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老乔杂谈:浅谈监控后缘襟翼状态的途径

 topgol 2023-05-29 发布于上海

在正常航班运行中,在执行收/放襟翼操作后,检查襟翼位置指示器大体来说有以下两个目的:1、确认该指示器指针功能正常。2、证实襟翼按计划收/放到位。

下面咱们就先复习一下襟翼位置指示器的基础知识,然后扩展讨论一下除了襟翼位置指示器,还有哪些指示或者方法也可以辅助我们来判断后缘襟翼的工作状态。

从基础知识到故障案例,相信大家看完之后定能有所收获。

一 襟翼指位表基础知识

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襟翼位置指示器的工作逻辑如下:首先,由两侧的襟翼位置传感器分别测得两侧襟翼位置数据后,将该数据交由到襟翼缝翼电子组件FSEU处理。然后,由FSEU根据位置数据来控制襟翼位置指示器内的指针移动,以指示当前后缘襟翼实际位置。

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后缘襟翼的典型故障有:

1 不一致

当襟翼不一致故障发生时,意味着襟翼实际位置偏离了指令位置。此时,襟翼位置指示器指示的襟翼位置与襟翼手柄所处的位置存在明显差异。

当检测到襟翼手柄位置与襟翼实际位置不一致时,FSEU将发出指令旁通后缘襟翼液压,防止不一致情况进一步恶化。

2 不对称

当发生襟翼不对称故障时(两侧襟翼位置传感器之间的角度差>9°),襟翼位置指示器的两根指针构成经典的“剪刀差”,此时已触发襟翼不对称保护,后缘襟翼液压旁通,两根指针都指示襟翼的实际位置

以左襟翼正常移动、右襟翼卡滞为例,下面两个例子分别是放襟翼和收襟翼时发生不对称故障的典型指示:

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动图1:F1 👉 F5

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动图2:F15 👉 F5

3 偏斜

FSEU也收集襟翼偏斜传感器的输入信号。当发生襟翼偏斜故障时,触发偏斜保护,FSEU指令后缘襟翼液压旁通并改变指示器中指示偏斜一侧襟翼指针的控制逻辑:

⚪ 若偏斜是部分卡滞导致:偏斜一侧的指针向作动的相反方向移动。

⚪ 若偏斜是部分超限导致:偏斜一侧的指针向作动的相同方向移动。

当移动停止后,两个指针的角度分离大约15°

以左襟翼发生偏斜(部分卡滞)、右襟翼正常作动为例,下面两个例子分别是放襟翼和收襟翼时发生襟翼偏斜故障的典型指示:

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动图3:F1 👉 F5

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动图4:F15 👉 F5

二 指位表以外的途径

除了襟翼位置指示器,我们还可以借助驾驶舱内的以下途径来辅助监控襟翼工作状态。

1 PFD速度带指示

PFD速度带上与襟翼相关的符号显示大致可以分为两类,第一类符号是根据襟翼实际位置显示的,第二类符号则是根据襟翼手柄位置显示的。

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襟翼实际位置数据示意图

速度带有如下指示:最大使用速度、最小使用速度、最大机动速度/下一襟翼位置标牌速度和最小机动速度,为避免叙述过于繁琐,之后统称以上四个参数为“Vmax和Vmin速度”,可得:Vmax和Vmin速度符号是根据实际襟翼位置来显示的,更准确的说法应该是根据襟翼位置传感器测得的位置数据来显示的

具体过程如上图所示:襟翼位置传感器测得实际襟翼位置数据后,将该数据发送给SMYD。SMYD计算出Vmax和Vmin速度(红/黑相间和琥珀色速度带)等性能数据后,送往DEU用于PFD速度带显示。

襟翼位置传感器和PFD速度带的Vmax、Vmin数据之间为交叉对应关系

左襟翼位置传感器  👉  右侧PFD速度带

右襟翼位置传感器  👉  左侧PFD速度带

根据以上理论,可以解释以下现象:

现象①襟翼手柄从F5放到F15,左侧PFD速度带指示符合正常放襟翼的逻辑,而右侧PFD速度带指示如下图所示。

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动图5 襟翼实际位置数据

解读随着襟翼手柄的移动,右侧PFD的Vmax和Vmin速度指示无变化。根据“Vmax和Vmin速度符号是根据实际襟翼位置来显示的,更准确的说法应该是根据襟翼位置传感器测得的位置数据来显示的”和前文描述的交叉对应关系推测已发生襟翼不对称故障,有且不限于以下两种推论:

1、右侧后缘襟翼已到位(F15),而左侧后缘襟翼未到位(<F15)——右侧后缘襟翼已达到襟翼15指令位置,因此左侧PFD速度带逻辑正确。于此同时,左侧后缘襟翼由于未能达到襟翼15指令位置,因此导致Vmax和Vmin速度指示无变化。

也就是说,即使襟翼位置指示器失效(指针无响应),我们依然有足够的证据以支持我们对该故障的判断。

2、两侧襟翼已到位,右侧襟翼位置传感器正常工作,左侧襟翼位置传感器故障导致左侧襟翼位置数据错误——实际两侧襟翼结构和功能皆正常,但是左侧襟翼位置传感器故障,使得左侧襟翼位置数据与参考值之间发生了偏差。

p.s. 以上讨论的是一侧PFD速度带无变化的现象,对于两侧PFD速度带均无变化的现象也是相同的思路,在此不做过多赘述。

在真实航班运行中,当仪表上出现襟翼故障指示时,不建议大家去分析是“真故障”,还是仅仅只是传感器发生故障导致的“假故障”。由于现实环境中的故障现象可能更具有迷惑性、故障背后的逻辑可能更加复杂,因此,从保障安全裕度的角度出发,建议统一视为“真故障”,执行相应检查单。

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襟翼手柄位置数据示意图

速度带上的襟翼机动速度是根据襟翼手柄位置来显示的

具体过程如上图所示:襟翼手柄位置传感器测得襟翼手柄位置数据后,将该数据发送给FSEU。DEU使用飞机全重计算各个襟翼位置所对应的机动速度,并根据FSEU提供的襟翼手柄位置数据,实时显示在PFD的速度带上。

根据以上理论,可以解释以下现象:

现象②:进近阶段,襟翼手柄从F1放F5后,襟翼位置指示器和两侧PFD速度带如下图所示。

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解读:襟翼5对应的最大使用速度应为250节,且当襟翼手柄放到F5时,下一襟翼标牌速度指示应为200节。经过分析,Vmax和Vmin指示是正确的,此时,我们甚至可以不用观察襟翼位置指示器就能得出实际襟翼位置已到位的结论。

然而,绿色的襟翼机动速度“5”并未出现,说明襟翼手柄位置传感器可能出现故障,因此并未正确识别襟翼手柄位置。

现象③:降落阶段,襟翼手柄从F15放F30后,襟翼位置指示器和两侧PFD速度带如下图所示:

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解读襟翼30对应的最大使用速度应为175节,且当襟翼手柄放到30时,下一襟翼标牌速度指示应消失。仅观察速度带,我们便可以直接得出襟翼已到位的结论。

而绿色的“5”、“15”襟翼机动速度并未消失,导致该现象的原因很可能是襟翼位置传感器并未正确识别到襟翼手柄的位置。

2 前缘襟翼过渡指示灯

我们一起来回顾一下FCOM中对该指示灯的定义:

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指示前缘襟翼处于过渡状态的指示灯,又怎么能指示后缘襟翼位置呢?我们以放襟翼过程为例:

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襟翼从F0放F1的过程中,前缘襟翼和缝翼作动,过渡指示灯点亮。该指示灯熄灭的条件是前缘装置处在后缘襟翼对应的规定位置,即指示灯熄灭必须满足后缘襟翼处于襟翼1的位置。

现象④:襟翼手柄从F0放F1的指示如下:

解读:图中襟翼从F0放F1的过程中发生了襟翼不对称故障,前缘装置作动后,后缘襟翼并未到达襟翼1位置,因此过渡指示灯持续点亮。

襟翼从F5放F15(F10)的过程中,前缘缝翼作动,过渡指示灯点亮。该指示灯熄灭必须满足后缘襟翼处于襟翼10或以上的位置。

现象⑤:襟翼手柄从F5放F15的指示如下:

解读:同理,襟翼从F5放F15的过程中发生了襟翼不对称故障,前缘缝翼作动后,右侧后缘襟翼并未达到襟翼10或者襟翼15位置,因此过渡灯持续点亮。

反之,襟翼收上的过程也是同理,在此不做赘述。

p.s.与速度带相比,前缘襟翼过渡指示灯只有在特定的过程才能指示后缘襟翼状态,所以适用场合不如前者普遍。

3 其它途径

除了此前讨论的驾驶舱仪表指示——襟翼位置指示器、PFD速度带和前缘襟翼过渡指示灯——还有其他非仪表途径可以帮助我们了解后缘襟翼的工作状态,比如:襟翼的收放过程一般不会影响飞机的水平状态,假如在收放襟翼的过程中发现驾驶盘发生了一定程度的偏转,则可能是由于后缘襟翼发生不对称或者偏斜导致。

或者,在条件允许的情况下,驾驶舱可以请求客舱乘务员从客舱两侧分别观察襟翼放出的状态,以提供一定程度的后缘襟翼状态参考信息。

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三 小结

1、襟翼位置指示器

a) 不一致:襟翼手柄位置与襟翼位置不一致。

b) 不对称:经典“剪刀差”。

c) 偏斜:15°左右夹角。

2、PFD速度带

a) Vmax与Vmin:与襟翼实际位置(通过襟翼位置传感器测得)有关。 

b) 襟翼机动速度:与襟翼手柄位置(通过襟翼手柄位置传感器测得)有关。

3、前缘襟翼过渡指示灯

F0↔F1和F5↔F15过程中发生襟翼故障时,可能导致过渡指示灯持续点亮。

4、驾驶盘

收/放襟翼时发生襟翼不对称或偏斜可能导致驾驶盘发生偏转。

5、从客舱观察

在真实航班运行中,襟翼位置指示器在绝大多数情况下都能够为我们提供足够的后缘襟翼状态信息。

能够快速通过指示器的两根指针辨别后缘襟翼状态是合格飞行员必须掌握的技能。除此之外,也希望有更多的人还能够通过两侧PFD速度带、前缘襟翼过渡指示灯、驾驶盘是否发生偏转等其它途径来综合监控后缘襟翼状态——特别是在襟翼位置指示器发生故障的时候,具备综合判断的能力就显得尤其重要

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