着陆技术｜重着陆相关的几枚横炮
本小节内容选自《CONTIONAL MAINTENANCE INSPECTION PROCEDURES》
飞行机组的判断
波音商用飞机的设计下降率，小于（含）最大设计着陆重量时为10ft/s【600英尺/分钟】，大于最大设计着陆重量为6ft/s【360英尺/分钟】。如果接近或超过设计值，建议进行重着陆检查。然而，因为下降率不是直接测量的，所以飞行机组必须依靠自己的判断或航后由飞行数据记录器(FDR)提供的重心(CG)处的垂直加速度峰值来确定是否有必要进行检查。
运营经验表明，当下降率超过约4英尺/秒时，大多数机组人员有报告重着陆。过去的经验还表明，由机组人员确定重着陆是最可靠的标准，因为很难解释记录的飞机重心处的加速度值。
垂直加速度值
由于FDRs和加速计的安装位置和设计考虑，使用垂直加速度值作为启动重着陆专项检查的唯一标准通常是不可取的。
图｜取自NUAA《飞机结构设计》第2章 飞机的外载荷
在大多数情况下，没有一个绝对的方法知道，记录的加速度，相对于飞机整体结构来说，是当中最小的，最大的，或一些中间值【在对称面上，沿飞机纵轴的垂直于水平面的载荷分部不是均质的】。这是因为在着陆冲击过程中，位于飞机重心附近的机载加速度计，捕获可能在整个飞机结构中实际产生的载荷的能力是相当有限的。
A320系列
位于重心
附近的
加速度计
图｜取自空客A320 AMM手册，显示三轴加速度传感器安装于客舱中部地板下，靠近飞机重心处（图示红圈处）。经小编测算，该安置位置足够靠近气动重心和起落架压缩时的力作用点，同时也靠近飞机重心，受机体旋转的影响较小
安置在飞机上的几个加速度计显示出垂直加速度值或结构载荷在时间和大小上的显著变化。产生这些变化的原因是飞机重量、重心、运动(例如：下降率；向前或侧向速度；滚转、俯仰和偏流角；以及相应的速率)、外力(如：阵风载荷、地面效应和跑道接触载荷)和结构动力学(如振动和谐波)等等有变化。此外，记录的垂直加速度数据的采样频率——这取决于特定的飞行记录器的安装，有1/4、1/8或1/16秒不同的采样率——可以导致记录的垂直加速度峰值的巨大变化。
在审查了运营商提供的一些有限的数据后，波音决定进行更广泛的分析，以将垂直加速度与设计下降率联系起来。下图显示了一个示例，该示例将推荐的检查阈值与数字解析FDR加速度(基于每秒8个采样的数字式FDR)，对737系列飞机在设计下降率为10英尺/秒的情况下进行了比较。该图将峰值CG加速度与过滤后的数字FDR传感器加速度(计算峰值和1/8秒采样时可能记录的最低数值)进行了比较。检查阈值略小于最低数据点，以在不超过设计下降率的情况下，尽量减少损伤检查的次数。
原文配图｜检查阈值比1/8秒采样值更小，保证标准足够严格
有了这些信息，波音公司开发了垂直加速度阈值，当飞行中超过这些加速度值时，就会触发运营人对飞行数据的检查机制。除了机组人员的判断外，这些阈值允许运营人在审查了FDR数据后，启动AMM专项检查。
AMM变化
波音正在修改737 AMM，第05-51节，并将修改其他波音设计的飞机型号的AMMs，包括这些垂直加速度值（下表）。这些值是作为阈值，可以用来帮助确定是否有必要进行重着陆检查。如果机组人员认为飞机发生重着陆，即便加速度读数不超过AMM指出的这些数值，也应进行AMM的相关维护检查。这些加速度值，可证实或代替机组人员的判断，让运营人有条件的启动维护检查。
AMM中给出的值是一个相对较低的阈值，以确保飞机没有超过设计的下降率，并确保飞机的结构完整性得到了保护。这可能会导致一些不必要的检查；不过，这反而会减少总体检查次数，因为航空公司目前设定的许多检查阈值都是针对非常温和的下降率着陆。在获取飞行数据后，当超过一定的CG加速度阈值时，运营人可以决定维修人员何时进行重着陆检查。
请注意，如果记录的加速度值，是在前轮重着陆或在主起落架接地时伴随2°以上的坡度，则重着陆发生时的垂直加速度值可能会显著减小。这些信息已包含在AMM修订中。
数据获取
除了FDR，许多飞机都有可选装的机载维护数据系统。从这样一个系统中获取维护数据比从FDR中取得更容易。
机载维修数据系统的一种类型是飞机状态监测系统(ACMS)，安装在许多737、747、757、767和777飞机上。ACMS托管于737、757和767飞机上的数据管理单元(DMU)或数字飞行数据采集单元(DFDAU)以及波音747上的DMU。在波音777飞机上，由飞机信息管理系统(AIMS)提供。三家公司能制造具有ACMS功能的DFDAUs，可以根据每个运营商的独特需求进行定制：Honeywell Aerospace, Redmond, Wash., USA；SFIM, Paris, France；和 Teledyne Technologies, Inc., Los Angeles, Calif., USA。
来自ACMS的大量飞行数据存储在快速存取记录器(QAR)中，该记录器位于飞机上的电子设备舱内。QAR操作起来很像台式电脑上的软盘驱动器。它使用标准的光盘或固态存储卡作为存储介质。在运行中，运营人从飞机上取下QAR磁盘并将数据装载到维修地面站计算机中进行进一步处理。
因为ACMS不需要飞机认证，所以运营人可以决定记录哪些信息。一些运营人发现FDR数据足以满足他们的维护计划，将相同的数据放在QAR和FDR上。一些运营人则为QAR制定了一套不同的参数，以获得更详细的系统性能数据，这些系统往往会增加维护成本，如发动机，以及在着陆、起飞和滑行阶段的运行。
除了在异常飞行和着陆条件下使用这些飞行数据外，运营人还可以通过每周收集QAR数据并永久保存的记录，为其运营的整个机队或某架飞机，评估维修需求。
运营人审查这些数据，以确定运行中的变化是否与例行维修频率的变化相一致。例如，在着陆过程中如果没有拉平，就会有三点着陆的趋势，着陆时的下降率通常会更高。如果情况严重或经常发生，会对前起落架部件造成损坏或磨损。这种损坏或磨损通常是在定期的起落架大修时发现的。主起落架在侧风着陆时首先接地，允许飞机在前起落架接地前摆正。这将避免在高速下给前起落架增加侧向载荷，并减少一些前起落架部件的磨损，如轮胎、转向部件和内部减震支柱部件，包括上、下轴承、定心凸轮部件及其防扭臂装置。
以上内容译自：http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_14/conditional_story.html?from=singlemessage&isappinstalled=0
空客A320重着陆检查标准
空客客户化AMM手册【Revision date：2009.11.01】中，根据飞机重量和DMU LOAD<15>报垂直加速度值（VRTA）的不同，设置了重着陆和严重重着陆检查标准。
跟波音一致的是，重着陆检查主要由飞行员报告触发，LOAD<15>报为辅助条件/确认方法。小于最大着陆重量时VRTA低于2.6g，则NO MORE STEPS，所以咱们有些部门是不是可以稍稍松口气，不要过多传递焦虑感啦，这玩意这年头真不稀缺。
下面咱们结合其它来源的AMM手册【Revision37 /2006.08.01】描述一下重着陆标准，请注意超重着陆（overweight landing）这个词——超重是指超过最大着陆重量，不要跟重着陆和严重重着陆弄混了。最新的客户化手册名称也有所改变，如超重情况下的重着陆原来就叫overweight landing或severe overweight landing，没有hard字样；同样大俯仰率着陆原来也没有de-rotation一词。最主要的就是新版手册将下文中的等效下降率和反旋俯仰速率删除了（是不是可以等效请朋友们略作思考，下一阶段推送集中答疑解惑）。小编将所有信息结合在一起予以说明，以作参照，希望不要引起误解。
定义
（a）重着陆 Hard landing
飞机重量低于或等于最大着陆重量时（MLW）的重着陆：
2.6g≤垂直加速度（VRTA）≤2.86g
等效于10ft/s≤垂直速度（下降率VS）＜14ft/s
（b）严重重着陆 Severe hard landing
飞机重量低于或等于最大着陆重量时（MLW）的严重重着陆：
2.86g≤VRTA
等效于14ft/s≤VS
（c）超重时重着陆 Hard overweight landing
1.7g≤VRTA≤2.6g
等效于6ft/s≤VS＜13ft/s
（d）超重时严重重着陆 Severe hard overweight landing
2.6g≤VRTA
等效于13ft/s≤VS
（e）大俯仰率反旋着陆【砸前轮】 High pitch-rate de-rotation landing
当俯仰速率大于10°/s
不可以使用LOAD<15>报确定大俯仰率反旋着陆，必须将数据发送至空客。
注意：如果不能使用DMU或FDRs确定冲击参数值【指VRTA】，则需要按检查步骤执行严重重着陆/超重时严重重着陆检查程序。
重着陆或超重着陆的确认
（a）如果机组人员认为发生重着陆或超重情况下的重着陆，则有责任做出报告。
（b）当机组人员报告有发生重着陆或超重情况下的重着陆或已生成LOAD<15>报：必须确认有效参数以获知重着陆类别。
（c）在流程图中找出重着陆类别。
重着陆相关检查前机务需要向机组了解的信息
是正常接地还是带交叉或坡度接地
是前轮还是主轮接地重
是主轮先接地还是前轮主轮同时接地或大俯仰率反旋接地
飞机重量
油箱中燃油量和分布
仪表指示
其它信息，例如与结构损伤相关的响声
一个空客重着陆案例学习
本小节内容取自空客安全杂志《Safety first》2014年1月17日刊发的《Hard Landing，a Case Study for Crews and Maintenance Personnel》一文。
事件描述
进近着陆
一架A330在雨中执行盲降（ILS）进近。机长是PF，AP 1/FD1 2/自动油门接通。接地前6海里，飞机设置形态3，以进近速度稳定在航道、下滑道上。ATC向机组通报最新的天气状况为：10节顺风且在五边有报告风切变。
通过1500英尺时，自动驾驶和自动油门断开，开始执行手动操纵进近。PF修正了1/4个点的航道偏离。通过1000英尺时，机组报告目视跑道。通过500英尺时，几个飞行参数（航道、下滑道、下降率、姿态、坡度）都短暂的超出公布的“稳定进近标准”，但都被PF修正。
然而，在150英尺RA时，飞机高于下滑道1个点以上，此时有两次低头控制输入。下降率增加至1100ft/min，触发两次EGPWS “SINK RATE”警告，第二次发生在低于50英尺。尽管拉平时有带杆量，但飞机接地时下降率仍然达到了1260ft/min，垂直加速度2.74g。
着陆后
机组在飞机记录本填入了重着陆报告，并将信息通报了航站维护部门。
技术人员在缺少LOAD<15>报告的情况下，执行了客户化程序——LOAD<15>在重着陆条件下，如果DMU功能正常，由飞机状态监视系统（ACMS）产生。判定不需要执行检查程序，更换了DAR磁盘留作在基地进一步分析之用。
在本案中，DMU原被认为工作正常，因为基地在飞行中收到了信息。然而，第二天收到ACARS系统传送的LOAD<15>报，才知道由于DMU锁定发生了内部故障。
飞机获准签派放行执行返程飞行。
起飞后，由于重着陆时产生的损伤，起落架无法收上，机组选择耗油至低于MLW后返场着陆，落地正常。
操作建议
稳定进近标准
机组人员训练手册(FCTM)和机组人员操作手册(FCOM)都指出，偏离正常的稳定进近标准，监视飞行员（PM）应该喊话。这些喊话，PF至少应该予以回应，并在必要时采取修正措施。标准因机型差异有所不同，但通常应在以下情况下进行标准喊话:
- 速度比目标速度低5kt，或比目标速度高10kt。
- 俯仰姿态低于0°，或高于10°。
- 坡度超过7°
- 下降率大于1000英尺/分钟。
- 过大的航道或下滑道偏差:¼点LOC;1点G/S。
众所周知，一个安全、稳定的进近需要三个基本参数:
- 飞机航迹
- 飞行航径角
- 空速
机组本可以做些什么来阻止这一事件的发生呢?
防止不稳定的方法
针对不稳定进近的预防策略，可以归纳为以下几个关键词：训练、预测、发现、修正、决断。
训练
通过针对性训练预防：
- 稳定进近
- 监视飞行员
- 在复训中加大复飞的困难度和条件样性，比如不要只是练习决断高度“不能见”的复飞，可以加入一些突如其来的，低高度的风变化...
预测
首先，在简令时沟通好进近计划，包括能量管理和自动化的使用。
然后，识别并讨论非标准高度或速度限制、进近风险和可能的系统故障等因素。
最后，为ATC可能的指令或其他需要更改初始计划的情况建立几个场景（问自己几个）：如果...?
发现
通过避免所有不必要的/不相干的动作，降低工作负荷，空出时间，监控好飞行航径，尽早发现偏差，并及时提供准确的偏差喊话。保持注意力，根据不断变化的天气条件、进近风险或系统故障进行调整。
修正
在进近过程中，尽早修正任何偏差是非常重要的。要做到这一点，可以使用各种策略，如使用减速板来消耗过高的高度(在最后进近中不建议使用)，提早放出起落架以修正过大的空速，或延长出航边或三边为建立稳定进近提供更多的距离。
确认所有的监视飞行员的喊话，以进行适当的分工配合，并在偏差发展成具有挑战性或危急的情况之前立即采取修正动作。
决断
评估在着陆前足够早【合适的时机】能建立稳定状态，否则开始复飞。
准备好复飞：
下降准备和进近简令时应讨论复飞动作。在监控下降、任务分工时要记住这一点……做好可能改变计划的准备。
复飞意识：
“让我们为复飞做好准备，只有在进近保持稳定的情况下，并有足够的目视参考来保证安全着陆时，我们才会着陆。”
在这方面，机组人员需要:
- 进近和着陆拉平期间，保持持续的稳定标准。
- 及时确认必要的ATC许可。
- 在决断高度以下保持持续的目视参考。
- 确保跑道“干净”。
- 反推开锁前随时准备好复飞。
请记得——在反推选择前，复飞都是有可能的。在这一时刻前，什么时候复飞都不晚。
合理使用自动化
在进近之前和进近过程中，有大量的线索可以提醒机组，极有可能出现具有挑战性的降落。事实上，机组后来报告说，他们必须“努力使飞机保持在轨迹上”。
通过1500英尺，PF断开了AP和A/THR，从而失去了自动化提供的额外帮助。保持自动油门工作，可以减少机组工作负荷和控制空速需要的注意力。
在进近的最后时刻，顺风可能被视为一种风险，因为发动机慢车推力值和在复飞时更长的发动机加速时间。特别是在这种工作负荷如此之高的情况下，使用自动油门可能比飞行员人工控制推力更快地稳定好推力。这将能有一个相对慢车更高的推力设置，并使复飞时有更快速的推力响应。
这里的问题是，维持稳定所需的工作量在短五边变得过大，当时机组在短五边遭遇了风向的急剧变化，使得最后进近控制好航径和速度变得相当困难。
但有迹象表明，在进入极端情况之前，工作负荷一直在增加。换句话说，工作负荷变得如此之大，以至于机组失去了以所需的精准度驾驶飞机的能力！
因此稳定性不仅仅是数字(速度、俯仰姿态等)的问题，也是PF维持稳定性所付出努力的问题。如果这种努力等于或超过了他的能力，必须立即执行复飞。在本案中，合理使用自动化可能会让机组恰当地判断出需要复飞，从而避免重着陆。
这是第一个教训，事实上，合理使用自动化是我们的黄金法则之一，发表于本杂志2013年1月的第15期。
第二个教训可以被认为如下。
也许我们现在可以用一种稍微不同的方式来总结稳定进近的标准。一个安全、稳定的进近，我们需要三个基本参数，再加上一个额外的附加因素：
- 飞机航迹
- 飞行航径角
- 空速
- 工作负荷管理
注意:前三个因素是“经典的”考量标准。最后一个是判断PF控制飞机的努力程度。只有在机组仍然有能力处理一些意想不到的事情时，保持好所有参数才可能做到。在人工操纵下，工作负荷太大的情况下，能力就会降低。因此，使用合理的自动化水平是有益的。
上面是空客这个案例中的一张图片，也是小编将这篇文章分享给大家的主要原因，图中的检查标准是A330的，如果您还有功夫，可以往上翻到第一张图片，里面有B737的标准，请看一眼左侧坐标，请问您是否注意到了跟A320的主要差异吗？
ΔVRTA，我们下期再见。