你知道什么是“侧风落地不可能三角”吗?
本文转自“南航飞行”
勤练精飞,
是我们每个飞行员的目标。
“以实则治”,
是我们每个飞行管理者的
追求。
新时代,我们应该用好新媒体工具,帮助安全和训练工作落到实处。本期小编为大家开启特别栏目“云上课堂”第一课之“ B737机型大侧风落地,舵该怎么用?”
一、大侧风落地的主要风险关注点
大家一起答个题~
大侧风落地时我们需要面对和控制的主要风险是?
1、飞机的方向控制
2、坡度控制
相比较小侧风的落地条件,大侧风条件下飞机的方向控制和坡度控制都更加有挑战性。因此,飞机的方向控制和坡度控制是大侧风落地的两个关注点。
“方向”是一种飞行员常用的通俗简称。本文中,“方向”指飞机与跑道中心线的相对水平位置(偏左、偏右)、以及飞机的水平运动趋势(即航迹,而非“航向”)。方向包括五边的方向、拉平过程中的方向、接地的方向、以及接地后滑跑的方向。方向不好,冲偏出跑道风险就会增加。我们需要面对和控制的风险是飞机方向。
其次的关注点是飞机坡度。坡度包括短五边的坡度、拉平过程中的坡度、接地的坡度、以及接地后的坡度。坡度过大,擦襟翼导轨整流罩、发动机吊舱、甚至机翼翼尖的风险(本文以下统称“擦翼梢”风险)就会增加。
擦地角—正常着陆737
二、抵舵的空气动力影响
在空中(接地前),抵舵的直接空气动力效应是让飞机沿立轴偏转,从而改变飞机的航向(而非航迹)。同时抵舵也会导致抵舵另一侧机翼的升力增加,形成坡度。此外,抵舵会增加飞机阻力,这会加速飞机在拉平阶段的能量(速度)损失,比如在拉平阶段。
在地面(接地后),飞机的航向和航迹基本重合,所以在舵面效应良好的高速滑跑阶段,抵舵可以改变飞机的航迹。
小调查
留下自己明智的一票以后,我们再来看看以下这个演示视频。
从这个演示视频可以看出,在侧风条件下,在保持飞机运动轨迹(飞机航迹)与跑道方向一致的情况下,逐渐抵舵解除飞机交叉。我们可以观察到,当飞机交叉逐渐减小时,飞机的坡度逐渐增大。
所以,在侧风条件下,“保持飞机航迹与跑道方向一致、不带坡度、不带交叉”是一个不可能三角。也就是说,不可能三者同时满足。即在侧风条件下,
■要想保持飞机航迹与跑道方向一致,就必须带坡度或者带交叉;
■要想不带坡度,就必须带交叉或者让飞机航迹偏离跑道方向;
■要想不带交叉,就必须带坡度或者让飞机航迹偏离跑道方向。
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在上面这个科目里,机组能够清晰地感受到,一旦开始抵舵,如果要保持飞机沿跑道中心线运动的方向不变,飞机就必然要带坡度的这一物理规律。抵舵越早,坡度效应越明显。抵舵越多,需要的坡度越大。飞行员还需要注意的是,大风天气下的侧风往往是不稳定的,这样的天气条件下过早抵舵带来的操纵难度和风险也更大。
所以,机组需要首先明确的是,在侧风条件下不可能实现严格意义上的“双零接地”(在保持飞机航迹和跑道方向一致的情况下,实现既不带坡度又不带交叉的接地)。
前面我们分析过,侧风落地时,我们关注的风险首先是飞机“方向”的控制,其次是飞机坡度的控制。
所以在侧风不可能三角中,我们优先应该解决的是“飞机航迹与跑道方向一致”和“坡度”,最后才是“交叉”。
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三、大侧风落地方法对比
(一)厂家介绍的侧风落地方法
厂家在B737 FCTM手册里列举了三种侧风落地方法:
【交叉法】
飞机一直到接地那一刻都不使用方向舵。从五边开始,使用偏流的方法,让飞机保持带交叉的状态直到主轮接地。主轮接地后需要及时抵舵压盘,修正飞机的滑跑方向并保持机翼水平。如果不修正飞机交叉(飞机航向和飞机航迹的夹角),主轮接地后飞机会有向上风面移动的趋势。如果带交叉接地时拉反推,反推会让飞机有向下风面移动的趋势。交叉越大,飞机偏离中心线的趋势越明显。在干跑道、强侧风的情况下不推荐仅带交叉接地。
但在湿滑的跑道上,仅带交叉着陆也有正面影响。那就是可以减少接地时向下风侧的偏移,并且所有主轮同时接地也可以使扰流板和自动刹车迅速工作。而且在接地前飞机不必解除交叉,这也减少了飞行员的工作量。但接地后必须正确蹬舵并向上风压盘以确保方向控制。
【侧滑法】
飞机在五边和落地的起始阶段不使用方向舵,拉平前(prior to flare)向下风面抵舵,让飞机纵轴(飞机航向)和跑道方向保持一致(也就是完全解除交叉)。为了保持完全解除交叉的状态不变,需要保持一定的上风面坡度,保持这种状态直到接地。这种坡度会让上风面侧的主轮先接地。必须避免横滚操纵过量,坡度过大会导致发动机吊舱或外侧襟翼触地。
【接地前减小交叉法】
这一技术的目的是在整个进近、拉平和接地过程中都保持机翼水平。最后进近时,保持机翼水平的同时保持一个交叉角以保持所需航迹。直到拉平后飞机接地前瞬间(Just prior to touchdown),向下风面抵舵减小交叉,同时向上风面压盘以克服抵舵导致的横滚效应,以保持机翼水平,让左右主轮同时接地。
(二)大侧风落地方法对比
无论我们使用哪种侧风落地技术,都需要同时兼顾冲偏出跑道和擦翼梢两种风险,换句话说,就是在这两种风险中取平衡。
我们对比下三种侧风落地方法的操纵难度(通常也意味着训练难度)、冲偏出跑道和擦翼梢两种风险的风险系数、以及来自厂家的使用限制/建议。
从上面的分析不难看出,无论是综合操纵难度(训练难度),还是冲偏出跑道和擦翼梢两种风险的兼顾需求,【侧滑法】都是难度较高的。
对于【交叉法】,机组应该认识到这种方法在接地前方向控制上、以及接地后减速装置及时响应的好处,也要注意到接地后飞机方向有偏离中心线的风险,需要及时抵舵压盘控制。
【接地前解除交叉法】可以减小交叉进而减小接地后方向偏离中心线的风险,但相较【交叉法】,稍增加了接地前的操纵难度。机组在使用【接地前解除交叉法】时,首先要保证解除交叉过程中飞机方向沿跑道中心线不变。从侧风不可能三角我们知道,这会导致飞机形成一定坡度。从手册的表述中,有一个词说明了【接地前解除交叉法】这项技术的要领——接地前瞬间(Just prior to touchdown)。之所以在“接地前瞬间(Just prior to touchdown)”才抵舵,是因为这样做可以尽可能减少飞机的坡度效应影响。保持好跑道中心线的同时抵舵压盘,尽可能控制坡度的同时减小交叉角,兼顾冲偏出跑道和擦翼梢两种风险的控制。
此外,机组在使用【接地前解除交叉法】时,不应过分追求甚至强调完全解除交叉,因为这样的过分追求甚至强调实际上是用增加坡度而带来的明显增加的擦翼梢风险的代价,换来了最后那几度、已是边际效应递减的冲偏出跑道风险控制收益。此外,这样的过分追求甚至强调还会大幅增加操纵难度,造成训练成本、以及飞行员心理压力的不合理升高。
四、大侧风落地时方向舵使用的技术要点
最后,小伙子,我看你骨骼清奇,一看就是飞行奇才,我这里正好有本“大侧风落地秘籍心法”送给你。
小
秘
籍
1. 首先明确侧风条件下落地的风险控制目标,即无论使用哪种方法,都需要控制好飞机的“方向”(沿跑道中心线),同时控制好飞机的坡度,兼顾冲偏出跑道和擦翼梢两种风险的控制;
2. 如果使用【接地前解除交叉法】,保持好飞机的“方向”进跑道以及拉平,在接地前瞬间(Just prior to)再抵舵压盘,减小交叉而不强求完全消除交叉,同时控制好飞机的坡度;
3.抵舵,而不是蹬舵。“抵舵”,是要闷住劲、柔和一致地用力。机组必须警惕,粗猛用舵,在任何时候都是风险极高的。