和數(shù)學(xué)方程式比較起來,,語言只是相當(dāng)含糊的替代品 ——語出阿西莫夫《銀河帝國》 這是本系列的第十篇,,在過往的文章中,盡管對著陸過載相關(guān)的大部分問題已經(jīng)有了詳細(xì)的闡釋,,但我仍希望在此作出簡練的回答,,以對本系列給予關(guān)注的讀者有一個簡單明了的答案。 什么是著陸過載,? 其實我們在前面推送的文章中,,已經(jīng)給出了專業(yè)領(lǐng)域的解釋:著陸過載是飛機著陸時,起落架對飛機的反作用力與飛機重力的比值,。它不是力本身,,是一個與力相關(guān)的系數(shù)。嚴(yán)格意義上來說,,著陸過載不是重心處加速度計測量出的VRTA——空客監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)里叫“接地垂直過載大”事件,;更不是空中機動過載——口頭上的“翼根過載”,,而是起落架部分承受的過載的專門指稱。 著陸過載究竟是如何產(chǎn)生的,? 在飛機著陸時將下降率減小的力,,升力占一部分,起落架占一部分,。起落架在碰撞/接觸到地面時,,輪胎和減震支柱先后發(fā)生變形,壓縮到底時,,產(chǎn)生了一個峰值(最大的)力,,這個力的大小決定了著陸過載最大的數(shù)值。當(dāng)然在整個壓縮過程中它都是變化的——事實上過載在整個飛行過程中一直在變化,,因為就算是定常飛行,,加速度也一直在波動性地變化。 影響著陸過載大小的關(guān)鍵因素是什么,? 牛頓定律告訴我們,,物體加速度的大小跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,。飛機承受到前,、主起落架的峰值力大小取決于飛機的著陸重量、接地時下降率的大小,、升力大小和起落架本身的特性,。非要說個最字的話,那么下降率就是關(guān)鍵中的關(guān)鍵,,因為著陸重量我們一般決定不了,,而起落架特性更加跟我們無關(guān);升力作為一個變量,,影響一般沒有想象的大,,當(dāng)然一旦減小太多,后果那肯定是“災(zāi)難性”的,。 什么樣的著陸過載才是正常的,? 由于飛機的過載是一個整體測量值,著陸過載在飛機上并沒有單獨顯示,,談?wù)撨@個似乎沒有多大意義,。雖然可以通過計算得到,但作為一名普通飛行員關(guān)注這個實在意義不大,。就連空客廠家定義重著陸都是用整體測量值,,所以一般人還是別糾結(jié)這個問題了。 我們研究著陸過載的目的是什么,? 那我們研究這個干什么,?一句大白話:“可能真的是在操空心”,。因為作為一名普通飛行員,寫的東西目標(biāo)受眾卻不完全是飛行員,。而朋友們?nèi)绻於荚趽?dān)心重著陸的事,,我也認(rèn)為可能哪里出了問題,不管是由于焦慮,,還是彷徨,,當(dāng)然也有可能是認(rèn)知存疑或者技能上待改進(jìn)。而我們想要的,,最好的結(jié)果,,不是天天念著想著它,而是有一天能夠忽視它,。 本文的總標(biāo)題一直固定在著陸技術(shù),,是想表明通過研究著陸過載這個課題,解釋一下普遍存在的認(rèn)知誤區(qū),。要想實際應(yīng)用的話,,還有個內(nèi)化的過程,所以如果有機會,,也許還得談?wù)劺碚摵同F(xiàn)實的對應(yīng)——如果朋友們在頭疼公式之余,,還曾投射了更多的注意力的話,應(yīng)該可以發(fā)現(xiàn),,我們其實已經(jīng)談到了很多現(xiàn)實的“表象”,,甚至引用了幾個沒有保密需要的調(diào)查報告的案例——而如何突破認(rèn)知,“返璞歸真”地看穿這一不像著陸技術(shù)的專門課題,,我想可能還需要走相當(dāng)長的一段路——我們已經(jīng)走過了,,而“路的方向”我們也已經(jīng)為您指引,。 著陸過載的十個關(guān)鍵維度
翼根-起落架 談起著陸過載,,很多人會在腦海中出現(xiàn)一個“翼根過載”的詞。何謂“翼根過載”,?大意應(yīng)該是指飛機著陸階段快接地時飛行員拉桿粗猛,,致使機翼產(chǎn)生了大過載。 眾所周知的是,,機翼負(fù)責(zé)產(chǎn)生升力,。它也的確會將所有外載荷傳遞給機身主體結(jié)構(gòu),至于是不是翼根——機翼結(jié)構(gòu)比想象的復(fù)雜,,有點超綱,,咱們就不展開了,,不然等下文章長得很多人會看不下去 ... ... 升力與重力的比值,我們前面已經(jīng)定義過屬于飛機空中機動過載,,可以稍微想象一下——盡管有點難度,。如果在空中達(dá)到2.0g的過載,要做出怎樣的機動,? 俗話說的好,,只要思想不滑坡,辦法總比困難多。我們想到了幾個,,一是用60°搞大坡度盤旋,,二是增加1.4倍的空速,三是改變飛機迎角,,貌似只有最后一種情況在著陸條件下可能發(fā)生,。 但是飛機在這一刻要改變多大迎角呢?我們以極限可能性推算,,A320飛機進(jìn)近基準(zhǔn)姿態(tài)大約為2.5°,,標(biāo)準(zhǔn)下滑角3°。甭說復(fù)雜了,,我們就假定機翼安裝角是0°,,這時迎角應(yīng)該為5.5°。我們假設(shè)飛行員拉桿粗猛,,改變迎角到14.7°(擦機尾姿態(tài)加下滑角)——能不能是另一回事——能達(dá)到2倍于重力的升力嗎,? 氣流來向(實際下滑航徑角)在整個拉桿過程中不改變?瞬間能將飛機姿態(tài)拉到11.7°,?這時飛行員可能應(yīng)該擔(dān)心的不是重著陸,,而是擦機尾姿態(tài),當(dāng)然更可能發(fā)生的是“拉飄”了... ... emm 總而言之,,如果您曾稍加留意本系列文章,,可能會注意到我們已經(jīng)從理論和數(shù)據(jù)上都證實了,在著陸接地這個瞬間,,翼根受力導(dǎo)致過載大的說法是站不住腳的,。 穩(wěn)實-輕三點 “輕三點”是一個“古老”的詞匯,對于年輕飛行員來說尤為陌生,,查字典可能都查不到,。主要是為了對稱性,畢竟在這里放一個洋文“kiss landing”,,有點不倫不類的,。雖然輕三點用來形容A320飛機落地也不妥帖,反正咱也找不到別的詞,不懂的也別杠啦,,咱們聊正經(jīng)的,。 追求“輕三點”落地也沒什么不好,正如我們以前演算過的,,就是著陸過載可能會大點(發(fā)生升力卸載的時候),。外部壓力不談,這年頭誰還不要個臉,,落地輕一點聽客艙小姐姐一夸,,咱也能小得意一把不是 ... ... 誰要說能完全拋棄這一點點“虛榮心”,我跟誰急 ... ... 話說回來,,萬一哪天“手氣”不好,,手一哆嗦,多帶了那么一點,,且不論一會可能發(fā)生升力卸載的事,,就是帶飄了,機長可能就是臉面上掛不住,,而副駕駛可能被接管的可能性就大了,。而升力一旦發(fā)生卸載,等下打出LOAD<15>報來,,百思不得騎姐的數(shù)字,,面子更加掛不住。 空客的手冊里貌似也不太強調(diào)穩(wěn)實的這個詞,,只在FCTM中含蓄的表示了一下:拉平過程中典型的俯仰增量大約為4°,,可能導(dǎo)致機動中一個10節(jié)速度減小下的-1°飛行航跡角。 來,,我們算一下——這個數(shù)學(xué)計算真心不復(fù)雜,,心算就行。-3°假使對應(yīng)700ft/min的下降率,,-1°是不是對應(yīng)233ft/min,? 如果硬要談體感的話,200多的下降率是有點“重”,,且200左右的下降率怎么控制,?看垂直速度表嗎?不談滯后性的話,,它也可能等會就不顯示了(低于200ft/min)。再說你要是拉平還在看儀表(據(jù)說有人可以瞄三眼速度,,我反正是不信的),,可能邊上的兄弟早就“哦呵宣天”的了——標(biāo)準(zhǔn)一點,喊話喊話 ... ... 嗯 ... 這個話題也許咱們可以留著下次再談。而穩(wěn)實和“輕三點”接地的著陸過載推演,,我們也早已為您呈現(xiàn),,孰是孰非請自便。 拉-不拉 拉桿,,這是咱吃飯的本領(lǐng),。空客為了讓我們有活干,,故意在拉平方式后設(shè)個坑來套我們——30ft后系統(tǒng)8s內(nèi)開始從50ft記憶的姿態(tài)減小至機頭向下-2°?,F(xiàn)在我們卻要糾結(jié)拉還是不拉,是不是袁隆平爺爺真的工作太努力了,? 但是我們真的沒法克服拉桿“粗猛”導(dǎo)致“翼根過載”的念想不是,?真的真的真的太難啦 ... ... 我們的確在前幾期用了一些算數(shù)題來說明問題,也并不是為了說明“抽桿”的好處,,而是為了說明大的下降率接地會有極大的重著陸風(fēng)險,。只是在已經(jīng)發(fā)生了下沉快的情況下,飛行員會有快速帶桿的本能,。而為了減小下降率,,這種操作不可避免——過往下沉快就立馬選擇復(fù)飛者聽聞有幾人爾?當(dāng)然原因也許跟下面要說的有關(guān),。 如果大家聽說過“幸存者偏差”這個詞——沒接觸過的話請自行搜索一下,,也許我們可以換一個角度來談?wù)勥@個問題。先問大家一個問題:我們著陸時發(fā)生“接地垂直過載大”事件的概率有多大,? 基于粗略的統(tǒng)計,,我給大家一個估算值吧,1/500,,即五百個航段發(fā)生一次——把空客監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的一二三級事件全算上,。而這些事件既不等同與真正定義上的“重著陸”,也不等同于可造成機體受損的大“著陸過載”,,目前它們的用途只是一種可能叫做安全管理上的關(guān)口前置,。 請不要糾結(jié)的它的精確度,這里只是想表明一個簡單的概念,,平均下來看,,每個飛行員一年難得發(fā)生一次“接地垂直過載大”事件——多于這個平均數(shù)的,自己反思下算了,,咱都互相留點面子 ... ... 發(fā)生概率如此低,,對于飛行員個人來說,要想從這里面獲得什么“教訓(xùn)”還真有點難度,。 從這些監(jiān)控事件中,,的確發(fā)現(xiàn)了諸如拉桿“粗猛”這一表層現(xiàn)象。而這些現(xiàn)象也的確很容易地誤導(dǎo)了我們這些從業(yè)者,因為“偶然原因幸存下來”的數(shù)據(jù)會讓我們一葉障目,,卻忽視了其它未發(fā)生事件的航段數(shù)據(jù),。 如果檢視一下所有的數(shù)據(jù),也許我們可能會發(fā)現(xiàn),,拉桿“粗猛”這一現(xiàn)象發(fā)生的概率,,要比著陸時過載大事件可能要高得多——雖然它們之間并沒有什么可比性。也許作為一種本能,,還不如說:下降率大和拉桿“粗猛”相關(guān)性大些 ... ... 收-不收 跟拉桿問題類似的是收油門時機,,“幸存者偏差”也同樣存在于其對“接地垂直過載大”的影響。 當(dāng)然我們還是可以說不收油門對接地垂直過載是有些間接影響的,,比如不收油門,,SPEED方式下空速不降低,再不拉桿,,姿態(tài)不變化,,匹配的下降率就不會減小,從而可能導(dǎo)致“接地垂直過載大”,;收了油門,,不拉桿,掉機頭,,飛機下沉更快 ... 呃 ... 說來說去,,好像還是拉不拉桿的問題 ... ... 我們在過往文章中早已指明不收油門的“危害”,接地時擾流板不放出,,升力不能及時卸載,,從而導(dǎo)致飛機彈跳。如果這時候飛行員在飛機“在地面”狀態(tài)記憶時間內(nèi),,將油門收光,,擾流板“意外”地放出,那么可能導(dǎo)致更大的接地垂直過載——事實上必然如此,。 與其糾結(jié)什么時候收油門問題,,我們還不如學(xué)習(xí)下自動著陸時自動油門的搞法,40英尺就收到慢車推力,,相信我們的拉平技術(shù)應(yīng)該比自動駕駛還是強點吧 ... ... 所以,,管它呢,把注意力別放在這就對了 ... ... 至少,,我們可能也應(yīng)該遵循FCTM手冊里的建議:飛行員在最恰當(dāng)?shù)臅r候收回全部推力——視情況不同,,收油門的時機或遲或早。但是,,機組必須確保最晚在接地時所有的推力手柄都在慢車卡位,,以保證接地時地面擾流板放出,。 能量-下降率 飛行員也是常人,,作為一個正常人總是得有點執(zhí)念,,比如說對能量的執(zhí)念。我們在下降時搞能量管理,,進(jìn)近時深怕速度“不飽滿”(想一想超重著陸和非正常時修正后Vapp),,也將這一概念延續(xù)到著陸拉平。 如果你要一個“收油門晚”的人給個理由,,他通常給你的答案必定是“能量不足啦”,,當(dāng)然通常這個時候你也都會看到下降率“確實有點大”。如果陷入到這個里面,,可能馬上帶來一系列問題,,比如是“先有蛋還是先有雞?”之類的 ... ... 所以還是跳脫出來,,我一般會馬上問他,,“你剛才拉桿,飛機沒反應(yīng)了么,?” ... ... “有” ... ... “那為什么不繼續(xù)拉,?” ... ... “怕過載大” ... ... emm ... ... 你信不信,這是個托比烏斯環(huán),。 同樣的,,F(xiàn)CTM手冊有云:飛機接近地面時應(yīng)避免大下沉率,即使為了保持下滑道也是如此,。應(yīng)優(yōu)先考慮姿態(tài)和下沉率 ... ... 在拉平中,,飛行員不應(yīng)專注于空速,而應(yīng)專注于姿態(tài)和外部參考,。 拉桿改變姿態(tài)從而改變下降率,,油門控制速度從而控制能量。嗯,,沒毛病 ... 速度是水平方向的能量元素,,而下降率是垂直方向的能量元素。但此能量非彼能量,,控制哪個先 ... ,?你不會想告訴我,你想用油門控制下降率吧 ... ,? 曲線-直線 毫無疑問地,,人類學(xué)習(xí)某樣技巧,需要具象化某些東西——就像我們前幾期用數(shù)學(xué)描述著陸過載的產(chǎn)生一樣,。只停留在某個人的腦袋里,,不可描述,,如何以理服人,當(dāng)然別人也就沒法學(xué)習(xí),,形成共識,。 我們有“拉平曲線”的講法,但是搜遍整本手冊,,沒有查到這個名詞——對應(yīng)的,,倒是有個“拉平剖面”。 飛機接地前的運動軌跡也必然是連續(xù)的,,我們把拉平技巧當(dāng)做一門“藝術(shù)”,,似乎因而稱之為曲線也并未有蠻大不妥。但有時候這樣想想,,可能會發(fā)現(xiàn)我們把拉平過程處理的“過于藝術(shù)”,。如果您要追尋一條完美曲線,空中機動過載就得控制的適當(dāng),,不能隨便拉拉就算了,,不然可能變成拋物線 ... ... 要不咱還是給自己降低點難度?對拉平曲線搞一下“降維打擊”,。假設(shè)一下,,如果飛機在下滑道上以穩(wěn)定狀態(tài)過跑道頭,我們姑且把這時候的飛機,,看著像以-3°航徑角向“大白塊”近端運動——看不出運動趨勢的請面壁一下,。然后我們拉桿的目標(biāo)設(shè)定為向“大白塊”遠(yuǎn)端運動,對著那個點“撞”上去如何,?醬紫接受不了,?那就向接地區(qū)內(nèi)后面的標(biāo)線瞄準(zhǔn)如何? 這樣說或者這樣做或許可能真的沒法讓人接受,,但這樣想想應(yīng)該還是可以的吧 ... ... “看得近”和“看得遠(yuǎn)”,,“飛軌跡(航徑角)”和“飛姿態(tài)”,這是兩對孿生兄弟,,我們也分辨不出誰好誰歹,,就這么一說,您就當(dāng)奇葩說看看算了 ... ... 隔天我到監(jiān)控數(shù)據(jù)里看了下飛行軌跡可視化回放,,拉平過程是一條曲率極小的線中的一小段,,這是我把它放大又放大之后的發(fā)現(xiàn),而最開始拉平階段(著陸)只被標(biāo)成了一個小點,。 卡爾薩根從著名的旅行者1號在太陽系邊緣回望地球的照片中悟出了:再看看那個光點,,它就在這里。那是我們的家園,,我們的一切,。你所愛的每一個人,,你認(rèn)識的每一個人,你聽說過的每一個人,,曾經(jīng)有過的每一個人,,都在它上面度過他們的一生。我們的歡樂與痛苦聚集在一起,,數(shù)以千計的自以為是的宗教,、意識形態(tài)和經(jīng)濟(jì)學(xué)說,,所有的獵人與強盜,、英雄與懦夫、文明的締造者與毀滅者,、國王與農(nóng)夫,、年輕的情侶、母親與父親,、滿懷希望的孩子,、發(fā)明家和探險家、德高望重的教師,、腐敗的政客,、超級明星、最高領(lǐng)袖,、人類歷史上的每一個圣人與罪犯,,都在這里——一粒懸浮在陽光中的微塵。 本能-技能 不是每一個足球運動員都是貝克漢姆,,當(dāng)然我不是說他們長得沒他帥,,而是他們沒有標(biāo)志性的“貝氏弧線”。據(jù)公開報道,,小貝同學(xué)除了擁有極高的天賦,,在年少時為了追求卓越,放棄了業(yè)余生活的每一分鐘,。他不斷地練習(xí),,練習(xí),再練習(xí),,直到他能夠?qū)⑶蚓珳?zhǔn)地踢到任意一個他想踢到的位置,。在英國,貝克漢姆甚至贏得了“足球物理學(xué)界愛因斯坦”的美譽,。 天賦對任何一個技能工種都極其重要,,在飛行領(lǐng)域也是一樣。但可惜的是,,不是每一個微塵上的寄生物都能得到同樣多的光輻射,。手眼協(xié)調(diào)能力,,作為一種本能,你不得不羨慕的是,,一上來就有些人,,在飛機操縱能力上占盡先天優(yōu)勢——當(dāng)然飛行員最重要的天賦可能正在從“手上功夫”變成其它項目,比如情景意識 ... 本能的引證解釋是形容某種下意識的舉動或反應(yīng),。咬文嚼字的事咱就不干了,,但意識在前還是在后?——我們口里念叨的“提前量”問題,,應(yīng)該還是比較重要的,。 作為電傳飛機操縱系統(tǒng)的“痼疾”,A320系列飛機在俯仰操縱上發(fā)生操縱滯后(感覺反應(yīng)延遲)有兩個因素:一是飛行員側(cè)桿輸入和ELAC計算機之間的信號延遲,,另一個就是升降舵的偏轉(zhuǎn)速率限制,。預(yù)計到這種反應(yīng)延遲加上對拉平方式的理解,您也許就不會覺得:“我明明拉桿了,,飛機就是沒反應(yīng)啊 ... ... ”,,嗯,怪我咯 ... 這還沒有包括對其它情勢的判斷,,比如拉平前的下降航徑角,,還有環(huán)境因素:機場標(biāo)高、非標(biāo)準(zhǔn)的3°以上的下滑角,、順風(fēng)亂流影響,、跑道上坡或下坡 ... ... 也許還要加上橫向偏差的干擾和對速度的“擔(dān)憂”。這些都屬于技能的范疇,,而技能增長與知識經(jīng)驗的積累高度相關(guān),。 直覺-數(shù)據(jù) ... 直覺它要我告訴你 告訴你 告訴你 告訴你 正如網(wǎng)紅歌里唱的那樣,直覺有時候就是那么沒有來由的,,它有很多特點:直接,,快速,堅定感,,直覺思維與分析性思維相比雖然有著明顯的區(qū)別和不同,,但二者的發(fā)生和形成并不矛盾。就像本能與技能一樣,,用之于飛行也并無不妥,,也許有時候回想一下,多少次沒來由的直覺就突然喚起了你,,從而恢復(fù)了“情景意識”,。 但是在著陸過載這個專門課題上,可能有大部分人就是因為直覺發(fā)生了理解偏差——雖然直覺告訴我不要這么寫,。所以咱們前幾期一直在用數(shù)據(jù)說話,,希望大家用直覺也能發(fā)現(xiàn)它們是小風(fēng)小浪同學(xué)苦心孤詣,,利用不多的休息時間精心編撰的。 極限-日常 用著陸過載分析來解決拉平技術(shù)問題,,本質(zhì)上就和用極限思維方式來解決日常性問題一樣——就像用“底線思維”來解決安全問題而忽略SOP一個意思,。從本性上講,我們不希望給朋友們留下這樣的觀感,。 本系列文章只是針對著陸階段1s的時間內(nèi)發(fā)生的事情,,進(jìn)行的專門理論研究和數(shù)據(jù)統(tǒng)計——夾筋一點講其實只有3/8s。而飛行員要飛好一個落地,,絕不能只是關(guān)注這一秒鐘內(nèi)發(fā)生的事,。硬上一個專業(yè)術(shù)語的話,就是要安全關(guān)口前置和風(fēng)險管控意識 ... 233333 ... 又一次,,正如FTCM手冊中提到的:穩(wěn)定進(jìn)近對于成功著陸至關(guān)重要,。一定要用合適的空速和飛行航徑角。飛行員需要的是穩(wěn)定進(jìn)近和正確的拉平技術(shù),,如果認(rèn)為不能安全接地,應(yīng)果斷復(fù)飛,。 關(guān)注-忽視 正如我們通篇想表達(dá)的那樣,,重著陸話題雖然大家常常探討,但在群體意識中有不少誤會的地方,。某些人甚至對著陸拉平過程過度神秘化,,發(fā)明了一些莫須有的名詞,創(chuàng)造了一些操作手冊不推薦的方法,,有可能把一些初入飛行事業(yè)的人帶偏了,。 本篇的成文時間在本系列文章第七-八篇之間,在上一期推送后,,有的留言看起來讓我作為研究者也好,,飛行員的角色也好,略顯尷尬,,但這篇文章并不是對他們的回應(yīng)——我更傾向于將研究成果和感情回饋給認(rèn)真閱讀的朋友們,。我們已預(yù)設(shè)的態(tài)度仍然是:過度關(guān)注著陸過載(或接地垂直過載)這個單一因子,對提高飛行技術(shù)并沒有什么好處——而作為一個話題,,隨便聊聊我想也并不礙事,。如果是作為一名在成長路上的飛行員,還是把精力放在情景意識和SOP程序上,,再就是像小貝同學(xué)一樣不斷地練習(xí),,練習(xí),再練習(xí)吧,。 正如我們開篇時說的,,最好的結(jié)局就是可以忽視過載這個事,。盡管把我們的調(diào)侃忽視吧,也不必要過于糾結(jié)背后本身的原理,,以及本系列文章的所有關(guān)于著陸過載的論證,,去關(guān)注一下手冊內(nèi)容吧。 最后一次,,借用FCTM的描述:如果飛機以Vapp和穩(wěn)定的飛行航徑角到達(dá)拉平高度,,那么正常標(biāo)準(zhǔn)操作程序SOP的著陸技術(shù)可使飛機保持正確的接地姿態(tài)和空速。 |
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