我们在安全管理时,经常会说那些差错是可以接受的,那些错误是不能接受的,飞机低高度的异常姿态发生的概率却非常低,但飞行员实际遇到之后,如果准备不足,操纵失误就可能就是机毁人亡。
记得有一次我们在德国复训,汉莎的模拟机教员问我:“如果飞机在起飞过程中,突然遇到尾流,产生很大的坡度,我们该怎么做?”我们的回答都是立即用盘修正,他点头后说,如果飞机进入大坡度的异常姿态,应该别忘记用方向舵修正,我们受到的训练是只有单发的情况下才用方向舵修正飞机姿态,汉莎教员的话让我们对飞机的异常姿态开启了新的思路。
这也是我们今天要探讨的飞机异常姿态改出的方法:当飞机遇到大于25度的突然坡度时候,飞行机组应该采取柔和但果断的改正动作,有可能会需要全行程的横向操作。如果还是无法有效的改出,这个时候甚至需要向改出的方向,用一点点的舵。当然此种使用方向舵操控时,必须异常小心谨慎。
再举一个例子:我们很多副驾驶怕重落地,为了飞机拉开始好做,习惯在五边,用配平操纵飞机,让飞机在五边配平靠后,而使用较大的力量去“稳”着飞机飞行,飞机进场,落地构型,飞机小空速,大推力配置,如果因为意外原因飞行机组执行复飞,机组粗猛加大推力后,飞机会产生机头上仰力距,收上襟后,飞机再度产生机头上仰力距。结果;飞机产生非常巨大的上仰力距,而让机组粗猛带杆,很产生操纵困难,飞机在复飞过程中擦机尾。这也是一种不正确的异常姿态改出。
为了能避免进入不正常的姿态,或者不幸进入后,期能够自其中安全的改正出来,我们一定要了解以下几点:1:大型飞机应用的空气动力原理。2:飞机处于不正常姿态时所应用的空气动力原理:3 改正的方式和技巧。
了解大型飞机应用的空气动力原理,我们首先要了解飞机的能量状态”(Energy State),
飞行中的飞机有三种能量运作,动能,势能和飞机的油门,这三种能量是可以相互交换的。这种交换通常要付出增加额外阻力的代价。将几种飞机的能量相互转换处理的过程,我们视为"能量管理"。而我们在低高度的异常姿态中,有可能动能速度很小,势能高度很低,而油门并不在我们熟悉的位置。
我们异常姿态的操作当中,就是要合理迅速准确处理这些能量的互换。将飞机动能保持在限制范围内(失速及超速限度内),位能保持在限度中(飞越地障与低速抖动之间),以及飞机的油门控制相对应的位置上。这些观念的了解,对于飞机于不正常姿态中的改正,事实上是非常重要的。
在这种能量管理下通过飞行员操纵控制飞机,不能用势能改变成动能作用力的方式改变飞机的加速状态,使其产生一种新的能量状态的过程也许有时候并不能立即起到作用,甚至需要一段“较长“的时间。这时间的快慢,完全依据牛顿定律,取决于飞机的质量以及作用于飞机之力量的大小。而我们现在所飞的民航客机,都是质量较大(较重)的飞机,改变姿态所需要的时间往往较小型飞机来得长。这种较慢的反应时间,也就是我们经常说的飞机“惯性”,有时候飞机在下降过程中,飞机不是推油门带杆就能改出下降状态,我们有时候熟悉并依赖的的飞机性能会在关键时候“掉链子”,所以我们设定了安全边界,设定了最低下降高度和能见度标准。
一个高原飞行的技术管理专家的提醒大家,按照他们的QAR统计,所有出乎飞行机组意料之外的复飞,几乎所有的复飞都要掉高度,而这种意外损失的高度基本都在50尺以上,为什么我们要坚守决断高度的“底线意识”“红线意识”,就是因为我们不能过于相信飞机的性能和自己潜意识的暗示自己的无所不能的飞行能力,而应该对飞行客观规律有清醒的认识:决断高度不能见跑道,立即复飞,这是高压线,这是在救命。
现在越来越先进的飞机容易给飞行员造成错觉,认为只要有操纵动作,飞机的状态就会改变,这是基于飞机在正常姿态下,但是飞机的不正常姿态下,飞机的状态的改变是超过飞行员想象的缓慢的,比如说飞机在高空状态下进入失速,飞机的改出失速状态甚至需要几分钟,所以,最有效的改出飞机异常姿态方法就是要一直监控飞机状态,及时发现飞机的不正常状态,改出越早越好。
飞机操纵飞机的驾驶员动作,包括如何察觉不正常姿态,减少自动化飞行操作,以及如何采取正确的方式,都涵盖于这些技巧之中。飞机制造厂商,包括波音和空客公司,都认为所建议的改正技巧,可以合逻辑的方式,将飞机由不正常姿态中改正出来。在我们的快速检查单的最后部分,都有一部分是专门讲述飞机异常姿态改出的章节,包括风切边,地形和超速和失速的动作要求,这些动作都是记忆程序,飞行员都应该仔细研究,并熟悉记忆形成条件反射,一旦遇到这些情况,我们处理起来就不会手忙脚乱的。
我们可以将一般不正常姿态的改正方式和技巧,归纳为两大类型,分成俯仰大姿态机头偏高和俯仰小姿态机头偏低的两种姿态,而且有可能并伴随大坡度的情况。在所有不正常姿态中,飞行员应该记住,在进行其它动作之前,失速改正应当先做。
飞机升力的产生,取决于飞机操纵平面相对于气流的迎角,但是超高飞机特定的迎角之后,升力特性开始改变。于此临界迎角(Critical Angle Of Attack)之后,飞机的升力不增反减。因为流经上翼面的空气,不再紧贴翼面,上翼面的气流被破坏,此时这上翼面就被视同失速了。这种气流被破坏而造成升力丧失的现象,有时候不仅仅是飞机速度的减小,甚至会伴随飞机抖动(Buffeting),飞机俯仰失控( Lack Of Pitch Authority),飞机摇滚失控(Lack Of RollControl)。
甚至是飞机无法控制下降率(Inability To Arrest Descent Rate)等任一或多种情况之组合显现出来,所以飞机的速度是飞机能飞行的最重要因素,所以在所有不正常姿态中,失速改正应当先做。
从失速中改正,第一件事,就是要减少迎角。放低机头并且保持住,直到机翼不再失速为止。而我们所飞的民航客机,发动机装置在机翼下方的机型,有时候可能需要适量的减少推力,以防飞机的迎角继续增加。飞机由失速中改出来之后再调整飞机的发动机推力。
我们有可能在遭遇颠簸或者尾流或者不对称推力等情况下遇到机翼大坡度的操作,是超越了正常的需求。我们将异常姿态,定义在机翼超过45度,然而还是有时会有可能超过90度。任何时候,当机翼不在0度坡度时(机翼不在水平位置),此时机翼上产生的升力,就不再等于飞机的重力了。而且,如果为了保持飞机的高度,就必须大于1个重力加速度(G)飞行。当飞机机翼大过67度时,飞机的G负荷,将会到达2.5G,超出飞行手册的限制,而无法做保持高度的水平飞行了。
所以我们要在飞机大坡度飞行时增加空速,其主要的目的,就是要增加飞机的升力,以抵消飞机的重力。当机翼超过60度时,飞行员盲目的使用升降舵将机头带高,会产生了无法估量的俯仰姿态改变,其亦可能会超过正常的飞机结构负荷限制,就好像是机翼的迎角处于失速状态。而当升力向量越趋近于垂直(机翼水平),改正时就会施予越大的G力。
采取柔和但果断的改正动作,有可能会需要全行程的横向操作。如果还是无法有效的改出,这个时候甚至需要向改出的方向,用一点点的舵。切记;仅仅需要小量的方向舵操作份量,过多的份量,或是过快及过久的操作,都可能会导致飞机失去横向和方向的控制,甚至可能会导致飞机结构受损。
飞行员在低高度俯仰角度大,坡度太大的状态改正必须非常谨慎。压大坡度本来对于机头偏高的姿态改正非常有用。然而我们应该用能量管理的概念,先保持飞机机翼坡度,使用升降舵,操控降低机头,达到所想要的姿态。然后;一旦当俯仰姿态达到所想要的位置时,再改平机翼。之后;再检视空速是否恰当,恢复平飞姿态。
飞行操纵者必须将飞机的飞行轨迹(路径),回复到水平位置。如果飞机姿态不是处于很严重的情况,在必要时,则可带起机头,减低推力,并拉出减速板,可以将飞机俯仰姿态,回复到想要的状态。而如果飞机姿态是处于低机头,大速度,(空速大于Vmo/Mmo)的情况时,此时我们就应该运用升降舵并且同时使用水平安定面调整,对飞机配平使用应该非常谨慎,要牢记:飞机配平不是为了操纵飞机,而是为了帮助操纵者消除杆力。而且改出后要记住回到正常位置,来操纵飞机使得机头上扬。
当飞机处于机头偏低,大坡度的状态时,飞行员就必需采取非常敏捷的改正动作。因为这个时候,飞机的高度低,正快速的从势能转换成动能(空速)。就算飞机处于非常高的高度,也有撞地之虞,但是这个时候飞机的空速,正在急速的增加,可能会超过飞机的设计限制。因此可能需要同时改正摇滚及调整推力。当飞机坡度超过90度的时候,可能需求使用升降舵压低机头,以期限制住飞机的升力(反向),这种反向升力,甚至可能会使飞机机头对地面飞行。这也会使得机翼迎角减低,而期能达到更佳的摇滚改正操作能力。向靠地平线最近的方向,柔和的摇滚改正出来,必要时,可能需要使用副翼和扰流片全行程的操作量。特别要注意的是,改正过程中,绝对不可以增加G负荷,在机翼改平之前,绝不可以使用升降舵带起机头,或是水平安定面的调整。必要时,飞行员可视情况使用减速板。
总而言之,对飞机异常姿态的改出,我们应该牢记飞机快速检测单的记忆项目,并对飞机的状态要一直监控,改出的时机越早越好。
有时候我们会遇到未知的意料之外的异常姿态,飞行员不要慌张,更不能粗猛操纵,应该要牢记以下:
◆要一直控制飞机的状态。
◆必要的时候解除飞机自动驾驶和自动油门。
◆如果必要,先改出失速。
◆向最近的方向改平机翼(注意坡度超过90度的修正)。
◆按照需要,使用飞机配平,按需要调整飞机的推力和外形。
也许你觉得这些飞行知识很生僻,只想着背诵好快速检查单的记忆项目也好了,但职业飞行员应该是处于不断学习的过程中,技不压身,有些知识也许永远用不上,但万一遇到了,灵机一动的“襟翼20”,就能挽救一架飞机和自己的生命。
一个职业飞行员应该一直处于一种学习的状态,对于飞行的掌握永远是无止境的,一个骄傲自满的飞行员有可能离“犯错”只是一步之遥。(航家作者:姚永强)