下機了。旅客離機後,地面服務人員開始登機進行衛生清潔、餐食補給; 機外,數輛特種車輛正在給飛機加油、加水、處理污物、搬運行李貨物。而駕駛艙里,機長和副駕駛一起,又開始對下一個航班進行充分的準備工作……
擴展
機載防撞系統
飛機上的防撞系統,美國航空體系稱為空中交通預警和防撞系統(TCAS=Traffic Alert and Collision Avoidance System)歐洲航空體系稱為機載防撞系統(ACAS=Airborne Collision Avoidance System),兩者實際上的含義、功能是一致的。防撞系統可顯示飛機周圍的情況,並在需要時提供語音告警,同時幫助機組以適當機動方式躲避危險,這些都有助於避免災難性事故的發生。下面以TCAS為例:
原理
在二次雷達用應答機確定飛機的編號、航向和高度的原理上,把詢問裝置裝在飛機上,使之可以顯示相互間的距離間隔,從而使飛行員知道在一定範圍內飛行的航空器之間的間隔,及時採取措施避免碰撞。和二次雷達一樣,TCAS系統需要飛機上都裝有應答機才有作用。
組成和功能
TCAS主要由詢問器、應答機、收發機和計算機組成。監視範圍一般為前方30海里,上、下方為3000米,在側面和後方的監視距離較小。為了減少無線電干擾,管理條例對TCAS的功率有所限制。它把TCAS的前向作用距離限定在45英里左右,側向和後向作用距離則更小。TCAS的詢問器發出脈衝信號,這種無線電信號稱為詢問信號,與地面發射的空管雷達信號類似。當其他飛機的應答器接收到詢問信號時,會發射應答信號。TCAS的計算機根據發射信號和應答信號間的時間間隔來計算距離。同時根據方向天線確定方位,為駕駛員提供信息和警告,這些信息顯示在駕駛員的導航信息顯示器上。TCAS可以提供語言建議警告,計算機可以計算出監視區內30架以內飛機的動向和可能的危險接近,使駕駛員有25-40秒的時間採取措施。TCAS可同時跟蹤45架飛機,根據選定目標的優先順序,最多顯示30架飛機。TCAS的採用提高了飛行的安全性,目前新生產的大、中型客機上TCAS都已成為標準裝備。
TCAS的分類與區別
TCAS分為兩類:TCAS I和TCAS II。兩類系統都可顯示與地圖類似的空中交通情況。當其他飛機接近時,兩類系統都可提供「空中交通報告(或諮詢、建議)」(TA)。採用TA方式時,預先錄製的聲音會播報「Traffic,Traffic」,而表示其他飛機的符號則可改變形狀和顏色。TCAS II是更先進的TCAS,具有被稱作「處理建議」(RA)的附加功能。當採用RA方式時,TCAS可發出類似「Climb,Climb」或「Descend,Descent」之類的機動指令,或者會告訴駕駛員無需採取機動動作,具體為:當其他飛機進近的最近點小於48秒時,則會發布空中交通諮詢(建議)TA。進近的最近點是指兩架飛機相距最近的空間點,是根據飛機目前的航跡和速度預測出來的。空中交通諮詢(建議)TA後,如果兩架飛機繼續沿著可能有危險的航跡飛行,則在離最近點大約35秒處,系統會提供處理建議(RA)。代表其他飛機的符號會變為固定的紅色方塊,同時伴有諸如「Climb,Climb」之類的躲避機動語音提示。系統還會在垂直速度指示器上用一綠條顯示所需的機動速度。這些機動動作幅度不大,一般不會引起乘客的注意。這兩架飛機上的TCAS II也會進行協調以避免像兩架飛機同時爬升之類的機動。當然只有TCAS II和ACAS II系統具有這種功能。在TCAS I系統中沒有RA方式。
民航飛機防撞系統現狀
美國在1993年12月31日開始規定,30座以上的客機必須配備TCAS II。負責向歐洲各國推薦航空管理條例的歐洲空中導航安全機構(也叫歐洲空管)已經建議採用與最新的TCAS II相同的系統。在歐洲,該系統稱為機載防撞系統(ACAS II)。ACAS II是採用7.0版軟體的TCAS II。這是FAA批准的最新的軟體版本。歐洲空管建議,2000年1月1日後在30座以上的客機或最大起飛重量超過15噸的飛機上配備ACAS II。我國民航使用的客機比較先進,絕大部分已預先安裝了最新版本的防撞系統。從2002年中為進一步加強安全,也開始對其他未安裝防撞系統的客機進行強制安裝,這一工作預計於2002年底完成,2003年起,未安裝防撞系統的民航客機將不得飛行,其他小型飛機由於飛機結構、技術原因等無法安裝的將被嚴格限制飛行時段、飛行高度和範圍,並逐步退出商業運營。
值得一提的是:TCAS並不是雷達,若沒有與之兼容的應答器,則無法探測到飛機。在美國,在10000英尺以上飛行或在大型機場30英里範圍內飛行的飛機必須配備應答器,有些應答器,例如老式的蘇制系統,由於與TCAS不兼容,所以無法探測。TCAS的管理條例只允許產生垂直機動指令,不允許產生轉彎指令。
二次雷達、應答機:是機載設備與地面空管雷達配合使用的設備。地面管制雷達要求有能力辨別飛機的識別代碼和氣壓高度,這種管制雷達稱為二次雷達。二次雷達向飛機發出詢問信號,機上的應答機就被觸發,應答機根據地面詢問的模式自動產生應答脈衝信號,向地面雷達報告飛機的編碼或飛行高度,這樣在雷達屏幕上的飛機光點就會顯示出飛機的編碼和高度,這使空管工作的準確性大為提高,管制方式也由程序管制改變為雷達管制。
怎樣讀懂航圖資料
在飛行中航圖資料是從飛行準備到飛機起飛直至落地關車每一步都不能缺少的基本工具,它包括了飛行關鍵數據,航路信息,導航台資料,機場資料,飛行規則等內容,與飛行息息相關,密不可分!既然航圖對飛行如此重要,那麼該如何看懂這些由數字和線條組合成的既單調又複雜的內容呢?
航空用圖是民航情報服務部門根據飛行規則、飛機性能、空域情況等內容統一繪製並發布,具有很強時效性,並且具有法律效力的公文。中國民航自己的飛行情報服務機構,負責航行資料、航行情報的匯總、發布,並隨時進行數據信息的更新。現在民航飛行中使用的航圖主要有傑普森航圖,FAA航圖,和各國根據自己情況自己製作的航圖,其中以傑普森比較通用,(傑普森公司是一家專門經營航行情報服務的公司,它匯總各個國家提供的AIP然後製作統一樣式,是世界範圍通用的航行資料,其範圍還包括情報技術服務,飛行技術培訓等)我國也製作CAAC自己的航圖,分中文版和英文版兩種,其製作基本結構採用了傑普森的航圖樣式。其英文版(即中國AIP)除了少數地方與傑普森的製作方式不同以外,其它均為通用,因此我使用傑普森航圖進行說明。
首先,說說航圖的分類。根據飛行規則分為:目視飛行用航圖、儀錶飛行用航圖;根據空域劃分分為:航路或航線用圖(其中又包括高空航路圖、中低空航路圖)、區域圖、終端區圖。其中終端航圖包括很多種類,如機場平面圖、停機點陣圖、標準進離港圖、儀錶進近圖、放油區圖、機場障礙物圖、空中走廊圖等;下面就對這些終端區航圖進行詳細地說明:
黑匣子
橙黃色的黑匣子是CVR(Cockpit Voice Recorder)駕駛艙話音記錄器和FDR(Flight Data Recorder)飛行數據記錄器的統稱。飛機失事後,經常失火,而且機上設備要承受巨大的撞擊負荷。因此,要想把失事前記錄的信息,在失事後仍然完好地保留,就需要能承受巨大衝擊力和耐高溫的防護裝置,所以黑匣子是用不會燒毀的材料製作的。
駕駛艙話音記錄器CVR
駕駛艙話音記錄器CVR用來記錄飛行駕駛艙內機組的語音,還有駕駛艙內其他聲音。CVR的麥克風通常安裝在兩位駕駛員中間頂部的儀錶板上(OverHead Instrument Panel)。聲音包括調查人員感興趣的引擎聲音,失速告警,起落架收放聲,還有其他按鍵聲等等。通過這些聲音便可以辨別出發動機轉速變化、系統故障、速度變化等事件發生的時間。空管、氣象通播、機組之間的談話、地面和客艙內成員種種聲音信息都能被記錄下來。磁帶設備記錄飛機停止工作或失事墜毀前半小時內的通話和音響;當記錄新的音響時,就將舊的(30分鐘以前的)錄音自動抹去。一個CVR調查小組成員通常由民航總局、飛機機務、飛機製造商、發動機製造商、飛行員組成。通過監聽CVR錄音,這個調查小組將會撰寫一份錄音記錄。空中交通管理局航空管制的錄音時間編碼能將CVR錄音中各個事件發生的時間換算為當地時間。錄音記錄中的每一個事件都將通過計算機處理,排成正確的發生順序。關鍵事件的準確發生時間將通過數碼光譜分析儀獲得。事故記錄的部分內容將會由事故調查小組公布給民眾。
CVR的主要參數資料:
記錄時間:磁帶設備30分鐘循環,固體記錄設備2小時循環
記錄軌道:4條
耐衝擊能力:3400加速度/6.5毫秒
耐火能力:110攝氏度/30分鐘
耐水壓能力:水下20000英尺
水下無線電信標:37.5千赫茲
電源儲備:30天
飛行數據記錄器FDR
飛行數據記錄器FDR安裝在飛機上用來記錄多種飛行數據。按照規定,新製造的飛機FDR同一時刻必須能記錄28項數據,例如高度、空速、航向和飛機姿態。另外,某些FDR甚至可以記錄超過300項的其他飛行參數曲線,大大方便了日後的事故調查研究。FDR可以監視襟翼位置、自動駕駛儀模式、和煙霧告警等種種事件的發生。當獲取FDR之後,事故調查小組將會使用計算機動畫重現飛行狀況。調查人員便可以形象的觀察到飛機的姿態、儀錶的讀數、推力設置和其他飛行參數曲線。動畫可以形象的向調查人員呈現飛機發生事故前的最後狀態。
FDR和CVR是飛行事故中最有用的調查工具,它們可以提供其他途徑無法獲得寶貴數據。在飛行事故調查中,黑匣子扮演者最重要的角色。
FDR的主要參數資料:
記錄時間:25小時循環
記錄軌道:5-300條以上
耐衝擊能力:3400加速度/6.5毫秒
耐火能力:1100攝氏度/30分鐘
耐水壓能力:水下20000英尺
電源儲備:30天
導航概述
無線電導航原理和機載設備簡介
早期的飛行器在空中飛行僅依靠地標導航——飛行中盯著公路、鐵路、河流等線狀地標;山峰、燈塔、公路交匯點等點狀地標;湖泊、城鎮等面狀地標。後來,空勤人員利用航空地圖、磁羅盤、計算尺、時鐘等工具和他們的天文、地理、數學知識,根據風速、風向計算航線角,結合地標修正航線偏差,這種工作叫做「空中領航」。這種方法雖然「原始」,但航空先驅林伯當年就是依靠這些東西駕駛一架活塞式單發動機飛機「聖路易斯精神號」獨自由美國西海岸起程,直接飛越大西洋到達巴黎的,他飛越茫茫大西洋時還通過觀察海上的洋流、夜空中的星座來辨別方向、確定位置。空中領航學是飛行員的一門必修課,其核心是用矢量合成原理修正風對飛行航跡的影響。
隨著無線電技術的發展,各式各樣的電子設備為飛行器提供精確的導航信息:有用於洲際導航的奧米加導航系統(OMEGA)、適用於廣闊海面的羅蘭系統(LORAN-A,LORAN-C)、用於近距導航的甚高頻全向無線電信標導航系統(VORTAC),另外還有一些專為軍事用途開發的導航信標和雷達系統。現在我國大型機使用的主流設備是非常精確的慣導INS+GPS(全球衛星定位系統)(慣導使用的是真航向,長航線時有累計誤差,極地使用時誤差極大,所以一般用於2小時內的航程。現在一般使用2-3部慣導取平均值以減小誤差。) 但 VORTAC 仍是近距導航的主流,絕大多數現代軍民用飛機,包括民航客機、小型通用飛機都配備有VOR接收機(VOR very high frequency ommi-directional range)。
VORTAC是VOR/DME和TACAN的統稱。VOR/DME是民用系統,TACAN是為適應艦載、移動台站而開發的軍用戰術空中導航系統(即塔康導航系統)。兩者的工作原理和技術規範都不同,但使用上它們是完全一樣的。事實上,有的VOR/DME和TACAN發射台站是建在一起、使用同一個頻率的,對空勤人員來說,只是一個VOR信標。 VOR信標是世界上最多、最主要的無線電導航點。許許多多的VOR台站相隔一定距離成網路狀散點分布,當飛機上的接收機收到VOR信標的信號,飛行人員就可通過專用儀錶判斷飛機與該發射台站的相對位置,如果台站信號是帶測距的(DME),還可知道飛機與台站的距離,從而確定飛機當前的位置,並知道應以多少度的航線角飛抵目的地。
VOR基本原理
VOR信號發射機和接收機的工作頻率在108.0-117.95 MHz 之間。VOR台站發射機發送的信號有兩個:一個是相位固定的基準信號;另一個信號的相位是變化的,同時象燈塔的旋轉探照燈一樣向360度的每一個角度發射,而向各個角度發射的信號的相位都是不同的,它們與基準信號的相位差自然就互不相同。向360度發射的信號(指向磁北極)與基準信號是同相的,而向180度發射的信號(指向磁南極)與基準信號相位差180度。飛機上的VOR接收機根據所收到的兩個信號的相位差就可判斷飛機處於台站向哪一個角度發射的信號上。也就是說,可以判斷飛機在以台站發射機為圓心的哪一條「半徑」上。
VOR台站發送的信號形成360條「半徑」,輻射狀向各個方向傳送,每條「半徑」就是一條航道,稱為「Radial」(徑向線)。假如:飛機位於平州VOR台站(該台站代號為POU)的正東南方,朝台站飛去,飛越台站時即改航向,往正西南方飛去。用導航術語來說就是:飛機沿POU的 135徑向線(R-135),飛向(inbound)台站,即其磁航向為315度,到達POU後,沿R-225,飛離(outbound)台站,即其磁航向為225度。注意:當飛機沿某條Radial飛離台站,其磁航向就是該條Radial號數;但當飛機沿某條Radial飛向台站,其磁航向就與該條Radial的號數差180。
由於VOR的無線電信號與電視廣播、收音機的FM廣播一樣,是直線傳播的,會被山峰等障礙物阻隔,所以即使距離很近,在地面也很少能接收到VOR信號,通常要飛高至離地2000-3000英尺才收到信號,飛得越高,接收的距離就越遠。在18000英尺(5486米)以下,VOR最大接收距離約在40到130海里(1海里=1.852公里)之間,視障礙物等因素而定。在18000ft以上,最大接收距離約為130海里。
進近坡度指示器
目視進近坡度指示器VASI - Visual Approach Slope Indicator
1. VASI是安排在跑道的落地區邊,可以直接提供降落高度標準信息的指示燈,這些燈在白天的視程是3~5英里,晚上時則遠至20英里都看的見。VASI所提供的目視高度標準指引其正負差在以跑道中心線的延伸上下10度以內,寬度4海浬內。飛機下降時,在飛行員的視覺上與VASI的角度配合時才會起作用,但這只是下滑高度的指引,左右定位的指引在這時就得依靠目視而得的跑道中線或跑道燈。
2. VASI的裝置是由2,4,6,12個燈組合在三排指示燈組之中(Near bar、Middle bar、Far bar),大多數的VASI都為兩排指示燈所組合(Near bar、Far bar),為2,4或12個燈所組合。這些由三排燈組所組合的VSAI是為提供不同的駕駛艙高度而設計,由6或16個燈所組合。由2,4或6個燈所組成的VASI則通常只在跑道的一邊,位於左邊。若是由12或16個燈所組合的VASI,則是跑道兩側都有(參考下面圖例)。
3. 兩排燈組的VASI是鎖定在目視下滑角度3度以內的,三排燈組的VASI則提供兩種目視引導路徑(Lower、Higher),較低的下滑路徑是以Near bar、Middle bar為準,鎖定在3度的下滑角,較高的下滑路徑則是以Middle bar、Far bar為準,下滑角度高於3又四分之一度,較高的下滑路徑指引只用在因地形(需穿越高地降落)或駕駛艙高度很高的備用設備。正常的滑降角度是3度,但在一些有地型障礙的機方,以4.5度的滑降高度降落也是被允許的。
4. VASI的基本原理就是經由不同高度(角度)所看到的紅白顏色燈號的不同來做為滑降指引,依靠這不同的燈號顯示,VASI可以讓飛行員在目視降落時也能準確的掌握滑降高度。
A. 二排燈組的VASI,由四個燈所組合
下圖為低於下滑道,顯示為全部紅色,中圖為標準下滑道,顯示為前排燈組(Near bar)為白色,後排燈組(Far bar)為紅色,右圖為高於下滑道,顯示為全部白色
B. 三排燈組的VASI,由六個燈所組合
左一圖為低於下滑道,顯示為全部紅色
左二圖為略低於下滑道,顯示為前排燈組(Near bar)為白色,中排燈組(Middle bar)為紅色後排燈組(Far bar)為紅色
左三圖為略高於下滑道,顯示為前排燈組(Near bar)為白色,中排燈組(Middle bar)為白色後排燈組(Far bar)為紅色
最右圖為高於下滑道,顯示為全部白色
C. 其它的VSAI設置,VASI的變化
左圖及中圖都是標準於下滑道的顯示
右圖是略低於下滑道的顯示
精密進近航跡指示器Precision Approach Path Indicator (PAPI)
PAPI是一種類似於VASI的裝置,但只使用單排的燈所組合,通常為2或4個燈所組合。跟VASI一樣,這個系統在白天有5英里的可見距離,在夜晚則有20英里的可見距離。這個裝置也都是裝在跑道的左側。
左一圖為高於下滑道,下滑修正角度3.5度,顯示為全部白色
左二圖為略高於下滑道,下滑修正角度3.2度,顯示為三白一紅
中圖為標準下滑道,下滑角度3度,顯示為兩紅兩白
右二圖為略低於下滑道,下滑修正角度2.8度,顯示為一白三紅
右一圖為低於下滑道,下滑修正角度2.5度,顯示為全部紅色
三色目視進近坡度指示器Tri-Color Visual Approach Slope Indicator
此種三色目視滑降指示燈是利用單一的燈具在不同高度(角度)下所看到的燈光顏色不同而引導降落,低於下滑道時所看到的會是紅色,標準於下滑道時所看到的會是綠色,高於下滑道時所看到的會是褐色。這個系統在白天有5英里的可見距離,在夜晚則只有1英里左右的可見距離。
高於下滑道時所看到的是上面那條,為琥珀色(褐色)
標準下滑道時所看到的是中間那條,為綠色
低於下滑道時所看到的是下面那條,為紅色
圖中的指示為飛機以高於下滑道(琥珀色)的高度進入滑降,當目視為綠色時開始滑降
閃動目視進近坡度指示器Pulsating visual approach slope indicators
此種目視滑降指示燈是利用單一的燈具在不同高度(角度)下所看到的兩種燈光顏色不同而引導降落,在略高於下滑道時所看到的會是穩定的白色燈光,在略低於下滑道時所看到的會是穩定的紅色燈光,而若太高於下滑道則看到的會是閃動的白色燈光,太低於下滑道所看到的則是閃動的紅色燈光,這個燈光閃動的頻率可以讓飛行員參考所要修正的下滑角度(越接近標準下滑道時則閃動頻率會加快,直到穩定)。這個系統在白天有4英里的可見距離,在夜晚有10英里的可見距離。
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