理解QRH 之 B777空速不可靠
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理解QRH 之 B777空速不可靠
今天我们来探讨B777飞机的空速不可靠检查单。
我们先来思考一个问题:如果空速不可靠,未能得到正确的处置,后果是怎样呢?
1996年2月6日,伯根航空603航班在多米尼加起飞后9分钟便出现飞行数据紊乱,最终失控坠入大西洋,全机189人死亡;1996年10月2日,秘鲁航空603班机于秘鲁起飞后不久坠毁,调查发现飞机清洗后没有把皮托管套出掉导致空速不可靠,而机组未能正确处置最终导致飞机坠海;2009年6月1日,法航447航班坠毁,调查报告指出:飞机失事是在空速不可靠后机组未能进行有效处置造成的。
这些确实触目惊心的事故让我们看到未及时识别并正确处置空速不可靠的严重后果。下面我们来讨论如何理解空速不可靠检查单,以期更好的应对这种情况。
为更好地理解空速不可靠是如何出现的,我们先来回顾空速是如何测定的。B777的皮拖-静压系统由3个皮托管和6个静压口获得气压数据,如图1。

图1B777皮拖-静压系统
这些数据被传送到大气数据组件(ADMS),ADMs将这些气压数据转换为电信号并通过629汇流条,发送给大气数据惯性基准组件(ADIRU)和备用姿态大气数据基准组件(SAARU),ADIRU和SAARU使用静压和全压来计算高度及空速,如图2。

图2大气数据系统
随着技术的进步,对于不同代的飞机,出现空速不可靠的原因和驾驶舱响应不尽相同。
1.对于B737或是A320,因直接有探头获得数据进行计算,不进行比对,大多数情况下,空速不可靠是由于皮托静压系统的堵塞或是冻结造成的。比如,伯根航空603航班空难,是由于多米尼加地处热带,昆虫和蜘蛛等节肢动物都很活跃,而在飞机停留的这段时间里,一种胡蜂在这架飞机的皮托管上结了网造成的。
如空速管冲压空气入口被堵住时,管内的压力由排气孔排出,空速慢慢变为零。
如冲压空气入口和排气孔都被堵住了,那么系统内的残余压力将无法预知。可能会导致爬升中指示空速增加,下降中指示空速减少或是巡航中空速的无规律变化。
2.对于B777飞机,情况有所不同。
正常情况下,B777的ADIRU和SAARU从相同的三个大气数据源(左、中和右皮托-静压系统)接受大气数据。在数据用于导航之前,ADIRU和SAARU会检查大气数据有效性。当ADIRU、SAARU或两者中的两个或更多的源一致时,数据是有效的,如图3。
当ADIRU和SAARU大气数据无效时,会出现单通道工作情况,即,左PFD显示来自左皮托静压系统的ADIRU大气数据,右PFD显示来自右皮托静压系统的SAARU大气数据,并会触发EICAS注意信息:【】NAVAIRDATASYS。
但B777飞机不会将当前空速与飞机姿态进行比较,因此,当速度/高度与姿态/推力不匹配时,不会触发EICAS信息。这需要机组对仪表的持续关注,及早发现、判定故障并执行相应的非显示检查单。如果我们对于飞机本身没有深入的了解,仅依赖EICAS判断故障判断,执行检查单,所谓“做对检查单就对了”的想法是不可取的。
3.更新一代的波音飞机B787已可将速度与姿态进行综合比较,当判定出现问题后会触发检查单:【】AIRSPEEDUNRELIABLE。

图3B777仪表数据源
理解问题出现的原因是为了正确处置。接下来我们讨论问题的核心,如何理解和执行空速不可靠检查单。我们将《空速不可靠》检查单大体分为以下四个阶段:故障判定,失控防护,空速恢复以及进近、着陆准备。
1.故障判定

图4《空速不可靠》检查单的条件和目的
判明故障是执行正确并正确执行检查单的前提,执行检查单的目的是在可能情况下,识别可靠的空速指示,或使用“空中性能”章中的“空速不可靠飞行”表继续飞行(图4)。与很多检查单不同,空速不可靠时并没有统一的现象,故障自身不会触发故障灯或是故障旗给机组以提示。图5为在B777检查单给出的能够帮助我们判断空速不可靠发生的附加信息。为便于理解,我们将这些信息分为四类:1.速度/高度与姿态/推力不匹配;2.左右座速度指示不一致;3.其他相关警告或故障旗;4.机体雷达罩受损,如图6。故障旗,警告或是设备的丢失相对来说更容易引起警觉,而第1、2类需要飞行员主观判断,我们重点讨论。

图5判定空速不可靠的附加信息

图6附加信息分类
先来看第1类,速度/高度与姿态/推力不匹配。这需要机组对速度/高度与姿态/推力的对应关系有深刻的理解。这可以通过在飞行中留心姿态/推力与速度/高度的关系而加深,而对于初始或转机型等飞行经历尚不足的学员,笔者通常会在训练中要求学员查阅QRH性能章节的《空速不可靠/穿越颠簸气流飞行性能表》(图7),熟悉典型重量和形态下的姿态和推力数据,以期使学员在飞机姿态和推力发生异常改变时尽快发现并恢复。

图7B777空速不可靠/穿越颠簸气流的飞行性能表
再来看第2类,左右座空速读数出现差异。如上述空速测定原理的讨论,如源数据不一致时,B777的vote机制在正常情况下可以发现存在的空速不一致情况并触发EICAS信息:【】NAVAIRDATASYS。从概率的角度来看,B777飞机出现空速读数不一致,且未触发信息的可能性是极低的,但也无法完全排除。在状态稳定的前提下,交叉检查机长、副驾驶和备用空速表的指示,是必要的。在交叉检查空速的同时,机组还需要综合考虑其他因素,降低“错判”的概率,如:姿态/推力匹配、鸟击位置、风噪、机身异常抖动等。
2.失控防护

图8《空速不可靠》检查单记忆项目
一旦意识到空速不可靠,机组必须立即脱开自动驾驶、自动油门和飞行指引仪,完成有关目标俯仰和推力的记忆项目(图8)。关于记忆项目的俯仰和推力调定设置,目的是使飞机从混乱和失控中脱离,为机组处置故障争取时间。
空速不可靠对于B777飞机的飞行操纵系统会带来很大的影响。因为飞行操纵系统的正常方式需使用指示空速数据,直接(备用)方式是不依赖空速数据的。因此,如果任何时候如果飞机不能配平至所需的俯仰姿态,需要脱开主飞行计算机(PFC)。
3.空速恢复
根据《空速不可靠》检查单条目:“查阅空中性能章节的空速不可靠飞行性能表,根据飞机形态和飞机阶段按需调置俯仰姿态和推力”的引导,在训练中经常有学员认为只要按性能表数据设置好姿态和推力,那就可以了。这样是正确的吗?显然不是。机组需要进一步判明空速偏离的方向和程度,以期规避超速或失速的风险。在未判明所处状态的情况下,贸然改变姿态或推力都有导致情况进一步恶化的可能。
那么,接下来的问题是:如何使用《空速不可靠/穿越颠簸气流的飞行》性能表?检查单中列出了可靠的信息:姿态,N1,低速,无线电高度,这很重要。该表给出的数据是基准空速下,飞机所需的姿态和推力设置。每一组数据都包含四个严格匹配的要素:空速、姿态、垂直速度和推力。如果空速偏离基准值,其他三个要素无法同时达成。下面我们以装配GE90-110BL的B777F为例说明。
假设:飞机重量为300t,FL300巡航,保持平飞及指示空速比较姿态。
基准参数为:空速280kt,姿态3.5°,推力82.4%N1,见图9。

图9装配GE90-110BIL的B777F带不可靠空速/穿越颠簸的飞行性能表
实际参数为:垂直速率接近0,姿态5.5°,推力82.4%N1。
分析见图10。


图10使用《空速不可靠/穿越颠簸气流的飞行》分析
4.进近、着陆准备
恢复控制后,因FSEU从629总线获取信息,亦会受到大气数据不可靠的影响,因此需要使用备用放襟缝翼。使用备用方式,限制最大襟翼为20。因此,需要将近地警告襟翼超控电门置于OVRD,如图11。

图11《空速不可靠》检查单近地警告系统设置要求
小结
空速不可靠为飞行安全带来很大风险,且空速不可靠自身并不会触发警告,如何尽早发现并判明故障,正确处置并做好后续计划,对飞行员提出了考验。文中的分析旨在帮助大家理清检查单思路,及早识别故障,防护失控,恢复空速并为下阶段飞行做好准备。世事洞明皆学问,只有在飞行中对状态数据多关注,在飞行后多思考,在遇到问题时,才能及早识别并控制好飞机,切实保证安全。
实际飞行面对复杂多样的气象,航路等环境,需要考虑的因素更多,有关空速不可靠的处置,期待听到您的声音。