执行安全的复飞机动

lux晓华 2017-09-16

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机组严格依照SOP执行的复飞机动，将会是有效并且安全的——编者注

作者：David Carbaugh 波音公司首席飞行员，飞行运行安全部

Bertrand de Courville 法航机长兼联合主席（退休）欧洲商业飞行安全小组

翻译：杨坤 B737机长中国南方航空新疆公司

编辑：董洁 B737机长中国南方航空广西公司

简述：复飞机动可能在多种情况下执行，包括ATC要求或者飞机处于不稳定进近状态。飞行机组必须意识到复飞可能出现的问题，并遵循正确的程序来处理这些问题。这样一旦做了复飞决断，机组才能确保进行正确的机动飞行。当机组对可能的风险保持警惕并依照SOP执行复飞机动，该复飞才会是有效并且安全的。

无论何时，一旦安全进近或者着陆不能被保证时，执行复飞都是最好的决断。复飞机动应该是一个常规并被有效训练的程序，但有时也可能出现一些问题。这篇文章主要关注飞行机组可能在复飞过程中遇到的一些问题，以及如何应对这些问题以使复飞机动更加安全。

复飞的本质

尽管商业飞机中只有3%的进近落地符合不稳定进近标准，但这3%中的97%都继续着陆了，这有悖于航空公司的标准程序。其中大多数不稳定进近都应该复飞。

复飞常常出现在低高度、小速度、有时甚至非常接近地面。一系列重要的动作都需要在很短时间内完成，所有这些动作又与姿态、推力、飞行航迹、飞机构型（即襟翼和起落架）以及配平这些参数的重要变化息息相关。这些复飞动作的每一项都必须认真监控并交叉检查。

飞行自动化的同时也带来了对自动驾驶、飞行指引仪和自动油门方式的额外检查，所有这些都需要在复飞过程中由飞行员进行监控、检查、和喊话。与此同时，ATC可能会询问机组复飞原因、机组意图、甚至要求改变通信频率等，这势必会增加飞行机组的工作负荷。即便没有被ATC询问，飞行员可能也会考虑到需要立即联系ATC。操纵飞行员PF与监控飞行员PM的工作负荷都应该遵循以“操纵，导航，通信”为先后顺序的经典安全原则。

所有这些因素解释了为什么复飞机动需要谨慎的处理。航空公司应该使用数据监控程序来更好的发现和分析此类事件。

关于复飞机动的两个主要问题

当出现复飞相关的不安全事件时，这些事件通常是由于过大的机头上仰或机头下俯姿态造成。

过大机头上仰姿态：这类事件通常产生于复飞推力、速度、机头上仰配平的特定综合因素结果，其特征为在复飞一开始就缺乏机头下俯控制权。这解释了许多如下情景：进近过程中，飞机在远小于进近速度的偏差上持续时间过长，以至于飞机配平进入到不正常的机头上仰配平区域。使机头过分上仰的配平设置结合发动机推力的增加可能会导致飞机失控。各飞机制造厂商联合出版了《飞机异常状态改出训练手册(第二版)》以论述此类问题(见“应对机头过高事件”章节）。

英国发生过一个案例，在最终进近时，飞机速度减小至接近失速速度，因为自动驾驶保持在接通状态，为保持在进近航迹上，安定面配平被设定在大的机头上仰姿态来弥补过小的速度。当机组意识到小速度并决定复飞时，由发动机、安定面和小速度结合产生的过大机头上仰姿态导致机组没能通过升降舵阻止机头过高状态直到飞机失速。幸运的是机头持续下俯随后飞机改出该异常状态；如果机组没有通过输入机头下俯安定面配平来介入，机头可能再次上仰。

过大机头下俯姿态：从2000年以来，就有来自不同生产商不同机型的多起不安全事件与过大机头下俯姿态有关。这些事故多是因为驾驶舱正确的仪表扫视状态被中断导致，例如以下案例：

·操作飞行员PF在夜间海上高度1000ft（305m）开始复飞程序，PF延时保持了-15度的机头下俯姿态，并形成了无法改出的俯冲直至撞击海面。PF响应“Pull Up”警告的初始改出幅度和操纵持续输入时间都严重不足（比如该情况可能需要机组输入最大带杆量）。

·操作飞行员PF在仪表飞行条件下进近，高度2500ft（762m）开始人工操作复飞，由于过大的上升率导致机组比预期更早的触发了飞行指引仪的高度截获方式。PF人工操作改平，但是因保持机头下俯输入时间过长导致飞机俯冲并达到-40度的姿态。PF最终在离地400ft（122m）改出，最大垂直加速度3.6G。

·夜间海上飞行，在操作飞行员PF开始人工复飞后，接近所选高度时高度截获方式被触发，PF减小姿态开始改平。随后指示空速迅速增加并接近该构型下最大速度。PF没有改平飞机而是继续延时保持了机头下俯输入。姿态迅速减小达到-9度俯仰姿态，下降率达到4000ft/min。当GPWS被触发，PF增加姿态抬起机头，期间飞机离海面最低高度仅为600ft（183m）。该事件整个过程大约15秒，该套机组都无法清晰解释这种异常姿态的原因。

在所有上述几个案例中，飞行员皆对姿态指引仪ADI上显示的过大负姿态指示反应过慢。所有这些案例都发生在夜间黑暗地区或者在仪表气象条件下，发生上述不正常姿态时都缺乏目视参考，仅有ADI姿态指引仪提供姿态信息。无论手动飞行或是监控自动驾驶飞行，ADI姿态指引仪都是操纵过程的核心，飞行员必须对其保持警觉，迅速并准确的修正当前姿态与目标姿态的偏差。（参考图中机头低改出）

关于此类事件中飞行员初始反应过慢的原因，合理解释之一是：在保持机头下俯输入期间，两个飞行员都从监控仪表状态中被分心。当飞行员被分心，飞机的航径可以在不到10秒时间里从正常复飞爬升变为大角度俯冲。

即使在没有仪表参考的条件下，如此大角度的俯冲也理应被机组的身体察觉到，然而事实上，发动机推力恒定的情况下，任何明显的机头下俯都会造成加速度。从物理效应角度来讲，加速度的产生恰好抵消了姿态改变的感知。两名飞行员如果不监控仪表，他们都会认为飞机在爬升，而实际上飞机已经进入了大角度俯冲（飞行员脑海中所认为的情景已经不准确了，参考Fig.1）。当飞行员再次回到仪表时，他们看到的仪表指示已经与脑海里所认为的情景不同了。这就引起了认知混乱甚至是潜在的严重的空间定向障碍。欠佳的或是被打断的仪表扫视可能引起躯体重力错觉，这会出现在当飞行员没有清晰目视参考、且飞机处于急加速或者急减速时。躯体重力错觉是指飞行员因实际飞机运动产生的会引发空间定向障碍的身体感觉。

Figure 1:空间定向障碍可以使飞行员迷惑：所谓躯体重力错觉可以在飞机有加速度时产生，如果飞行员丢失了目视参考并且没有参考飞行仪表，那么飞行员将感到飞机在抬头，而实际上飞机正在进入深度俯冲。

正常且必要的仪表扫视

所有接受过仪表等级训练的飞行员都学习过基本的T形仪表扫视原则（见Fig-2)。。飞行阶段的姿态指示（俯仰和横滚信息）在仪表飞行或是仪表监控过程中处于核心中间位置。以ADI为中心，飞行员可以来回扫视速度、高度、垂直速度、航向这些与ADI上飞机姿态有直接关系的信息。

现代的主飞行显示PFD设计使得仪表扫视更加容易，但是一种非常常见的错误认识是不再需要T形仪表扫视了，因为所有的基本飞行仪表都集中在一块屏幕上，很多飞行员错误的相信这些仪表可以同时全部顾及到并处理好，但实际上T形仪表扫视仍然是非常必要的，原因如下：

·获取仪表数据读数仍然需要眼睛的中心视觉。

·飞行员需要以有序的方式，集中注意力依次来监控仪表并控制相应飞行参数

·人类的认知能力限制，不允许飞行员同时的精确的处理速度、航线、高度、垂直速度、俯仰等参数。

·T形仪表扫视以一种有序的方式，提供了更加精确和可靠的读数。

Figure 2: ADI上的T形仪表扫视 T形基本仪表扫视可提供并快速获取如下信息：速度、高度、垂直速度、航向和飞机姿态

可能降低必要仪表扫视的因素

在姿态明显减小过程中，指示空速快速增加至最大速度红区（见Fig-3）。该因素将强有力的吸引并影响两名飞行员的注意力，导致仪表扫视变慢甚至终止。与此同时，由纵向加速度造成的躯体重力错觉效应，抵消或移除了飞机正在下降的感知，使得飞行员仍然以为飞机处于爬升或保持平飞的状态。结果导致，不知不觉间飞机已经处于过大的机头下俯姿态，导致飞行员丧失情景意识。

同样的，FMA飞行方式信号牌的信息也一定能通过中心视觉看到。复飞机动期间，非预期的FMA显示很可能吸引注意力并使飞行员从基本仪表扫视状态中分心片刻，但片刻之间同样可能引发上述后果。

PM也可能在复飞关键时刻被诸如联系ATC等任务所分心。比如当PM感到迫切需要联系或回答ATC，恰好PF又偏离了正确的航径。