客机驾驶探秘5.7 下降过程中的操作小结

本节中对飞行员在下降中的操作做个简单总结,机型仍然是以波音737为例。

首先要注意的是下降程序,需要在到达下降顶点TOD前80海里处开始,并在到达10000英尺平均海平面高度MSL完成。

作为下降准备,需要通过ATIS或者ACARS获取目的地机场最新天气实况,进近程序和跑道情况,使用气象雷达观察下降区域的天气,对进近方式,机场资料图,进近图等进行准备。

接下来由副驾驶完成对CDU的着陆航路,目的地机场着陆高度设定。

然后机长和副驾驶进行操纵和通讯的交接,由副驾驶操纵飞机,机长需要仔细检查飞机剩余油量和平衡燃油,按照需要打开防冰电门,核实CDU上进场和进近程序设置,确认好各个航路点高度以及速度限制,在进近基准页上确认好着陆重量/VREF/QNH或者QFE设定,在下降预报页面输入过渡高度层/预报风信息,设置导航频率(VOR/ILS/DME等等),选择自动刹车(一般为1或者2,如果跑道长度比较短或者积水时选择3或者最大),完成进近简令。

这之后机长和副驾驶再次进行操纵和通讯的交接,开始执行下降检查单

可以看到下降检查单的内容包括了着陆高度的检查,着陆数据的设定和检查,以及自动刹车的设置。

在到达CDU计算出来的下降顶点TOD之前,机长要指示副驾驶向空管请示下降指令,得到许可以后,在MCP上设置进场程序初始点的下降高度,VNAV模式控制飞机飞到由FMC自动计算出的TOD点处开始自动下降。

当高度下降到接近过渡高度层时,需要把气压高度计从标准大气压QNE校正到修正海平面气压QNH,

因为在 4.3 飞行高度与气压以及最大飞行高度中曾对这一设置有过详细解说,这里就不再复述了。

飞机在垂直方向的平均下降率一般为400米/分,约24公里/小时,因此从巡航高度10000米高空下降到地面时大约需要25分钟左右的时间。

飞机主翼上方都装备有称为扰流板(Spoiler,有时也被称作减升板lift dumper)的装置,分为内侧扰流板(Inboard Spoiler)和外侧扰流板(Outboard Spoiler)两部分。在空中下降时可以向上打开外侧扰流板,可以减少升力增加空气阻力,达到减速的目的。

上面的照片是我乘坐ANA波音777-200飞往北京首都国际机场下降过程中拍摄的,可以看到位于主翼中部的减速板只打开了一部分,但这也就足够使飞机获得应有的阻力了。

换一个角度,从飞机后侧来看扰流板打开时是这个样子的,

照片拍摄于日本千叶上空,成田机场进场过程中,机型777-200ER。

另外可以参看下面这张是降落到跑道以后拍的,可以看到位于内侧和外侧的扰流板全部打开,完全直立起来。这样在落地之后,可以给飞机一个很大的阻力,机翼产生的升力急剧下降,使机体和轮胎达到能够完全接地的目的。于是机轮处的刹车也开始发挥作用,提供更大的减速效果。

但是实际上对于飞行员来说,使用扰流板的目的主要不是为了减速,更多是为了增加垂直方向的下降率。
比如当下降路线前方存在积雨云的时候,需要进行回避机动,当躲过积雨云后才开始下降,但此时的下降顶点TOD已经超过了预定地点。为了尽快到达预定高度,这时就可以利用扰流板加大下降率,挽回因回避机动而损失的时间。可是要知道,使用扰流板也有一些缺点,即会产生机体的振动和噪音,对于乘客来说可能会不太舒适,因此飞行员会尽量考虑不使用扰流板的下降计划。

通常在过渡高度层时开始进近程序,并在起始进近定位点IAF或者开始雷达引导前完成进近程序。

进近程序包括设置旅客信号牌,即点亮安全带灯(10000英尺以下由于地表温度高,由此产成的大气对流现象容易产生颠簸);达到10000英尺以后接通固定着陆灯和频闪灯电门(提高识别力,减少和其他飞机或者鸟类空中相撞的几率);高度过渡层设置高度表并交叉检查;设置所需通讯和导航频率(VOR/ILS/DME等)。完成之后执行进近检查单

内容如上,也就是进近程序中所说明的各项内容。
另外飞行员还需要调整座椅,系好肩带,通知客舱乘务员下降准备,

飞机高度不断下降,逐渐接近起始进近定位点IAF,(以上一节的介绍为例,高度4000英尺),垂直方向下降率也不断逐渐降低,飞机的姿态开始接近level off平飞状态了。

因为不再下降,发动机就不能再开慢车,必须加大油门,保持飞机具备足够的升力,当然这也是由计算机的自动油门来自动控制的。因此客舱内的旅客也可以感觉到外面发动机的噪音也比下降阶段增大,有经验的乘客就会知道很快就会降落了。

最后再补充一点关于飞机上防冰系统的知识。

当飞机在较高航线飞行时,飞机表面温度是在0℃以下的,如飞机下降过程中遇到潮湿空气,即使此时环境温度在冰点以上也可能形成透明冰或霜,影响飞机的正常飞行。

过冷水滴(supercooled water droplet)是负温下未冻结的液态水滴。我们都知道在地面条件下低于零度后水就会结冰,但是在高空中存在这种特殊的水,因为水中缺少凝结核,即使在零下十几度甚至几十度还保持着液态。飞机穿过有过冷水的云层时,云中的过冷水遇到飞机,在有凝结核时会马上结成冰,飞机机身就是凝结核。

当飞机机翼出现积冰时,对空气动力的影响是很大的。风洞试验表明,当机翼前缘有半英寸厚的积冰时,会减少50%的升力和增加60%的阻力,严重的话会造成机毁人亡的重大事故。同样严重的是发动机结冰,如果发动机整流罩上结冰,冰块被吸入发动机内部就可能损害风扇等重要零件,造成发动机故障,其危害不言而喻。


以波音737为例,

机上防冰系统一般包括了驾驶舱风挡加温,风挡雨刷,探头和传感器加温,发动机防冰,机翼防冰以及结冰探测等分系统。

空速管(皮托管)探头、大气总温探头以及迎角叶片都是获取飞行数据的重要传感器,如果因为结冰而不能或者正确飞行速度/气压/温度等数据,那么飞行计算机和飞行员就无法正确操纵飞机,因此这些设备都采取电加温以保持其不会结冰(静压孔都不加温)。

发动机防冰系统,能够把发动机内的高温高压空气引到发动机整流罩前缘,利用热气加热整流罩,达到防止结冰的目的。驾驶舱内的ENG ANTI-ICE电门可以控制该系统运转。

机翼防冰系统也是使用发动机的热气,该系统只为内侧前缘缝翼提供保护,不为前缘襟翼和外侧前缘缝翼服务,由驾驶舱内的WING ANTI-ICE电门进行控制。


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