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大侧风着陆技术原理分析

 挚昊555 2024-04-08 发布于广西

空客研究了从2012年到2014年7月期间发生的25起偏出跑道事件。调查发现25起事件的发生与两个主要因素相关

1、天气环境因素

2、飞行技术

这两个因素在大多数情况下是互相结合的,但是在一些细节方面又有小的变化。

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从图中我们可以发现,22起是出现在湿或者污染跑道,侧风情况占了其中的12起。

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从上图可以看出,从飞行技术角度考虑,在接地前方向控制欠缺占了12起,接地前没有减小偏流占了7起,在接地后缺乏控制占了13起。

因此,想要减小偏出跑道事件的发生,技术方面有三点需要注意

1、在接地前横侧控制

2、拉平时减小偏流

3、地面控制

那么下一个问题就是,如何减少偏出跑道的风险,我们无法改变环境因素,就只能在技术方面做更多的练习。

着陆技术总则

无论天气条件如何,最佳的着陆技术,一定是各种维度的组合:信息,意识(周围环境),精神状态,准备状态和着陆技能。

一、拉平前

了解着陆条件

如果在侧风或者在污染跑道着陆,依赖特定的着陆技术,首先要确保的是

1、侧风在机型限制内

2、跑道状况和刹车系数足够执行一次安全的着陆。

坐姿正确

在巡航时,飞行员可能会调节他们的座椅,但是在着陆前,必须要确保座椅在合适的位置,可以全行程的控制操纵装置。这是一个安全落地的关键要素。

追求稳定

大量的事件表明,航向道的偏离导致了最后飞机偏出跑道。一个安全的落地最基本的要素就是飞机在拉平前,处于正确的横向和纵向飞行轨迹上,并且有正确的飞机形态和速度。

保持复飞意识

经验表明,随着飞机越来越接近地面,飞行员会越来越不愿意复飞,即使飞机没有很好的对准跑道。然而从安全的角度来说,从接近地面的位置或者在一次跳起之后起始复飞总是比执行一次不安全的落地要好得多。

二、从拉平到接地

使用合适的拉平和减小偏流技术

使飞机对准跑道,在正确的能量水平,在正确的区域落地是所有飞行员追求的目标。

三、接地之后

保持飞行的意识,直到脱离跑道之后

不要在接地之后就觉得工作结束而突然放松。大量的偏出跑道事件是由于在滑跑阶段缺乏地面控制导致的。

侧风着陆技术

追求稳定

在侧风情况下,该技术的主要差异点在于如何保持飞机在正确的横向轨迹上。我们必须使用偏流法来修正侧风。

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但是什么是正确的横向飞行轨迹?

应该使用飞机的哪一部分来对准跑道中线?

对于人工飞行或者自动飞行,答案是一致的,参考点是驾驶舱,因为航向道天线位于雷达罩下,飞机中线上。因此正确的横侧轨迹意味着将飞机机头对准跑道中线。意味着飞行员的眼睛对准跑道中线。

一些需要避免的倾向

经验表明在一些情况下,飞行员会有破坏飞机稳定的倾向

1、在断开AP时

调查发现飞行员在断开AP时有时会倾向于在侧杆上有很大的输入。但其实飞机的姿态时稳定的,并不需要大幅度的输入。我们应该在侧杆输入之前分析飞机状态,避免在侧杆上的大量输入。

2、在转目视时

当刚刚跑道能见时,一些飞行员有趋势立即减少偏流,将飞机对准跑道中线,一旦做了这个行为,飞机将会跑到下风面。偏离正确的横侧轨迹。即使目视我们仍然应该保持偏流。保持特定的偏流角。

使用合适的拉平和减小偏流飞行技术

拉平

拉平高会显著的增加着陆距离,再加上可能存在的不利的反推效应,因此需要更严格的控制着陆距离,以至于有足够的剩余跑道来停住飞机。

拉飘会使飞机能量显著下降,使得飞机对于侧风更加敏感。由于拉飘使得飞机速度显著减小,抵抗侧风会变得越来越困难,最终在拉飘的过程中,侧风会将飞机吹离中心线。

因此在侧风着陆时,应给在正常的高度拉平,并且避免追求KISS LANDING。

减小偏流

就像上文所说的,保持偏流进近是唯一保持正确横侧飞行轨迹的办法。然而在接地前,飞机需要被减小偏流来对正跑道中线。飞行员应该在拉平期间使用脚蹬来减小偏流。由于使用了方向舵,导致侧滑的产生,飞机会向下风面运动。

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在大侧风的情况下拉平和减小偏流

在大侧风的情况下,保持不大于5度的坡度和不大于5度的偏流可以保持驾驶舱始终保持在跑道中心线上。

为什么最大5度的坡度?这是在飞机对准中线所需的坡度角和翼尖或者发动机擦到跑道风险之间的平衡。

为什么最大5度的偏流?这是保持飞机飞行轨迹和最大的接地可接受横侧载荷之间的平衡。

对FCTM的解释。

一些需要避免的倾向

一些飞行员表现出不愿意保持坡度落地,他们仅使用方向舵来修正侧风。然而进近在舵上动作不能立即改变CG上的速度矢量,因此如果飞机横侧飞行轨迹偏离了跑道中心线,仅使用舵不能修正飞机位置。

即使在离地面很近的高度发生了位置的漂移,安全的动作依然是复飞,只要反推未选择,都可以执行复飞。

保持飞行意识直到脱离跑道

减小偏流之后

当主轮带着剩余的偏流接地之后,由于机轮摩擦力和旋转力矩会让机头转向上风面方向。旋转力矩的强度取决于地面摩擦力。因此需要在方向舵上施加压力来对抗这种趋势。但是随着飞机速度的下降,舵面效应下降,不足以对抗风标效应,机组甚至需要准备施加差动刹车来控制方向。

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滑跑

在滑跑期间,将飞机保持在跑道上主要靠轮胎上的转弯力。

AP断开效应

只要AP接通,飞机会自动通过方向舵抵消侧风。踏板在中立位。但是在接地后,一旦AP断开,由于踏板在中立位,方向舵会回到中立位置。由于风标效应,机头会向上风面方向旋转。为了对抗风标效应,飞行员应该在脚蹬上立即施加压力,甚至使用差动刹车将飞机保持在中线上。

因此如果在大侧风的情况下实施自动着陆,在接地之后断开AP,要对飞机的机头偏转有预期,也要考虑到踏板不在对称位置时,施加对称的刹车压力是困难的,因此强烈推荐使用自动刹车。

不稳定的反推效应

在湿滑的跑道上,当使用了反推之后,飞机可能会向下风面运动,因为在湿滑道面上,有轮胎摩擦力产生的力矩不够,又因为飞机仍然带偏流角,反推所产生的向后的力,经分解后会产生一个向下风面的力。因此飞机会向下风面运动。

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如果出现这种情况,考虑减小反推,如果在人工刹车的模式下,考虑减小刹车压力,恢复摩擦力。

一旦方向控制恢复,飞机返回跑道中线,再次使用刹车和反推。

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