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如何理解着陆距离

来源:民航资源网 作者:陈志远 2018-03-28 19:42:48 我来说两句(3)

专业分类飞行 文章编号】2-2018-0030

  

  在飞行中每次落地飞行员都会遇到着陆距离的概念,首先是根据实际飞行条件查表得到的性能着陆距离,然后飞行员空中操纵飞机落地过程中产生的实际着陆距离,飞机上的QAR根据地速记录无线电高度50英尺至接地距离。好多飞行员都误认为飞机按照3°ILS下滑道飞到跑道入口上方时是50英尺,并且对无线电高度指示与飞机的关系不清楚,下面就根据规章条款、试飞验证、手册及QAR对着陆距离进行分析。

  首先飞行低于决断高度后不再参考气压式高度表是因为气压表受低空气流和地效影响指示误差变大需要转入目视飞行,而二类以上仪表进近基于的是无线电高度表。无线电高度表在接收到高度信号后根据飞机自身坐标体系换算到主起落架下表面与地面的高度(垂直机身纵轴),如果飞机进近机场短五边跑道延长面足够平坦就可以参考无线电高度进近和拉平着陆。我们都知道下滑道接收天线在五边进近过程中应严格在ILS下滑道上,这样使主轮与下滑道根据不同机型结构就有一定的距离(参看A330实例,见图一)

  图一

  飞行员按照3度下滑道灯进近在跑道入口处时飞机相对关系(参见A330图二),从图二看A330在跑道入口处飞行员视线高是59英尺而主轮距地面是32英尺,以看出飞行员视线在50英尺处与主轮高度差是27英尺。

  图二

  我们引入波音737的几何图(参看B737-700实例,见图三),可以看出飞行员视线在跑道入口50英尺时主轮是35英尺相差15英尺。

  图三

  所以说飞机主轮按照ILS下滑道或下滑道指示灯指示的下滑线进跑道时主轮距离地面小于50英尺,不同型号飞机都会有高度差异。中型机、大型机与重型机都会显示不同的主轮入口高度,飞机越大越长离地高度越低。飞机拉平开始的高度基本差不多,进近速度差异导致落地距离不同,飞机按照跑道入口速度分类有A类、B类、C类(121-140kt)和D类(141-165kt),E类属于军机不再讨论。民航运输企业飞机基本都是C类和D类。

  CCAR25中涉及飞机着陆距离条款要求有:CCAR25.21, CCAR25.101h i, CCAR25.109f, CCAR25.125a b

  试飞方法: a) 试验前确保最大轮胎压力并进行最大刹车压力检查; b) 按照推荐的着陆程序进行试验,进场下滑角控制在-2.5°到-3.5°之间,接地 点下沉率控制在 2~6ft/s; c) 当飞机触地后,按照试验要求的减速措施使飞机减速直到完全停止,保持停止 状态 5s; d) 试验过程中,防滑系统工作;

  中国目前跑道标准依据ICAO设计标准(见图四),比较北京ZBAA36R跑道图(见图五)

  图四

  图五

  CCAR25.125:

  (a) 必须按下列条件确定(按标准温度,在申请人为该飞机制定的飞机使用范围内每一 重量、高度和风的条件下)从高于着陆表面 15 米(50 英尺)到飞机着陆至完全停止(对于着水,为 3 节左右速度)所需的水平距离:

  (1) 在非结冰条件下;

  (2) 在结冰条件下,带有附录 C 定义的着陆冰积聚,如果结冰条件下的 VREF 超过非 结冰条件下的最大着陆重量所对应的 VREF5 节以上,

  (b) 确定本条(a)的距离时:

  (1) 飞机必须处于着陆形态;

  (2) 以不小于 VREF的校正空速稳定进场到 15 米(50 英尺)的高度。

  (i) 在非结冰条件下,VREF不得小于: (A) 1.23 VSRO; (B) 按 25.149(f)确定 VMCL; (C) 提供 25.143(h)规定的机动能力的速度;

  (ii) 在结冰条件下,VREF不得少于: (A) 本条(b)(2)(i)所规定的速度; (B) 在附录 C 所规定的着陆冰积聚条件下,如果 1.23VSR0 大于非结冰条件下的 VREF5 节以上则取 1.23VSR0;和 (C) 在附录 C 所规定的着陆冰积聚条件下,能保证 25.143(h)规定的机动能力的速度。

  (3) 必须按照所制定的使用操作程序改变形态,功率(推力)和速度;

  (4) 着陆时应避免过大的垂直加速度,无弹跳、前翻、地面打转、海豚运动和水面打 转的趋势;

  (5) 着陆时不得要求特殊的驾驶技巧或机敏;

  从CCAR25.125中可以看出,规章要求的着陆距离性能计算是从跑道头入口上方50英尺开始算起,飞行性能的着陆距离表给出的着陆距离也是经过试飞验证过的数据,即从主轮高50英尺到飞机接地后停止的距离。飞行实际中按照ILS下滑道或目视正常下滑线飞机在跑道入口上方主轮高都低于50英尺(A330离地是18英尺,B737-700是35英尺),所以相对跑道而言,飞机实际着陆距离比理论性能着陆数据有更多的距离裕度。

  跑道灯见图六,对于B737飞机至少应在距离跑道入口1000英尺(300米)处接地,按照B737手册要求的拉平着陆为例(见图七描述)

  精密进近轨迹指示器(PAPI): PAPI 灯光通常安装在跑道左侧。与 VASI 相似,但仅装有一排灯组。 当飞机在正常的 3 度下滑轨迹上,飞行员可看到左侧两个白灯和右侧两个红灯。相对跑道入口穿越高度来说可安全使用 PAPI,但有可能导致在跑道 更远的地方着陆。PAPI 灯通常安装在跑道头 1000-1500 英尺的地方。

  PAPI 着陆几何图:

  图六

  B737FCTM手册给出的拉平和接地操作:拉平和接地技巧适用于各类着陆,包括一台发动机失效着陆、 侧风着陆和滑跑道上着陆。除非发生未预料的突发事件,如风切变或防撞 情况,否则不要在着陆期间对操纵舵面进行突然、猛烈的操纵。以调节好 的速度、配平状态,在下滑轨迹上开始稳定进近。 注:自动驾驶接通下计划人工进近着陆时,要尽早的转为人工飞行以允许 飞行员有足够的时间在拉平前建立飞机控制。PF 应该在距跑道入口 1 到 2 海里,或机场标高以上大约 300 到 600 英尺时断开自动驾驶和脱 开自动油门。 在机头通过跑道入口,跑道入口从视线中消失时,将目视点转移到跑道最 远端。转移目视点有助于在拉平时控制俯仰姿态。保持恒定的空速和下降 率有助于确定拉平点。当主轮接近跑道上方约 20 英尺时,通过增加俯仰姿 态 2 度-3 度开始拉平。这将减小飞机的下降率。 开始拉平后,柔和将推力手柄收到慢车,小量修正俯仰姿态,保持所需下 降率直到接地。柔和地将推力减到慢车也有助于在减小推力时控制自然的 机头下俯仰变化。保持足够的带杆力以保证俯仰姿态稳定。图七显示正常 的接地姿态,空速接近 VREF。理想的情况是主轮接地应与推力手柄收回 到慢车的过程同步。

  B737着陆拉平曲线示意图:

  图七

  QAR中序号704记录着陆拉平距离指的是主轮下表面从50英尺至接地的距离(其中软警告≥750米、硬警告≥900米),继续加上主轮接地后的滑跑距离就是飞机实际着陆距离。

  以B737-800的QRH襟翼40给出性能着陆距离为例(见图八,可以看出基准着陆重量145千磅最大人工时着陆距离最短927米(3040英尺)接近900米;自动刹车1时的着陆距离最大是2283米(7490英尺),说明接地后滑跑距离较长。

  以A330-200的QRH襟翼全给出性能着陆距离(见图九),可以看出基准着陆重量190吨时着陆距离最短最大人工是387米(1270英尺);自动刹车低时的着陆距离最大是668米(2190英尺)<750米

  正常形态着陆距离:

  图八

  A330襟翼全着陆距离:

  图九

  综上数据分析看出QAR软硬警告仅仅表示空中拉平距离大,着陆后的滑跑距离没有统计,也就是说不同飞机状态下的着陆距离没有与性能着陆距离做比较,对于飞行员主轮接地后的滑跑距离没有监控,公司对群体飞行技术关注的着陆拉平动作只有拉平到接地,没有针对实际机场综合分析实际着陆距离和性能着陆距离的比较,所以704事件监控的说服力还不是很强,针对短窄跑道运行风险依然存在,而对于长跑道安全裕度很大时也可以允许飞行员为保证旅客舒适尽量接地轻。

  作为飞行员应该很清楚飞机与跑道的关系位置,从图四看出跑道每个接地区白线距离跑道入口段分别是150米、300米、450米、600米等,其中最粗的白线端头是450米,下面分别按照入口高50英尺进近地速分别是130节、140节和150节,分析飞机水平方向按照8秒时间拉平至接地的距离分析。

  公式推导:Vapp(NM/小时)=Vapp×0.5144(米/秒)

  空中距离=130kt×0.5144×8=535米

  空中距离=140kt×0.5144×8=576米

  空中距离=150kt×0.5144×8=617米

  飞机进近类别属于C类的飞机正常接地是300米,最大不应该大于576米,飞机即使在跑道入口处是50英尺也不应该超过第四个接地白线,D类飞机接地点最远不应该超过第五个接地白线(距离跑道入口750米)。如果因速度大、高度高、拉平时间长造成飞机接地距离超过参考最大位置时接地后应及时使用刹车装置减速,防止冲出跑道。

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