襟、缝翼作用与常见故障处置_天天最资讯

2023-03-18 15:35:36

来源:民航资源网

襟翼与缝翼作为飞机的辅助操纵面,在整个飞行中扮演着十分重要的角色。不同的襟翼与缝翼位置直接影响飞机载重、越障等飞行性能,同时对飞行员的操纵也有着不同的要求。全面掌握襟、缝翼作用与常见的故障处置,对我们运控签派的日常工作大有裨益。本期文章,我们就来一起聚焦襟、缝翼。


(资料图片)

1.襟、缝翼作用

以空客飞机为例,襟翼与缝翼分别位于机翼的后沿与前沿:

黄色即是缝翼,蓝色为襟翼。对于空客A320系列飞机来说,每侧机翼前缘有5块缝翼,后缘有2块缝翼。

前缘缝翼一般在飞机迎角较大时打开,它能引导机翼下表面的高压气流流向机翼上表面,减缓机翼上表面附面层的分离,从而增加了飞机的升力系数和临界迎角。如图:

后缘襟翼打开时既向下偏转增大机翼弯度,又向后滑动开缝,增大机翼面积,同样也可以在飞机速度较小、迎角较大时增大飞机的升力。

从襟、缝翼的作用可以看出,在飞机的起降阶段,襟、缝翼使用最多、作用最明显。特别是缝翼的作用,对飞机性能的影响尤为关键,能够明显提升飞机的最大升力系数和临界迎角。我们在第2部分襟、缝翼常见故障中对缝翼的重要作用能够有更加直观的感受。

如果飞机跑道较短,我们可以选择较大的襟、缝翼位置起飞,这样能够在速度较小的情况下,让飞机迎角增大、升力提高,尽早离地:

如图所示,CONF 3的襟、缝翼放出位置最大,对应的跑道距离相较于其他构型更短。

但是不是起降阶段襟、缝翼位置越大越好呢?当然不是,襟、缝翼虽然能起到增升的作用,但同时也会增大飞机阻力,影响飞机爬升性能。襟、缝翼越大,飞机爬升梯度越低:

如图所示,CONF 1+F的襟、缝翼位置放出位置最小,飞机爬升梯度最好。如果我们起飞的机场跑道很长但是周围净空条件差,特别是障碍物距离较远,那么我们可能就不会选择CONF 3起飞,而是选择CONF 1+F或者CONF 2。

着陆时也一样,较大的襟、缝翼位置能让飞机相较于整洁构型以较小的速度、较大的迎角着陆。但在高高原等周围净空条件复杂的机场,还要考虑到飞机复飞越障的要求,一般不会选择全构型着陆,通常A319选择CONF 3着陆,CONF1+F复飞,A330会选择CONF 3着陆,CONF 2复飞,这样能较好保证飞机复飞时的爬升梯度,利于越障。

在实际操纵中,空客A320系列飞机驾驶舱只有襟翼控制手柄,缝翼没有单独的控制手柄:

缝翼跟随襟翼的运动而运动,每一个襟翼位置都对应相应的缝翼位置。A320系列飞机襟翼手柄有5个卡位,分别是:0,1,2,3,全;这5个位置对应了6种飞机构型。

2. 襟、缝翼常见故障与飞行员主要操作

襟、缝翼的最常见的故障包含下面三种情况:

(1)襟、缝翼卡阻(无法放出或收回);

(2)襟、缝翼锁定在当前位置(翼尖刹车WTB);

(2)襟、缝翼收放移动缓慢。

每一种故障情况原因可能各不一样,既有可能是由于襟、缝翼传动结构机械故障(如进入水汽结冰等),又有可能由于SFCC(缝翼襟翼控制计算机)通道失效,还有可能是由于双液压系统故障、翼面不对称、机械超速等等。

但无论哪种原因,对襟、缝翼的可能造成的故障一般就上面3种情况。其中对飞行影响最大的即是第(1)、(2)种。

由于襟、缝翼是在起降阶段频繁使用,我们就分别从起、降2个阶段来看故障的影响与处置。

如果起飞时阶段发生襟缝翼卡阻,即襟、缝翼无法完全收回(起飞前肯定放好构型才会起飞,否则不会离地。所以起飞阶段一般遇到的故障是无法收回),驾驶舱中飞行员此时主要操作是什么呢?

首先就是速度。飞行员会在FCU上拔出速度选择旋钮,使用选择的速度飞行,这个立即选择的速度是安全的,但不一定是合适的,会在后面的处置步骤调整。

使用选择速度飞行可以避免飞机进一步增速,因为起飞第三阶段飞机应该收襟翼增速,如果不拔出速度选择旋钮,飞机可能继续按照管理速度增速,这样就有可能超过襟缝翼放下形态下允许的最大速度,造成结构损伤。

事实上,每一个襟缝翼状态下飞机都有对应能选择的最大速度,在驾驶舱起落架操作手柄下方牌子上清楚标示出来(标牌速度):

这些速度在QRH中也能查询到。

在选择完速度,保持好飞机姿态建立安全航线以后,飞行员可能开始执行ECAM动作。根据飞机具体结构不同,有些A320飞机可能要求飞行员操作中央油箱泵(如果有的话),或者提醒飞行员注意选择的速度不要超过某个值。

然后是燃油。无论是ECAM动作或者QRH的警戒都会提醒飞行员注意燃油消耗增加,注意评估,因为这会影响到时返场着陆或者改航备降的决策,在QRH上,有个燃油损耗系数/ECAM警报表:

如果襟缝翼都无法收回,燃油损耗系数(Trip Fuel Penalty)是100%,相当于会多耗航程燃油1倍的油,这个损耗是很大的。

还有就是着陆距离。着陆距离评估也会影响返场或改航备降的决策。现在飞行员在空中使用FLYSMART,选择相应的故障情形进行计算。

这里需要注意的一点是,如果飞行员改航,缝翼卡阻与襟翼卡阻的操作是不一样的。如果只是缝翼卡阻,飞行员改航要收形态,此时收起襟翼,飞机阻力会减小,更不容易触发超速警告,同时降低了油耗,对飞行有利。但如果只是襟翼卡阻,飞行员改航不能收形态,如果收形态会把缝翼收起,飞机的失速迎角会减小,不利于飞行安全。保持缝翼放出,可以延缓失速,增加飞机的速度操作裕度。

如果是着陆进近前襟缝翼卡阻,即无法完全放下,飞行员又会怎么处置呢?

首先仍然是速度。飞行员同样会拔出速度选择旋钮,避免飞机按照管理速度减速。因为此时无法完全放出襟缝翼,这是很重要的增升装置,如果飞机仍然按照进近着陆的剖面、管理速度减速的话就有失速风险,所以速度是非常重要的飞行参数。选择速度后,再按照QRH进一步调速:

正常情况下,飞机会根据不同襟缝翼位置自动调整速度,然而现在襟缝翼卡阻,飞行员就要通过QRH在人工选择速度的情况下建立着陆构型。

接着同样是关于油耗与着陆距离的评估。需要注意的是,由于襟缝翼卡阻无法完全放下,进近中飞机阻力比正常时要小,着陆拉平时擦机尾的风险会比平时高,飞机进近时能量也较高。而且自动驾驶在500FT以下不可用。这些都是襟缝翼卡阻时飞行员要面临的着陆风险。

而且需要注意的是,如果两个SFCC的缝翼通道失效,会导致操纵法则变成备用法则。SFCC的襟翼通道失效则不会。翼尖刹车WTB虽然会导致襟缝翼位置锁定且在空中无法恢复,但不会导致操纵法则的改变。

襟、缝翼卡阻时飞行员的大致操纵即如上所述。从中我们可以看出,速度、构型的操作需要占用飞行员大部分精力,特别是在操纵法则改变的情况下更是如此。但我们作为地面运控人员,最需要关注什么呢?

3. 襟、缝翼故障后的地面支持

各种速度的选择、飞机操纵我们无法替飞行员分担,但是油耗、高度、着陆距离限制需要我们特别注意。

油耗在前文第2部分中已经提到,某些情况下甚至可能多耗航程燃油1倍的油,这是非常惊人的燃油损耗。这也提醒我们,当发生襟、缝翼卡阻等类似故障时,我们务必要注意机载油量与额外燃油消耗的评估,谨慎选择返场或改航备降等方案。

高度限制同样也不容忽略:

这个限制的最大高度结合航路最低安全高度,也是我们制定相关方案时要考虑的因素。

对于着陆距离的评估,我们同样可以联系性能工程师使用FLYSMART软件进行计算。

当然实际运行中,我们要做的事情很多,比如应急响应的启动、信息的传递气象、地面保障等其他方面信息的评估等等,但最核心的即是我们提到的油耗、高度与着陆距离限制。

限于篇幅,本期翼襟、缝翼作用与常见故障处置文章到此结束了,希望对大家的日常工作有所帮助。

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