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A320 FMA的方式转换

 JaggerXie 2023-03-06 发布于广东

前言

 Preface 

通常,FMA水平和垂直方式的变化是由飞行员人工控制的,这种操作直观且符合预期,但在某些情景下FMA的方式会发生被动的转换,例如飞行员只在FCU上改变了水平方式,但垂直方式也发生了变化,手册中将这类转换叫做'Mode Reversion'。

如果飞行机组对这种变化的逻辑不是十分清楚,就可能在飞行中产生疑惑和困扰,影响到飞行航径控制的及时性和准确性。

01

基本原则

PART1

在解释各种方式转换之前,我们先从“WHY”和”HOW”两个方面来解释一下这类转换的基本原则

1、WHY:为什么方式要转换?

因为固有的FMA方式逻辑无法继续工作。

每种FMA方式都有需要遵循的逻辑,如果飞行机组的一些操作干扰了这种既定逻辑,或者与之前的工作逻辑相矛盾,那FMA方式就不得不进行转换。

2、HOW:转换成什么方式?

会转换成不改变飞机当前飞行航径的FMA方式。

方式出现转换,对于飞行员来说可能是非预期的,如果FMA监控不到位,飞行员甚至无法意识到方式转换的发生。所以,不改变飞机的飞行航径是最稳妥的办法。稳定住当时的飞行状态,以等待飞行员按需对FCU进行进一步的操作(设计理念类似于自动推力故障时的推力锁定功能)。

明确以上两个原则,我们来看一看各类具体情况。

02

各类方式转换

PART2

第一类:FCU的目标高度改变,导致某些垂直方式发生转换

当飞机处于OP CLB 、CLB、EXP CLB、OP DES、DES、EXP DES方式下,如果设置了相反的目标高度(例如爬升时设置了一个比当前高度更低的目标高度),与飞机的飞行状态相矛盾,垂直方式会自动转换为V/S(或FPA)方式,具体数值以当时的爬升率或下降率为准。这样就暂时锁定了飞机的爬升或下降状态,不会改变飞机的飞行航径,符合我们之前所提到的方式转换原则。

如果在爬升或下降过程中真的由于某些原因需要在更低或更高的高度改平,建议先按压V/S旋钮,抑制飞机的爬升或下降状态,再调节目标高度和设置正确的垂直方式。

在ALT* 方式现用时,如果改变飞机的目标高度(超过250ft),ALT*将断开,并转换为V/S(或FPA)模式。这是因为ALT*的工作逻辑是基于当前高度和目标高度的差值,逐渐调节飞机的V/S以平缓截获目标高度,如果在这个过程中目标高度变化了,ALT*的逻辑就会出问题。就像开车时需要在前面的斑马线停下来,正在踩刹车,突然斑马线位置变了,也就不知道怎么开了。

需要注意的是,非精密进近,下降接近五边起始高度时会出现ALT*,这时不要过早的预调复飞高度,不然ALT*方式会转换为V/S,导致飞机继续下降穿越五边起始高度。

第二类:NAV方式断开,导致某些垂直方式发生转换

管理爬升(CLB)和管理下降(DES)时,如果NAV方式断开,会导致垂直方式发生转换。需要注意的是,NAV方式的断开,可能由于飞行员拉出航向旋钮人工转换,也可能由于飞机飞到了飞行计划的不连续处而自动触发。

1、管理爬升(CLB)

在CLB/NAV方式现用时,若NAV方式断开,CLB将转换为OP CLB。

CLB的工作逻辑中非常关键的一点就是遵守航路点高度限制,遵守限制的前提条件是飞机必须在计划航路上飞行。如果NAV方式断开,就不能保证飞机保持计划航路飞行,航路点的限制也就无从谈起。所以垂直方式CLB会转换为OP CLB,由于在爬升的过程中OP CLB和CLB的爬升率是一样的(同样的推力、同样目标速度),所以也不会改变飞机当时的飞行航径。

2、管理下降(DES)

与爬升类似,在DES/NAV方式下,若NAV方式断开, DES方式会转换为飞机当时的V/S(或FPA)。

这里有的小伙伴可能有疑问,NAV方式断开,为什么CLB会转换为OP CLB,而DES不是转换为OP DES?

为了解释这个问题,我们要先分析一下DES与OP DES工作逻辑的区别.

DES方式的基本工作逻辑是希望截获FMS所计算的下降剖面。如果飞机高于计算的剖面,自动推力会工作在THR IDLE模式,而如果低于剖面,自动推力则工作在SPEED模式,且在DES方式下,飞机的目标速度会变成一个范围,以配合推力的调节截获下降剖面并在之后沿剖面飞行。而OP DES方式与剖面无关,当OP DES现用时,自动推力只工作在THR IDLE,且目标速度并非一个可调节的范围。

所以DES和OP DES所对应的推力和速度有可能是不同的。如果DES方式自动转换为OP DES,在一些情况下会导致飞机的下降航径发生变化,不符合我们之前提到的“不改变飞行航径”的原则。所以由于NAV方式的断开,DES会转换为V/S方式保持飞机当时的下降率。

三、其他几种方式转换

除了以上所介绍的,其他一些方式转换也会在某些特定情景下发生。

1、飞行员人工飞行未跟随指引,当飞机速度到达速度包线的边界时,自动推力方式发生转换。

当自动推力工作在THR IDLE或THR CLB时,如果AP断开且飞行员执行了与FD相反的俯仰操纵,当减速到VLS-2或增速到VMAX 4时,十字指引杆消失,且自动推力将会自动转换到SPEED模式,以恢复飞机的目标速度。

这算是自动推力系统的一种保护,防止飞机速度超出安全包线。

2、SRS模式接通时人工选择速度,SRS转换为OP CLB

3、EXP CLB或EXP DES时人工选择速度,EXP CLB和EXP DES转换为OP CLB 和 OP DES

4、V/S(FPA)方式下,若爬升率和下降率目标调节过大,飞机减速到VLS或加速到VMAX时,飞机会暂时放弃选择的V/S(或FPA)目标,爬升中保持速度在VLS或下降中保持速度在VMAX。

方式转换的总结:

图片

关于方式转换的视频演示(点击播放进行观看)

视频来源:曼彻斯特模拟机训练中心

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