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預防擦機尾
前 言
擦機尾可能導致嚴重的機體損壞,由此產生的維修費用將給運營者帶來數百萬美元的損失,同時將減少運營效益。在最極端的情況下,擦機尾可能導致飛機氣密隔板受損,最終將導致機體結構失效;而且,那些又長又淺的擦痕如果沒有得到正確的修補,最終也會導致運行風險的增加。但是如果機組完全明白導致擦機尾的原因且按照既定的標準程序操作,擦機尾是可以避免的。
預防措施中有兩點至關重要:一是提高機組人員對擦機尾的認識;二是將擦機尾預防納入標準訓練程序中。在機組成員進行起飛和進近簡令中加強對預防擦機尾的討論也是很重要的,特別是當起降環境中存在大風的時候。
本文將在接下來的敘述中:
——對擦機尾進行一個概覽,并了解波音公司是怎么對此進行描述的;
——檢視擦機尾的原因和預防措施;
——強陣風環境中運行的討論;
——訓練建議和預防措施回顧。
一、擦機尾概覽
在飛機起飛或著陸過程中機尾與地面發生撞擊,即可認定發生了擦機尾事故。雖然許多擦機尾事故發生在起飛的過程中,但是著陸時發生擦機尾的可能性更大。擦機尾多半是人為失誤造成的。
擦機尾可能對氣密隔板造成嚴重的損壞。飛行過程中,如果飛機在增壓時氣密隔板失效可導致嚴重的事故。
擦機尾事故也是昂貴的。在一項安全調查中,其中一家航空公司報道稱一次擦機尾事件公司會為此付出一千兩百萬美元的維修費用,且在維修期間運營效益也會損失。

為減少擦機尾事件的發生,波音公司已經完成了相關設計工作,其中包括在一些機型上使用了改進型升降舵感覺系統。比如:747-100/-200/-300在整個重心和重量包線范圍內的感覺(桿力)是不一樣的,而747-400系列飛機的升降舵感覺系統設計成了可以連續提供升降舵壓力的形式,這就減少了因為桿力不同帶來的潛在的擦機尾風險。747-400擦機尾的概率低于747-100/-200/-300。
除此之外,一些777型號安裝了擦機尾保護系統,該系統通過軟硬件的配合保護飛機。737、767和777的一些型號還裝備了尾撬,可以避免大多數起飛擦機尾事件帶來的機體受損。但是以上這些設備并不能保證對著陸擦機尾以及部分起飛擦機尾的有效有效防護。同時,尾撬的存在也減少了機尾離地間隙。
波音許多機型的加長型號的使用速度都比同機型短機身型號的起飛速度要大(比如757-300和757-200相比較)。隨之帶來更大的V1, Vr, 和 V2速度,或是進近速度,這些都是為了增大機尾離地間隙。使用更大的速度能為加長型提供與同機型短機身型號相同的機尾離地間隙。
除了機型的不同可能導致擦機尾,還有很多其他的因素也會導致擦機尾的發生,其中包括陣風和大側風環境。但是如果訓練得當且機組成員經驗豐富同時按照既定程序操作飛機,上述的不利環境因素是可以克服的。
波音公司對導致擦機尾事件發生的誘因進行了大量的研究,并且持續不斷地尋找解決方案以避免其發生,比如使用改進型升降舵感覺系統。一些增強型預防措施,比如在波音777機型上使用的擦機尾保護功能,進一步減少了事故發生的可能性。
波音公司為了減少擦機尾事件的發生,還進行了一系列極為詳盡的起飛試驗,這也是任何一款新型飛機取證時必經的程序。
在試飛過程中,起飛環境是經過特殊設置的,以驗證機組過過早抬輪、過快抬輪對于飛機的影響;在著陸過程中主要驗證不平飄和平飄過長兩種情況。
在試飛中,每個需要認證的標準都是基于飛機的設計可使用性建立的。在所有情況下,波音商用飛機均達到或超過起飛和著陸的取證標準過程,包括側風環境的起飛或著陸(見表1)。同時單發起飛和著陸的數據也是經過評估的(見表2)。

△表1

△表2
二、誘因和預防
起飛階段
在起飛過程中,一系列因素會增加擦機尾的可能,
其中包括:
配平設置不當;
抬輪方法不當;
錯誤使用飛行指引儀;
速度Vr前抬輪:
▫ 過早抬輪:太猛烈,誤判。
▫ 過早抬輪:起飛速度設置錯誤。
▫ 過早抬輪:V1和Vr數值相差太大。
過大的起始俯仰姿態。
強陣風和/或者側風環境可能導致空速減小并
且需要對飛機進行橫向控制,就有可能要用到擾
流板,進一步減小了飛機的總升力。
但是如果起飛方法得當,這些誘因都是可以被弱化的(參照公司相應機型的操作手冊信息),其中包括:
采用正常起飛抬輪技術。對于現階段生產使用的飛機來說,只要是重心/重量和平衡調配得當,桿力應該是一樣的。在大多數時候,不應該粗猛抬輪。
在恰當的時機抬輪。過早抬輪意味著升力小,機尾離地間隙小。
以恰當的速率抬輪。不要抬輪過快,或抬姿態過大。
使用正確的起飛速度。機組應當確保實際使用推力和所需推力一致,并且熟悉QRH和飛機操作手冊中關于起飛速度的計算方法。
在一些機型上考慮使用較大的襟翼角度,以保證足夠的機尾離地間隙。
在起飛滑跑過程中使用適量的副翼以保證機翼的水平。
在試飛過程中,每個需要認證的標準都是基于飛機的設計可使用性建立的。在所有情況下,波音商用飛機均達到或超過起飛和著陸的取證標準過程,包括側風環境的起飛或著陸。同時單發起飛和著陸的數據也是經過評估的。
著陸階段
著陸時發生的擦機尾事件對飛機造成的傷害往往大于起飛時發生的擦機尾,因為在著陸的過程中,機尾會比主起落架先接地,會造成后部氣密艙的損壞。以下這些因素會增加著陸過程中擦機尾事件發生的可能性:
不穩定進近。
在拉平過程中帶住飛機不讓接地。
側風操作不當。
復飛時姿態過大。
在著陸過程中可以減少擦機尾可能性的技術包括:
保持最小Vref+5的空速開始拉平,以“指定目標空速”進近。
開始拉平時飛機應該處于配平好的狀態;在拉平過程中以及接地后不要使用配平。
不要為了追求過分輕柔的接地而把飛機帶住在空中。
側風進近和著陸時僅使用恰當的方向舵和副翼。
主輪接地后立刻松開向后的帶桿力,盡快把前輪“飛”到地面上。
接地后不要讓姿態增大。
不要在飛機接地后期望保持機頭上仰姿態以使用氣動減速。
有些進近的最佳選擇是復飛。在航空公司中形成對必要時復飛的鼓勵文化是很重要的,而不是對此采取懲罰措施。
三、在大風和陣風環境中運行
在大風和陣風環境中運行時,因為飛行操縱、主要是擾流板的使用會導致飛機的升力減小,機尾離地間隙會減小。如果擾流板偏轉較大,那么這種氣動損失是很明顯的(如圖3、圖4)。

△圖3

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