导图社区 航线理论
本图是根据《航线运输驾驶员执照理论考试大纲知识点》及个人笔记总结而出。如有错漏,欢迎指正,供大家参考。
编辑于2023-06-18 17:25:54航线运输
法规
国际法规
公约
三大体系
巴主华赔芝加危,东干海劫蒙破坏
“芝加哥公约”体系
原则:主权原则
贡献:统一了国际标准
“华沙公约”体系
贡献:解决了民事纠纷
刑法体系
东京公约
反干扰
治安权
使某人下机权
移交案犯权
免除责任权
定义了航空器“飞行中”的概念:航空器自起飞使用动力时起,至降落终结时止
海牙公约
反劫机
蒙特利尔公约
反破坏
定义了航空器“使用中”的概念:地面人员或机组为某次飞行而进行飞行前准备时起,到任何降落后24小时止。
蒙特利尔议定书
我国有选择性地加入了以上三大系列的主干公约
附件(国际标准和建议措施)
国际民航组织(ICAO)
前身是ICAN
官方组织
19个附件(常考3个)
附件一 人员执照的颁发
附件二 空中规则
附件三 国际空中航行的气象服务
附件四 航图
附件五 空中和地面运行中所使用的计量单位
附件六 航空器的运行
附件七 航空器国籍与登记标志
附件八 航空器的适航性
附件九 简化手续
附件十 航空电信(卷1与卷2)
附件十一 空中交通服务
附件十二 搜寻与救援
附件十三 航空器失事调查
附件十四 机场
附件十五 航行情报服务
附件十六 环境保护(卷1和卷2)
附件十七 安全保卫——国际民用航空防止非法干扰行为的安全保卫
附件十八 危险货物的安全空运
附件十九 安全管理
1照2规3气象, 4图5量6运行, 7标8适9简化, 航空搜事机, 航行环安危。
国际标准被认为是对国际飞行安全或正常所必需的,缔约国根据公约要符合它们,带有一定强制性。在不能符合时,必须根据公约第38条的规定通知理事会,也即通报差异。
建议措施被认为是对国际飞行安全、正常或效率是有好处的,缔约国按照公约将力求符合但不强制遵照执行。
技术文件
国际民航组织还发布诸如“航行服务程序、手册、指南”等更详细更具操作的技术文件。这些文件虽然不具备法律效力,不必强制执行,但它们的技术权威性使得各国民航当局纷纷效仿。
DOC4444-空中规则和空中交通服务-补充附件2和附件 11
DOC8168-航空器运行-补充附件6
DOC8126-航行情报服务手册-补充附件 15
国内法规
《中华人民共和国民用航空法》
目的
维护国家的领空主权和民用航空权利
保障民用航空活动安全和有秩序地进行
保护民用航空活动当事人各方的合法权益
促进民用航空事业的发展
颁发机构
法律——人大
法规——国务院
行业规章——民航局
主权声明
领空主权即领土之上的空气空间,领土包括领陆和领水
依据《国际民用航空公约》,所指一国的领土应认为是在该国主权、宗主权、保护或委任统治下的陆地区域及与其邻接的领水。
中华人民共和国的领陆和领水之上的空域为中华人民共和国领空
中华人民共和国对领空享有完全的、排他的主权。
领土之上的空域叫领空
内容
适航管理
民航局颁布
初始适航管理
型号合格证
设计环节
生产合格证
制造环节
持续适航管理
适航证
使用环节
维修许可证
维修环节
飞行必备文件
国籍登记证
适航证
国务院颁布
机组人员执照
航空器航行记录簿
无线电台执照
所载旅客姓名及其出发地点和目的地点的清单
所载货物的舱单和明细的申报单
飞机上不需要携带托运行李明细的文件
其他文件
航空人员的管理
机组=机长+其他所有空勤人员,机组由机长领导
机长的权利和义务
缺乏信心,拒绝飞行
对航空器处置作出最后决定
更换机组成员
空中治安权
遇险时,指挥、抢救
遇险时,最后离开航空器
发生事故,如实报告
提供合理的援助
航空行为定义
公共航空企业
以营利为目的,使用民用航空器运送旅客、行李、邮件或者货物的企业法人
通用航空
使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动
包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。
中华人民共和国飞行基本规则
转场飞行
飞行前,驻机场航空单位或者航空公司的负责人应当亲自或者指定专人对飞行人员的飞行准备情况进行检查
航路、航线飞行或者转场飞行的航空器的起飞,应当根据飞行人员和航空器的准备情况,起飞机场、降落机场和备降机场的准备情况以及天气情况等确定。
飞行高度层的配备
东单西双
0°~179°范围内
900m~8100m
600m
8900~12500m
600m
12500m以上
1200m
180°~359°
600~8400m
600m
9200m~13100m
600m
13100m以上
1200m
飞行的安全高度
定义:避免航空器与地面障碍物相撞的最低飞行高度
转场飞行
高六平四一
高原和山区:600m
平原地区:400m
在航路中心线、航线两侧各25公里以内
最高标高不超过100米,大气压力不低于1000百帕(750毫米水银柱): 允许在600米的高度层内飞行
最高标高超过100米,大气压力低于1000百帕(750毫米水银柱): 飞行最低的高度层必须相应提高,保证飞行的真实高度不低于安全高度。
紧急情况改变飞行高度层
改变高度层的方法
从航空器飞行的方向向右转30度,并以此航向飞行20公里,再左转平行原航线上升或者下降到新的高度层,然后转回原航线
飞行管制部门允许航空器改变飞行高度层时,必须明确改变的高度层以及改变高度层的地段和时间。
法律责任与罚则
工作人员
情节较轻,由有关部门按照职责分工责令改正
情节严重,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员行政处分或者纪律处分
构成犯罪的,依法追究刑事责任
飞行人员
情节较轻,由有关部门依法给予行政处分或则和纪律处分
情节严重,依法给予吊扣执照1-6个月的处罚或者责令停飞1-3个月
构成犯罪的,依法追究刑事责任
CCAR61
民用航空器驾驶员合格审定规则
相关定义
训练时间
是指受训人在飞行中、地面上、飞行模拟机或飞行训练器上从授权教员处接受训练的时间。
飞行时间
航空器为准备起飞而借助自身动力开始移动时起,到飞行结束停止移动时止的总时间
飞行经历时间
为符合航空人员执照、等级、定期检查或近期飞行经历要求中的训练和飞行时间要求,在航空器、飞行模拟机或飞行训练器上所获得的在座飞行时间
是作为飞行机组必需成员的时间
或在航空器、飞行模拟机或飞行训练器上从授权教员处接受训练或作为授权教员在驾驶员座位上提供教学的时间。
转场时间
在航空器中实施
含有一个非出发地点的着陆点
使用了地标领航、推测领航、电子导航设备、无线电设备或其他导航系统航行至着陆地点
副驾驶
在飞行时间内除机长以外的、在驾驶岗位执勤的持有执照的驾驶员,不包括在航空器上接受飞行训练的驾驶员
威胁
超出飞行机组影响能力之外发生的事件或差错
差错
飞行机组的一项行动或不行动,导致偏离组织或飞行机组的意图或期待。
执照
临时执照
颁发情形
等待颁发执照期间
更改姓名,等待更改执照期间
执照遗失或损坏,等待补发执照期间
失效情形
有效期满
正式执照下发
收到撤销临时执照的通知
有效期120天
执照的有效期
学生:2年
其他:(私、商、多人、航线):6年
执照的更新和重新办理
更新:执照持有人应在执照有效期期满前三个月内向局方申请重新颁发执照
出示:对于驾驶员执照持有人,应出示最近一次有效的熟练检查或定期检查记录
有效期:执照在有效期内因等级或备注发生变化重新颁发时,其有效期自重新颁发之日起计算
执照过期的申请人须重新通过相应的理论及实践考试,方可申请重新颁发
型别等级
飞机:5700kg;旋翼机:3180kg;涡喷飞机
批准信代替型别等级
仅限于在调机飞行、训练飞行、驾驶员执照或者等级的实践考试中使用,批准的有效期限不超过60天
不能取酬
附加训练
平均海平面(MSL)7,600米(25,000英尺)以上的增压飞机
豁免
军方机长检查
121部熟练检查
通信资格
2015年12月31日之前,汉语言等同6级
2008年3月4日以前,ICAO等同3级
ATPL执照申请
年龄:21;I级体检合格证。商照仪表/多人制
至少1500小时的作为驾驶员飞行经历时间
1.执照申请人可以将其在飞机、直升机或者倾转旋翼机飞行手册要求配备副驾驶的航空器上担任副驾驶的飞行经历时间计入CCAR-61部第61.189条(a)所要求的1,500小时飞行经历时间中,局方可以在其满足CCAR-61部第61.189条(a)所有条件后为其颁发航线运输驾驶员执照; 2.在型号合格审定为只有一名驾驶员操纵,但有规章要求配备一名副驾驶操作的航空器上担任副驾驶时,仅可将其不超过50%的副驾驶飞行时间记入CCAR-61部第61.189条(a)所要求的1,500小时飞行经历时间中。
500小时转场飞行时间
100小时夜间飞行时间
75小时实际或者模拟的仪表时间,其中至少50小时是在实际飞行中的仪表飞行时间
250小时担任机长或监视下履行机长职责的飞行时间,其中担任机长的飞行时间至少70小时;或500小时监视下履行机长职责的飞行时间
100小时转场飞行时间
25小时夜间飞行时间
以上飞行经历要求可以包括不超过100小时在飞机飞行模拟机或飞行训练器上的训练时间,其中飞行训练器上的训练时间最多为25小时,这些飞行模拟机和飞行训练器应当是在经批准的训练课程中使用
法律责任
酒精
要求:8小时;含量:0.04%
情节较轻:警告,或暂扣执照一至六个月
情节严重:吊销执照,构成犯罪的,依法追究刑事责任
拒绝、阻碍检查:移送公安机关
理论考试作弊,提供虚假材料
申请人:一年内不得申请执照或等级以及考试
申请人1年,持有人3年
持有人:被撤销之日起三年内,不得申请执照或等级以及考试
伪造、篡改执照:警告或者500元以上1000元以下罚款
伪造、篡改
警告、罚款:500~1000
伪造篡改只罚款
违反CCAR61部其他规定
人员资质违反
情节轻微:人罚款500以下;单位罚款10万以下
情节严重:人罚款1000以下;单位罚款20万以下
航空活动违反
情节轻微:人罚款500以下;单位罚款10万以下
情节严重:人罚款1000以下;单位罚款20万以下
CCAR67
民用航空人员体检合格证管理规则
类别及适用人员
I类:ATPL、商照、多人制
II类:私照、飞行机械员执照、其他飞行执照
有效期
I类:12个月
一般运行:60岁以上6个月
121部运行:40岁以上6个月
有效期延长:45天
II类
40岁以下60个月
40岁以上24个月
有效期延长:90天
撤销与注销
撤销、处罚
违反法定程序
三年不得申请体检合格证
无论是否为持有人,皆三年
注销
到期未延续
死亡、失能
以书面形式告知当事人单位及当事人本人注销的决定、理由和依据
携带要求
在模拟机上训练、飞行,不需要体检合格证
天上要,地上不要
考试用的模拟机,由局方鉴定并批准
违规处罚
隐瞒、伪造病史,申请材料弄虚作假、伪造虚假信息、冒名顶替
警告:500~1000元
犯罪:司法机关
未携带体检合格证、身体不再符合、超出限制条件
警告:500~1000元
机构组织违规使用未有体检合格证人员
单位:20万以下罚款
责任人:500~1000元罚款
CCAR91
一般运行和飞行规则
飞行规则
值勤
安全带:全程
肩带:起飞、着陆
航空器速度
3000米以下
≤470千米/小时(250kt)
机场中心7.5千米范围,离地高度750米以下
≤370千米/小时(200kt)
最小安全空速大于规定值
按最小安全速度
高度表拨正程序
规定过渡高(度)和过渡高度层的机场
高:QFE 高度:QNH
起飞:起飞前:QFE(QNH)----过渡高(度):1013.2hpa
着陆:下降到过渡高度层:QFE(QNH)
没有规定过渡高度或过渡高和过渡高度层的机场
起飞:起飞前:QFE----600m:1013.2hpa
着陆:根据机场区域或管制员指令,QFE
高原机场
假定零点高度:起飞前高度表拨正值1013.2百帕所对应的高度
起飞:不能调QFE,调1013.2hpa(假定零点高度)
降落:不能调QFE,按假定零点高度着陆
航空器降落前,如果航空器上气压高度表的气压刻度不能调整到机场场面气压的数值时,应当按照着陆机场空中交通管制通知的假定零点高度(航空器接地时高度表所指示的高度)进行着陆
空中交通管制
一般国内运输机场
一般国际运输机场
特别繁忙运输机场
至少持有私照
双向无线电通信
具有正常工作的VOR(甚高频全向信标)接收机
应答机和自动高度报告设备
高空空域
需要允许才能进入
双向无线电
应答机
应答机不工作,可以继续飞行不用脱离
在高空空域应答机故障,经ATC同意后,可以在里面继续待着
CCAR97
对着陆的影响
设备故障/降级
灯光故障/降级
对起飞的影响
CCAR121
大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则
氧气要求
氧气可供应时间与飞行剖面flight和氧气瓶oxygen cylinder数量有关
补充供氧
机组
3000~3600米(含)
给执勤机组供氧
超过30min:超过30min的那段飞行,也给其他机组成员供氧
>3600米
全部机组供氧
旅客
3000~4300米(含)
超过30min,对于30min后的那段飞行为10%的旅客供氧
4300~4600米(含)
30%旅客供氧
>4600米
全部旅客
应急供氧(机组)
>3000米:携氧量2小时
大于7600米:一人离开,一人氧气面罩
副驾驶的进入条件
副驾驶是指在飞机时间内除机长以外的,在驾驶岗位执勤的驾驶员。不包括在航空器上接受飞行训练的驾驶员
条件:商照、仪表、ATPL理论考试
机长训练的进入条件
航线运输驾驶员执照所规定的 资格要求和经历要求
基本不考
应急生存训练
一次性应急演练
至少一次佩戴防护式呼吸装置的演练
至少一次经批准的灭火演练
至少一种应急撤离演练
定期应急演练
每24个日历月定期复训一次
保安训练
保安会交流,应急耍滑梯
保安训练不用灭火
事件严重性的确定
机组成员之间的信息传递和协调
自我防卫
非致命性保护器具的使用方法
应对劫机者的行为和乘客的反应
真实场景演练
保护飞机的驾驶舱程序
搜查程序和最低风险爆炸区的指南
新副驾
所飞机型上的飞行经历时间少于 100 小时
机长不具备飞行检查员或者飞行教员资格
特殊机场
VIS<1200米或RVR<1200米
跑道有冰、雪、霜
刹车效应<好
侧风>7米/秒
风切变
机长认为
由机长起飞着陆
近期经历
90天,三次起降
重新建立近期经历
飞行检查员监视下,三次起降
至少一次模拟最临界发动机失效时的起飞
至少一次使用仪表着陆
至少一次全停着陆
值勤期、飞行时间限制
飞行时间
任一日历月:100小时飞行时间
任一日历年:900小时飞行时间
执勤期
连续7个日历日:60小时执勤期
任一日历月:210小时执勤期
机组成员的周、月、年飞行时间限制
周四月百季两拐,一年有九百
任何7个连续日历日内不得超过40小时
任一日历月内不得超过100小时,且在任何连续3个日历月内的总飞行时间不得超过270小时。
任一日历年内不得超过900小时
飞行运行
定期载客
机长和签派员负责
补充运行
机长和副总负责
关键阶段
滑行、起飞、着陆和除巡航飞行以外在 3000 米(10000 英尺)以下的飞行阶段
飞行机组成员不得从事可能分散飞行机组其他成员工作精力,或者可能干扰其他成员正确完成这些工作的活动,机长也不得允许其从事此种活动
结冰条件
小型航空器运行
当有霜、冰或者雪附着在航空器的旋翼叶片、螺旋桨、风挡、机翼、安定面或者操纵面、动力装置上或者附着在空速、高度、爬升率或者飞行姿态仪表系统上时,任何人员不得驾驶航空器起飞
当有霜附着在机翼、安定面或者操纵面上,已经确定霜被除掉,使表面光滑后可以起飞
如符合局方规定,当有霜附着在机翼下部油箱区域时,可以起飞
运输类飞机商业载客或者载货飞行
在已知或者预期结冰条件下运行,应当配备满足飞机型号合格审定要求的防冰装置
在已知或者可能存在地面结冰条件下运行时,除完成污染物检查并采取了必要的除冰和防冰措施外,飞机不得起飞
最低油量
该油量最多可以供飞机在飞抵着陆机场后,能以等待空速在高于机场标高450米(1500英尺)的高度上飞行30分钟
汇报最低油量状态,以时间汇报
不需要优先权
酒精限制
0.04克/210升气体
8小时之内
签派权
国内定期载客:中途机场1小时
国际定期载客:中途机场6小时
补充运行:地面停留超过6小时
重新签派放行
未列入运行规范的机场起飞
云高/能见度
240米/3200米
270米/2400米
300米/1600米
飞行高度规则
目视飞行
距障碍物300米以上
仪表飞行
高六平四:高原600米,平原400米
CCAR135
小型商业运输和空中游览运营人运行合格审定规则
机长资格要求
按VFR运行小型航空器的机长资格要求
至少持有相应类别、级别和型别(如适用)等级的商用驾驶员执照
对于飞机,至少具有500小时驾驶员飞行经历时间,包括至少100小时的转场飞行时间,其中至少25小时在夜间完成
对于飞机,持有相应仪表等级或者航线运输驾驶员执照
按IFR运行小型航空器的机长资格要求
至少持有相应类别、级别和型别(如适用)等级的商用驾驶员执照
至少具有1000小时飞行经历时间,包括500小时的转场飞行时间、100小时的夜间飞行时间以及75小时的实际或者模拟仪表飞行时间(其中至少50小时为实际仪表飞行时间)
持有相应仪表等级或者航线运输驾驶员执照
性能
起飞性能
起飞速度
V1:中断起飞 V2:爬升 Vef:一发失效后安全速度 失去关键看V1
空中最小操纵速度VMCA≤1.2VS
与空气密度成正比,与飞机阻力成反比
密度影响因素
高度
大气压力
温度
湿度
阻力影响因素
放襟翼,阻力增大
重心前移,阻力增大
重量越大,阻力越大
地面最小操纵速度VMCG
最小离地速度VMU
最大仰角离地速度
最小不擦机尾速度
最大刹车能量速度VMBE
决断速度V1
有利于制动停车就增大,不利于制动停车就减小
有利
跑道S上坡
逆风
停止道
不利
跑道下坡
高海拔
顺风
注意:blance V1,重量越大,V1越大
抬前轮速度VR
起飞安全速度V2
35FT
离地速度VLOF
重量越大,离地速度越大
起飞距离
净空道: 满足没有障碍物
增加可用起飞距离
净空道无障碍物,用于起飞
停止道
跑道中心延长线上
足够的强度支撑飞机
没有障碍物
停止道只能用于非正常停车
停止道用于中断起飞
★起飞距离是审定起飞距离的1.15倍
可用起飞滑跑距离(TORA)
跑道长度-预滑段
可用起飞距离(TODA)
跑道长度+可用净空道长度-预滑段
可用距离不随外界环境影响而变化
可用加速停止距离(ASDA)
道长度+安全道-预滑段
影响所需加速停止距离(ASD)的因素
飞机重量、发动机失效速度、大气温度、机场气压高度、风向、坡度
当适航审定确定干跑道的加速停止距离时,不能用反推减速;但是湿跑道可以,前提是反推安全可靠
实际起飞滑跑距离TOR
受环境影响
襟翼位置
跑道坡度
★上坡增大,下坡减小
跑道表面质量
实际起飞距离
起飞航迹和起飞飞行航迹
起飞飞行航迹的四个阶段
起飞飞行航迹Ⅰ段:自高于起飞表面35英尺起,结束于起落架完全收上(收起落架动作可以开始于起飞航道Ⅰ段之前);在该段襟翼处于起飞位置;发动机处于起飞工作状态(TO/GA);速度V2
起飞飞行航迹Ⅱ段:从起落架完全收上到高度不低于400ft;发动机处于起飞工作状态(TO/GA);保持起飞襟翼;V2 上升
起飞飞行航迹Ⅲ段:改平使飞机增速,按规定收起襟缝翼同时增速至VFTO
起飞飞行航迹Ⅳ段:保持该速度上升至不低于1500ft,使用最大连续推力工作状态(MCT)
双发飞机起飞飞行航迹的四个阶段总梯度要求
爬升梯度限制起飞重量,采用改进爬升:即减小起飞襟翼,增大起飞速度
总起飞飞行航迹
总起飞飞行航迹中每一点的爬升梯度减去下列数值作为净起飞飞行航迹的爬升梯度:
1:0.8% 双发飞机;
2:0.9% 三发飞机;
3:1.0% 四发飞机
起飞超障保护区的要求和超障余度要求
保护区半宽
从跑道末端或净空道末端(如有)半宽90米开始,以12.5%的扩张率扩展至900米,然后保持标称航迹两侧900米等距直至起飞航迹的终点
起飞障碍物分析
RNAV1和RNP1飞行程序
RNP AR飞行程序
假设温度(灵活温度)减推力起飞
使用条件:飞机的实际起飞重量小于最大起飞重量
使用意义
发动机的寿命和可靠性
省油不是主要目的
降低维护和运营成本
假设温度需要>外界温度,>拐点温度
假设温度可用于干道面,湿道面不能用于污染道面
减额定功率无道面限制
爬升巡航着陆
影响爬升性能的因素:温度和压力高度
V LOF:升空速度 VMBE:最大刹车速度 VTIRE:最大轮胎速度
上升性能的概念
爬升梯度
爬升梯度=H/S=H/V水平T
爬升率
爬升率=H/T
理论升限和实用升限
理论升限是飞机最大上升率为零的一个理论上的高度
实用升限是飞机的最大上升率减小到某一特定值的高度
民用运输机最大使用高度需要考虑以下几方面
最大认证高度:考虑座舱内外压差限制的最大飞行高度。
最大巡航高度:用最大巡航推力使飞机能够维持的最大高度
抖振极限高度:在给定载荷因数(如1.3g)下出现抖振时对应的高度
爬升升限:使用最大爬升推力爬升到给定爬升率对应的高度
巡航性能的概念
★SR燃油里程概念
给定的燃油消耗,所飞过的航程,SR越大越省油
最大航程巡航(MRC)
SR最大时所获得的航程
MRC比LRC省油
长航程巡航(LRC)
损失1%SR所得到的航程
轻高慢远
随着重量的减轻,最佳巡航高度增加,最大巡航马赫数减小,燃油里程增大
一个指示空速对应一个所需推力,无关高度
巡航中发动机失效后的要求
失效后工作发推力:MCT
失效后飞机速度VMD
飘降时净航迹在障碍物上方2000FT
改平后净航迹在障碍物上方1000FT
★成本指数与经济巡航马赫数
成本指数CI=C时/C油
CI=0→MMRC最大航程巡航马赫数
CI=∞→VMO/MMO最大飞行可操纵速度
双发飞机进近复飞和着陆复飞的规章梯度要求
进近爬升最低梯度为:双发2.1%
着陆复飞最低梯度为:所有机型均为3.2%
下降性能
最小下降率速度和最大下降率速度的确定
用最小功率速度VMP下降,获得的下降率最小。
为获得最大下降率,下降角和下降速度都应尽可能大,能获得最大下降率的速度等于或小于操作限制速度MMO/VMO
应急下降
座舱失压:在巡航飞行过程中,若座舱失压,应果断进行应急下降,因为舱压下降,乘客缺氧可能丧失有效意识。
化学氧气系统的特性
有一个独立的化学发生器,拉下面罩后即被启动。其后,不能停止氧气流。氧气流量和供氧压力与客舱高度无关
对旅客的供氧有一个特定的时间段,如15或22分钟。对于这种系统,预先就确定了最大飞行剖面。
气体氧气系统的特性
可以按客户需要选择高压氧气瓶的数量
氧气流量和供氧压力取决于高度。流速由每个面罩容器上的高度表式流量调节装置控制。这样可以优化旅客用氧:高度越低,氧气流量越小
供氧时间取决于飞行剖面以及所装氧气瓶的数量。客舱高度低于10,000英尺时,没有氧气流量。
旅客供氧要求
着陆性能
着陆进场参考速度:着陆进场参考速度VREF不得小于1.23 VSRO(着陆构型参考失速速度)或1.3 VS和VMCL
最后进近速度:进近中,飞机以不小于VREF的最后进近速度VAPP稳定进近一直到50英尺的高度
实际运行中,VAPP是在VREF的基础上考虑风的修正后确定的速度,即VAPP与VREF的关系如下:VAPP=VREF+风修正
通常顺风不做修正,逆风需要修正,具体修正的量由制造商给出
着陆进场参考速度及最后进近速度
跑道上方50ft所对应的速度
最小进近速度VREF≥1.23着陆构型参考失速速度(VSRO)或1.3VS和VMCL
所需着陆距离和可用着陆距离
对滑跑方向性能影响: 粘性viscous<动态dynamic<橡胶还原rubber 小到大,粘动胶vdr
粘性滑水:可控 动态滑水:难控 橡胶滑水:不可控
干道面是审定着陆距离的1.67 倍
湿道面是审定着陆距离的1.15倍
可用着陆距离
停止道只能用于非正常起飞
跑道内移可用于滑跑起飞,不可用于着陆
注意相互关系
燃油与备降场
燃油政策
国内
航程燃油
备降燃油
45分钟备份油
国际
航程燃油
应急燃油
航程燃油的10%
备降燃油
等待燃油30分钟
等待高度450m(1500FT)
无备降场时,应急燃油为正常巡航2小时的油量
备降场选择
起飞备降机场
双发飞机:1小时距离
三发以及三发以上飞机:2小时距离
备降机场最低天气标准
只有一套进近设施与程序的机场
最低下降高(MDH)或者决断高(DH)增加120 米(400英尺)
能见度增加1600 米(1英里)
具有两套(含)以上非精密进近设施与程序并且能提供不同跑道进近的机场
最低下降高(MDH)增加60米(200英尺)
能见度增加800米(1/2英里)
在两条较低标准的跑道中取较高值
具有两套(含)以上精密进近设施与程序并且能提供不同跑道进近的机场
决断高(DH)增加60米(200英尺)
能见度增加800米(1/2英里)
在两条较低标准的跑道中取较高值
国内不选择备降场
飞机预计到达目的地机场时刻前后至少1小时的时间段内,该机场云底高度和能见度符合下列规定并且在每架飞机与签派室之间建立了独立可靠的通信系统进行全程监控,则可以不选择目的地备降机场
机场云底高度至少在公布的最低的仪表进近最低标准中的最低下降高(或者决断高)之上450米(1500英尺),或者在机场标高之上600米(2000英尺),取其中较高值
机场能见度至少为4800米(3英里),或者高于目的地机场所用仪表进近程序最低的适用能见度最低标准3200米(2英里)以上,取其中较大者
国际不选择备降场
预定的飞行不超过6小时,且相应的天气实况报告、预报或者两者的组合表明,在预计到达目的地机场时刻前后至少1小时的时间内
如果该机场需要并准许盘旋进近,至少在最低的盘旋进近最低下降高(MDA)之上450米(1500英尺)
此二者满足其一即可
至少在公布的最低的仪表进近最低标准中的最低下降高度(MDA)或者决断高度(DA)之上450米(1500英尺),或者机场标高之上600米(2000英尺),取其中较高者
机场能见度至少为4800米(3英里),或者高于目的地机场所用仪表进近程序最低的适用能见度最低标准3200米(2英里)以上,取其中较大者
相关定义
二次放行飞行计划
适用条件:只用于国际航线
中心思想:把10%航程时间的应急燃油作为由二次放行点到最终目的地机场的所需燃油
放行点的最佳位置:航程89%的位置
使用:顺起逆终
常见重量术语及相互关系
干使用重量(DOW)+业载/商载(PL)=零燃油重量(ZFW)
零燃油重量(ZFW)+储备燃油=着陆重量(LW)
零燃油重量(ZFW)+储备燃油+航程燃油(trip-fuel)=起飞重量(TOW)
着陆重量(LW)+航程燃油(trip-fuel)=起飞重量(TOW)
起飞重量(TOW)+滑行燃油=滑行重量
指数IDEX
意义:缩小一定倍数的力矩
指数的加减代表了力矩的加减
指小心前低头大
指数小了,重心靠前,低头力矩增大
重心的表示方法
MAC%表示重心位置
备用前重心
定义:将飞机重心前限向后移动,压缩装载时的重心可调范围,从而使得装载完毕时的重心较为靠后
用途:可以在起飞重量受到场长限制时适当增大起飞重量,也可以在巡航时减小飞行阻力降低油耗
会降低安全范围,稳定性不好,其余的都是优点
最大起飞重量和最大商载的计算
载重计算中最大起飞重量应为以下三者中的最小值
最大起飞重量
最大着陆重量 + 航程燃油
最大零燃油重量 + 航程燃油+储备燃油
载重计算中最大业务载重量应为以下三者中的最小值
最大起飞重量 - 干使用重量 - 航程燃油 - 储备燃油
最大着陆重量 - 干使用重量 - 储备燃油
最大零燃油重量 - 干使用重量
飞行计划
副本:飞行计划三个月,补充一个月,维修六个月
飞行计划的提交
正常:撤轮挡时间前2小时30分钟
最迟:撤轮挡时间前75分钟
最早:撤轮挡时间前24小时
其他任务:撤轮挡时间前120小时
飞行计划的保存
在主运行基地保存至少3个月
飞行计划的内容
飞行任务性质、航空器呼号、航班号、航空器型别、机载设备、真空速或马赫数、起飞机场、预计起飞时间、巡航高度层、飞行航线、目的地机场、预计飞行时间、航空器国籍和登记标志、航空器携油量、备降机场
性能&报文
B1:1090/out
B2:1090/out、in
D:DME
I:INS惯导系统
R:PBN
W:RVSM
A1:RNAV10(RNP10)
L1:RNP4
S1:RNP APCH
气象
云和降水
云
云的分类和特征
分类
高云(云底高度在6000 m 以上)
卷云 Ci、卷层云Cs、卷积云Cc
中云(云底高度在2000~6000 m)
高积云Ac、高层云As
低云(云底高度低于2000 m)
淡积云Cu、浓积云TCu、积雨云Cb、积层云Sc、层云St、雨层云Ns、碎层云Fs、碎积云Fc、碎雨云Fn
浓积云(TCu)
云块底部平坦而灰暗,顶部凸起而明亮,云体高大,像大山或高塔。厚度常在1000~2000m之间,厚的可达6000m
积雨云(Cb)
云体十分高达,像大山或高峰,云顶有白色纤维结构,有时拓展成马鬃状或铁砧状;云底阴暗混乱,有时呈悬球状、滚轴状或弧状
云的形成与天气
积状云的形成
常形成在对流运动中,积状云就形成于对流高度高于凝结高度两高度之间
暖而湿的空气上升形成
层状云的形成
在水汽充沛的条件下,系统性垂直运动中能形成范围广阔的层状云
系统垂直上升形成
可见潮湿空气被迫抬升,会形成几乎没有垂直发展的层云
波状云的形成
常形成于大气波动或乱流中
大气波动乱流形成
云相关的天气
云的形状不影响结冰强度
与积状云有关的天气
大气不稳定时,容易出现淡积云和浓积云,并可能发展成积雨云。如果大气稳定,对流不易发展
与层状云有关的天气
层状云由高向低转变,未来可能转变成雨层云而产生降水。反之,则天气将会转好
与波状云有关的天气
大多数波状云出现时,大气比较稳定,天气少变
但有时波状云伴随着卷积云时,天气将转坏
高压辐射雾,低压平流雾
平流雾:冬季暖湿上岸(冬季海洋流向陆地)
降水
降水的形成
水汽凝结物从云中降落到地面的现象称为降水
降水是在云中形成的,当云滴增长到足够大时,才能从云中降落至地面而形成降水
不同类型的云产生不同的降水
能产生降水的云,厚度至少为4000ft
水汽凝结物从云中降落下但在空中蒸发掉没降落到地面的现象称为雨幡
降水的分类
降水从形态上可分为固态降水和液态降水
降水按性质可分为连续性降水、间歇性降水和阵性降水
连续性降水一般是层状云产生
持续降水,严重积冰(高层云和雨层云)
间歇性降水一般是波状云产生
阵性降水一般是积状云产生
降水还可以按强度划分为小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨
对飞行的影响
能见度减小
含过冷水滴的降水会造成飞机积冰
在积雨云区及其附近飞行的飞机可能造雹击
大雨和暴雨能使发动机熄火
大雨恶化飞机气动性能:主要表现为空气动力损失和飞机动量损耗
影响跑道的使用
大气运动
大气的水平运动
风的形成
形成风的力
水平气压梯度力:使空气产生水平运动的直接动力是气压在水平方向上分布不均匀而形成的水平气压梯度力
地转偏向力:由于地球自转引起的使相对地球运动的物体偏离原来运动方向的力
摩擦力
惯性离心力
风压原理
风沿着等压线吹,在北半球背风而立,高压在右,低压在左,等压线越密,风速越大。南半球风的运动方向与北半球相反
风的变化
摩擦层中风的变化
摩擦层中风随高度的变化
在摩擦层中,由于摩擦力随高度减小,在气压场随高度变化不大的情况下,随高度增加,风速会逐渐增大,而风向将逐渐趋于与等压线平行
摩擦层中风的日变化
由于摩擦层中上、下层风向风速不一致,白天当上、下层空气混合强烈时,其相互影响就大,上、下层风有趋于一致的趋势。夜晚当空气混合作用减弱时,上、下层风就显示出较大差异
摩擦层中风的阵性
乱流涡旋随大范围基本气流一起运动,引起局地风向不断改变,风速时大时小,形成风的阵性
自由大气中风的变化
自由大气中风随高度变化的原因
自由大气中风随高度有明显的变化,而这种变化主要是由气温水平差异引起的,当水平方向温度分布不均,在自由大气中的不同高度上风就发生了变化
热成风
由气温的水平差异而形成的风称为热成风
。由热成风的形成过程可以得出热成风与温度场之间的关系:即风沿着等压线吹,在北半球背热成风而立,高温在右手,低温在左手,等温线越密,风速越大。
大气的垂直运动
对流
对流层顶--最大风切变
对流的概念和特征
对流是指大气中一团空气在热力或动力作用下的强烈而比较有规则的升降运动
对流产生的原因
对流是空气块在热力或动力作用下产生的垂直运动
对流冲击力
使原来静止的空气产生垂直运动的作用力,称为对流冲击力
对流冲击力分为热力对流和动力对流
大气稳定度
大气稳定度是指大气对垂直运动的阻碍程度
γ<γm (<γd ) 绝对稳定
γ>γd (>γm ) 绝对不稳定
γm <γ<γd 条件性不稳定
系统性垂直运动
概念及特征
大范围空气有规则的升降运动称为系统性垂直运动
系统性垂直运动具有范围广、升降速度小和持续时间长的特征
产生的条件
一般产生于大范围空气的水平气流辐合、辐散区,以及冷、暖空气交锋区,暖空气被抬升也可产生系统性上升运动
大气波动
大气在重力作用下产生的波动,叫重力波
形成原因
两层密度不同的空气发生相对运动时,在其交界面上会出现波动
是在有较强的风吹过山脉时,由于山脉对气流的扰动作用,在一定条件下,可在山的背风面形成重力波,即山地背风波
大气乱流
概念:乱流是空气不规则的涡旋运动,又称湍流或扰动气流。乱流涡旋是由大气中气流切变引起的
分类
热力乱流
当气温水平分布不均匀时,就会产生大大小小的升降气流,由于它们之间有速度和方向的差异,就会形成乱流涡旋
各乱流涡旋间相互碰撞、影响,使其变形,就形成一定范围内的乱流,即热力乱流
动力乱流
当气流流过粗糙地表、丘陵和山区时,由于地表摩擦和地形扰动,会引起气流切变而形成乱流涡旋
当高空风向、风速的空间分布有明显差异时,也会形成乱流,这一类乱流统称为动力乱流
穿越湍流,随波逐流:穿越湍流时,最好随温度升高而上升,温度降低而下降
低空风切变
概念
把在高度600m 以下,风向风速在空间一定距离上的变化称为低空风切变
根据飞机的运动相对于风矢量之间的各种不同情况,把风切变分为四种
低空风切变分类
顺风切变
逆风切变
侧风切变
垂直切变
容易产生低空风切变的天气
雷暴
雷暴附近因有逆温层的存在,使得风切变变得更严重
锋面
辐射逆温型的低空急流
地形和地物
低空风切变的判断
目视判别法
雷暴冷性外流气流的沙暴堤
雷暴云体下的雨幡
滚轴状云
强风吹倒的树林和庄稼
座舱仪表判别法
空速表
高度表和升降速度表
俯仰姿态指示器
机载专用设备探测
飞机积冰
飞机积冰的类型
毛冰:表面粗糙不平,冻结得比较坚固,像白瓷,云中往往是大小过冷水滴同时并存,形成在温度为-5~-15℃的云中
明冰:光滑透明、结构坚实。在0~-10℃的过冷雨中或大水滴组成的云中形成
雾凇:不透明,表面粗糙。云中过冷水滴通常很小,相应的,过冷水滴的数量也较少,多形成在温度为-20℃左右的云中
霜:飞机由低于0 ℃的区域进入较暖的区域凝结而成的
飞机积冰的大气环境
飞机积冰与云中温度、湿度的关系
通常飞机积冰形成于温度低于0℃的云中。但云中温度越低,过冷水滴越少,故在温度低于-20 ℃的云中飞机的次数很少
云中温度露点差值越少,相对湿度就越大,越有利于积冰的形成
容纳水汽的能力与温度有关,温度越高,能力越强
飞机积冰与云状的关系
积云和积雨云
积云、积雨云中上升气流强,云中含水量和水滴都很大,因而云中积冰强度比较大
气流上升致雨,下沉消散
层云和层积云中的积冰
这两种云多出现在逆温层下,云中含水量中等,含水量分布由云底向上增大。因此,云中积冰强度比积状云小,通常为弱积冰或中积冰
雨层云和高层云中的积冰
这两种云的水滴含量也比积状云少,积冰强度一般较弱
但在锋线附近的雨层云中飞行,由于范围大,也能产生强积冰
影响飞机积冰的因素
云中过冷水含量和水滴的大小
云中过冷水滴含量越大,积冰强度也越大
可见水汽越多,结冰越快
飞行速度
低速飞行,速度越大,单位时间内碰到机体上的过冷水滴越多,积冰强度就越大
高速飞行,飞机动力增温,往往不发生积冰
机体积冰部位的曲率半径
机体曲率半径小的地方,与过冷水滴相碰的机会多,故积冰也强
飞机积冰的影响
破坏飞机的空气动力性能
升力减小,增加阻力,增加飞机重量
降低动力装置效率,甚至产生故障
使飞机推力减小,脱落的冰块还可打坏发动机和机身,甚至造成发动机熄火
影响仪表和通讯,甚至使之失灵
积冰会造成堵塞空速管和静压孔,可影响全静压系统的正常工作
天线积冰,影响无线电的接收与发射,甚至中断通讯
迎角传感器积冰会导致错误的迎角数据
其他影响
风挡玻璃积冰,影响飞行员视线
对流性天气
雷暴
雷暴的形成条件
深厚而明显的不稳定气层
充沛的水汽
水汽释放潜热是积蓄能量,不是为雷暴提供冲击力
足够的冲击力
一般雷暴
一般雷暴的结构
构成雷暴云的每一个积雨云称为雷暴单体
由一个或数个雷暴单体构成的雷暴云,其强度仅达一般程度,即为一般雷暴。
一般雷暴单体的生命史
形成阶段
云内都是上升气流,等温线向上凸;云滴大多由水滴构成,一般没有降水和闪电
成熟阶段
云中除上升气流外,局部出现系统的下降气流,上升气流区温度高,下降气流区温度低,降水产生并发展;有强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风等危险天气;云顶成砧状
消散阶段
下降气流遍布云中,等温线向下凹,云体向水 平方向扩,云体趋于瓦解和消散,残留的云砧或转变为伪卷云、积云性高积云、积云性层积云
强雷暴
强雷暴云的结构和天气
如果大气中存在更强烈的对流性不稳定和强的垂直风切变 就会形成比普通雷暴更强、持续时间更长、水平尺度更大的强雷暴
强雷暴云的结构
强雷暴云的结构表现为云体内有稳定、强大的升降气流
强雷暴云的气流结构,使上升气流和下降气流能同时并存且维持相当长时间
强雷暴过境时的地面天气
飑:大气中风突然急剧变化的现象称为飑在飑出现时,风向急转,风速剧增
飑线在冷锋前
冰雹:大的或中等的冰雹降落在飑锋后的大风区,小冰雹则会随斜升扭转气流沿砧状云顶抛出,落在距离云体几千米以外的地方
龙卷:从积雨云中伸展出来的漏斗状的猛烈旋转的云柱
暴雨:强雷暴云一般有强度极大的阵性降水,持续时间长往往形成暴雨
热雷暴
概念:由热力对流产生的雷暴称热雷暴
特点
范围小、孤立分散、各个雷暴云间通常有明显间隙
由于热雷暴的产生与近地层气温升高密切相关,所以随着气温的日变化,热雷暴也表现出明显的日变化特点
白天陆地,夜晚海洋;黎明前,从海洋到陆地
地形雷暴
地形雷暴在迎风方向,山地波在背风方向
是暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被强迫抬升而形成的雷暴
天气系统雷暴
锋面雷暴
强下降气流有利于锋面雷暴 近地面的强下降气流更有可能位于锋面雷暴下面
冷锋雷暴
是冷空气强烈冲击暖湿不稳定空气而形成的
冷锋强、锋面坡度大、移动快、暖空气不稳定、暖湿程度大时,有利于冷锋雷暴的形成
静止锋雷暴
是由暖湿不稳定空气沿锋面上升,或是由低层气流辐合上升而形成
范围较广、持续时间长
暖锋雷暴
在暖锋向前移动时,由暖湿不稳定空气沿暖锋上升而形成
在850hPa 或700hPa 上有切变线配合时,由于有气旋配合,较容易产生雷暴
冷涡雷暴
分为北方冷涡雷暴和南方冷涡雷暴两种
空中槽和切变线雷暴
强烈的辐合气流,能产生较大范围的强烈的上升运动,有利于雷暴的形成
副热带高压西部雷暴
在副热带高压西部外围,空气比较暖湿,常有不稳定气层出现,只要有足够的热力或动力冲击力,雷暴就可以形成
雷暴的活动特征
一般雷暴
随着对流层平均风向移动
雷暴与对流层中平均风向一致
强雷暴
传播的方式移动
雷暴的传播是指原来雷暴的周围产生出新雷暴的现象
新雷暴发展,老雷暴消亡,这就是一种雷暴的传播过程
一年中雷暴出现最多的季节是夏季,春秋季次之,冬季除华南少数地区外,全国极少有雷暴出现
雷暴对飞行的影响
下击暴流
能引起地面或近地面出现大于18m/s雷暴大风的那股突发性的强烈下降气流,称为下击暴流
下击暴流是雷暴强烈发展的产物,在雷暴云中伴随着倾盆大雨存在着强烈的下降气流,当它冲泻到低空时,在近地面会形成强劲的外流—雷暴大风
下击暴流的地面外流的水平尺度是4--40KM,生命周期很短,一般只有10~15min
在下击暴流的整个直线气流中,还嵌有一些小尺度外流系统,称为微下击暴流
下击18,微下击22,高空急流30
微下击暴流的地面外流的水平尺度400- -4000M,生命周期很短,有的只有几分钟
一去二三里,上升600米
微下击暴流不是总对称的
雷击
飞行中对雷暴的判断
根据云的外貌判断
较强雷暴云的特征
云体高大耸立,有砧状云顶和最高云塔
云底呈弧状、滚轴状;云体下半部较暗,并有中心黑暗区
周围有旺盛的浓积云伴随
有垂直闪电
较弱雷暴云的特征
云体结构松散
砧状云顶有与下部云体脱离的趋势
有水平闪电
云中飞行时对雷暴的判断
根据无线电罗盘指针判断
接近雷暴时,无线电罗盘指针会左右摇摆或缓慢旋转
根据通讯受的干扰来判断
一般离雷暴越近,受的干扰越大,有时通讯完全中断
根据天气现象来判断
颠簸逐渐增强,大量降水和积冰的出现,是飞进雷暴云的标志
使用气象测雨雷达和机载气象雷达探测雷暴
在雷达荧光屏上,雷暴云回波的强度大,内部结构密实,边缘轮廓分明,显得特别明亮,在彩色荧光屏上为黄色和红色
在雷达高显器上,可以反映雷暴云的厚度,强雷暴云顶高在12km 以上,在热带地区可超过20km。
特殊地形下的对流性天气
山地背风波
气流越山时,在一定条件下,会在山脊背风面上空形成波动气流,称为山地背风波或地形波或驻波。
山地波背风面不稳定
背风波形成的条件
气流越过是长山脊或山岳地带
风向与山脊交角小于30 度;风速在山脊高度上一般不能小于10m/s,且从山脊到对流层顶,风速随高度的增加或减小保持不变
“小三打死”
在山的迎风面低层气层显著稳定,上层气流稳定度减小
背风波对飞行的影响
山地波中有明显的升降气流和乱流,可给飞行造成很大的影响
背风波中的下降气流不仅使飞机高度下降,也使气压式高度表读数偏高
山地波波区风速很大,还有很强乱流,有时还有滚转气流,会使飞机严重颠簸;乱流最强的区域处在背风波区比山顶稍低的地方
地方性的风
下坡风
在某些情况下,空气越山后,在山的背风面一侧会出现局地强风,这种自山上吹下来的局地强风,称下坡风
海陆风
白天,由于陆地增热比水面快,陆地气温高于海面,陆地上空气产生上升运动,海面上空气产生下沉运动
由于空气运动的连续性,低层空气将从海上吹向陆地,形成海风,而上层空气将从陆地流向海洋,形成一个完整的热力环流
晚上的情形与此相反,形成陆风
山谷风
白天,山坡气温高于山谷上同高度气温,形成低层风从谷地吹向山坡,形成谷风
晚上则形成山风
峡谷风
由于空气的连续性,当其进入狭窄的地方时,流速要加大
在山区和丘陵地区常出现这种风,使风速变化增大,对山地飞行带来影响。
热带气旋
分类
热带低压:中心最大风速10.8~17.1米每秒(6~7级)
热带风暴:中心最大风速17.2~24.4米每秒(8~9级)
强热带风暴:中心最大风速24.5~32.6米每秒(10~11级)
台风:中心最大风速32.7~41.4米每秒(12~13级)
强台风:中心最大风速41.5~50.9米每秒(14~15级)
超强台风:中心最大风速≥51米每秒(大于16级)
形成:形成热带风暴的两个必要条件是温度和湿度,形成热带风暴的最佳条件是水面温度高于27℃和纬度大于10
热带气旋天气
主要是台风天气。台风区内水汽充沛,上升气流强,当它登陆时,常常给沿海地区带来特大暴雨,最大降水集中在台风眼周围的云墙、螺旋状云带附近
台风中心附近风力极强,所经之处,常常造成风灾
气团和锋面
气团
气团稳定,阻止对流
气团是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团
气团的形成条件
要有大范围性质比较均匀的下垫面
必须有使大范围空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件,以使空气能有充分时间和下垫面交换热量和水汽,取得和下垫面相近的物理特性
气团的形成及分类
凡是气团温度高于流经下垫面温度的,称为暖气团
气团温度低于流经下垫面温度的,称为冷气团
气团天气
冷气团的天气特征
当冷气团移到较暖的地表后,使所经地区变冷,而本身则下部被加热,由于低层增温,气温直减率增大,气层趋于不稳定,有利于对流的发展
气温直减率越小,空气越稳定
暖气团的天气特征
暖气团移经较冷的地表后,使所经地区变暖,而本身则从下部开始逐渐冷却。由于冷却从低层开始,气温直减率变小,气层趋于稳定,有时会形成逆温或等温层,可引起长时间的底蕴幕和低能见度现象
影响我国的气团
影响我国气候的主要气团是西伯利亚冷高压(中纬度大陆气团)和西太平洋副热带高压(热带海洋气团)
锋面
急冷锋:雷暴大雨(阵雨) 缓冷锋:雷暴低云 静止锋:低能见小雨 (缓行毛毛雨,急行有雷暴)
锋面=逆温层
简介
定义、特征
锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带
锋在低压槽中,风由锋后到锋前,逆时针
当性质不同的两个气团,在移动过程中相遇时,它们之间就会出现一个交界面,叫做锋面
由于锋两侧的气团性质上有很大差异,所以锋附近空气运动活跃,在锋中有强烈的升降运动,气流极不稳定,常造成剧烈的天气变化
气象要素
温度场:锋附近区域内,在水平方向上的温度差异非常明显,锋面往往是逆温层
气压场:锋附近区域气压的分布不均匀,锋处于气压槽中
锋面处压力都最低,只不过: 从冷过锋面到暖,先迅速降低再缓慢升高 从暖过锋面到冷,先缓慢降低再迅速升高
锋附近风场:风在锋面两侧有明显的逆向转变,即由锋后到锋前,风向呈逆时针方向变化
冷锋
定义
锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面成为冷锋
特点
夏季,在这种冷锋的地面锋线附近,一般会产生强烈发展的积雨云,出现雷暴、甚至冰雹、飑线等对流性不稳定天气
暖锋
定义
锋面在移动过程中,若暖空气起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,这种锋称为暖锋
特点
过境前:受单一冷气团控制——气温低、气压高、低温晴朗
过境时:阴雨——多为连续性降雨(降水集中在锋前)
暖锋降水在前,冷锋降水在后
过境后:暖气团控制——气温升高、气压降低、天气转晴
准静止锋
当冷暖气团势力相当,锋面移动很少时,称为准静止锋,简称为静止锋
事实上,绝对的静止是没有的
地面风趋向平行于锋区流动
(缓行冷锋和静止锋)形成frontal wave and low pressure
常规天气分析
天气图
地面天气图
地面天气图的分析项目,通常包括海平面气压场、等三小时变压场、天气现象和锋线等。
高空等压面图
高空图--槽线 地面图--锋线
分析高空等压面图,可以了解大气压力场、风场、温度场和湿度场的空间分布及其相互联系
等压面图的分析项目,一般包括各等压面的位势高度场、风场、温度场及温度露点差、槽线、切变线等。
等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制
槽线、切变线的分析,一般是用棕色铅笔画出当时的槽线和切变线。
等温线用红色铅笔以平滑实线绘制
冷、暖空气水平运动所引起的某些地区气温变冷或增暖的现象称温度平流
重要天气系统
气旋
气旋无高压
气旋
分类
根据气旋形成和活动的主要地理区域,可将其分为温带气旋和热带气旋两大类
热带气旋无高压
按其形成原因及热力结构,则可分为冷性气旋和热低压两大类
热低压通常在干燥、阳光充足的地表上方
影响我国的气旋
锋面气旋:锋面气旋就是带有锋面的气旋,强度自地面向上逐渐减弱,一般到三四千米高度上,大多变成了低压槽。
冷涡
东北冷涡
西南低涡
热低压
反气旋
分类
按生成的地理位置分为温带反气旋、副热带反气旋和极地反气旋
按结构分为冷性反气旋(冷高压)和暖性反气旋(暖高压)
影响我国的反气旋
蒙古冷高压
太平洋副热带高压
槽线和切变线
槽线
定义:连结自低压中心到低压槽内气压最低的点而成的一条线,通常呈东北~西南向或北~南向,槽线的两侧风向有明显转折
水平方向,槽前盛行西南暖湿气流,槽后为干燥的西北气流
在垂直方向,槽前有上升运动,如水汽充沛,常产生降水;槽后为下沉气流,天气转晴
切变线
如果在某一地区范围内,只有风的转变,没有明显的温度差异,这就叫“切变线”
槽线有温度差,切变线没有,切变线只改变方向不改变温度; 槽线和切变线都会产生颠簸
气象要素预报
天气形势预报内容和方法
天气形势预报就是对天气系统的生消、移动及强度变化的预报
用天气图作短时和短期天气形势预报的方法,主要有外推法、物理分析法、统计资料法和模式法等
外、物、统、模
外推法是指:根据最近一段时间天气系统的移动和强度变化情况,顺时外延,预报其未来的位置和强度的方法
气象要素预报内容
主要包括风、气温、雾、云和降水等气象要素的预报
航空上的预报是短时气象要素预报,其特点是对风、云、能见度及某些对飞行影响的天气现象预报的精度要求很高,时间也要求很准
气象要素预报的基本思路
做好天气形势预报,确定未来影响本地区的天气系统
总趋势确定后,再考虑本地的自然地理条件
参考近期内本站及其附近各地气象要素的演变
考虑各气象要素的日变化规律
高空气象环境
高空的一般气象条件
对流层顶
高空影响飞行的因素
高空急流
高空急流是位于对流层上层或平流层中的强而窄的气流
急流--对流层顶--温度梯度加强
急流与赤道卷云有关
晴空颠簸一般在急流的极地一侧
急流中心的长轴称为急流轴,它近于水平。
急流轴:上方颠簸,下方有云
急流轴风速超过110kt时,以下三个区域会出现强颠簸
急流轴上方的对流层顶
急流轴下方的急流锋内
急流轴低压(靠极地)一侧
形成及特征
形成
高空急流的形成和大气中水平气温梯度大相关
。如果在大气中有一个水平气温梯度大的区域,在它的高空,必有一个强风带存在,当风速达到或超过30m/s时,即出现了急流
特征
急流一般长几千千米,有的可达万余千米,宽度为几百至千余千米,厚度为几千千米
急流中心的长轴称为急流轴,它是准水平的,大致是纬向分布
在急流轴附近风切变很强,湍流也强
急流轴线上风速最低值为 30m/s
急流轴上风速分布不均匀,大小风速去交替出现
种类
温带急流(北支西风急流)
位置:冬季靠南,在40~60°N;夏季靠北,在70°N附近
高度:极地对流层顶附近或极地对流层顶以下1~2km处;夏季高度偏高
风速:冬季强;夏季弱
东南强,夏北弱
副热带急流(南支西风急流)
位置:副热带高压北部,冬季靠南,在25~32°N之间;夏季向北推移约10~15个纬度。
中国的急流以副热带急流为主
高度:平均12~14km
10700~13000m
风速:冬季强;夏季弱
东南强,夏北弱
热带东风急流
位置:热带对流层顶附近或平流层,副热带高压南部
高度:14~16km
风速:夏季强;冬季弱
极地平流层急流
位置:50~70°
风向风速:冬季西风,夏季东风
晴空乱流
晴空湍流是指与对流无关的大气乱流
常发生于6000 米以上的高度
晴空颠簸无法预测,发生频率较高,且难以通过目测判断,对高空飞行构成威胁
晴空颠簸与热效应无关
晴空颠簸一般在急流的极地一侧
高空遇到晴空颠簸
侧风:不变航向,保持姿态(保持高度横穿)
顺/逆风:改变航向、高度(上下避开)
环流季风
三圈环流
概念
构成
低纬环流
由于赤道地区气温高,气流膨胀上升,高空气压较高,受水平气压梯度力的影响,气流向极地方向流动
又受地转偏向力的影响,气流运动至北纬30 度时便堆积下沉,使该地区地表气压较高,又该地区位于副热带,故形成副热带高气压带
赤道地区地表气压较低,于是形成赤道低气压带
在地表,气流从高压流向低压,形成低纬环流
中纬环流与高纬环流
在地表,副热带高压地区的气压较高,因此气流向极地方流动。在极地地区,由于气温低,气流收缩下沉,气压高,气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇,形成了锋面,称作极锋。
晴空颠簸6000,极锋急流9000
此地区气流被迫抬升,因此形成副极地低气压带
气流抬升后,在高空分流,向副热带以及极地流动,形成中纬环流和高纬环流
季风
季风的定义
由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的,风向随季节有显著变化的风系,具有这种大气环流特征的风称为季风
季风的形成原因
海陆热力差异形成的季风
由于海陆热力差异而形成的季风。
夏季,大陆上气压比海洋上低,气压梯度由海洋指向大陆,由海洋流向大陆
冬季相反,大陆上气压比海洋上气压高,气压梯度从大陆指向海洋,由流向海洋
行星风带的移动形成的季风
行星风带的分布很有规律,其位置随季节有明显的移动,因此在两个行星风带相接的地区,便会发生显著的风的季节性改变现象
气象观测
基本的观测方法
航空气象地面观测
民用航空气象地面观测方式
人工观测
以人工方式目测云、能见度、天气现象,使用常规观测仪器测量其他气象要素的观测方式
自动观测
云、能见度、天气现象以人工目测为主,其它要素全部采用自动观测设备测量的观测方式
民用航空气象地面观测类别分为例行观测、特殊观测和事故观测三种
降水、云和能见度的观测
降水观测主要包括观测降水量和降水强度
云的观测主要包括:判定云状、估计云量、测定云高
能见度的观测方式分为目测和器测
能见度的目测应当在观测平台或观测场参照目标物或者目标灯进行,能见度的器测使用沿跑道安装的测量设备进行观测。
主导能见度应当在观测平台或观测场以能见度观测的方法确定
主要是由气象仪器观测
跑道视程是在跑道航空器接地地带用仪器测定的,其方向与跑道平行
RVR与灯光有关,是算出来的
RVR数值
大于2000,ABV(above):ABV2000m
800~2000,100m增量
400~800,50m增量
50~400,25m增量
小于50,BLW(below):BLW50m
气象雷达
分类:测云雷达、天气雷达、气象多普勒雷达、机载气象雷达
地基气象雷达回波
层状云连续性降水——片状回波
对流云阵性降水——块状回波
平显,分散、孤立;高显,米、梨
气象卫星
按绕地球运行轨道可分:极轨气象卫星和同步气象卫星两大类
一经度40nm,一纬度60nm(一经度=60*cos纬度)
卫星云图种类:可见光云图、红外云图
卫星云图上云的识别
识别依据:结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影、纹理
云的识别
卷状云:可见光云图上一般表现为浅灰色到白色不等,红外图上表现为白色,卷状云多带有纤维状纹理。
积雨云:在可见光云图及红外云图上都表现得很白亮,呈浓白色,云顶比较光滑,在积雨云的边界上常有纤维状的卷云砧
中云:中云在卫星云图上常表现为一大片,形式表现有涡旋状、带状、线状或逗点状。中云区内常多斑点,这是由于云区内厚度不一或有对流造成的。
积云、浓积云:常表现为云线、云带或细胞状结构。
低云
层积云:可见光云图上表现为多起伏的球状云区,并常是一大片或成带状,在洋面上呈球状的闭合细胞状云系。
层云和雾
在可见光云图上,层云和雾表现为一片光滑均匀的云区,其色调从白色到灰色,层云和雾区的边界很清楚,常和地形走向一致。在红外云图上,层云和雾表现为灰色,纹理均匀;
在夜间,近地面若有逆温层存在,层云或雾区的温度反而比四周无云区地面温度要高,因而云(雾)区的色调反而比四周无云区地表面显得更黑。
卫星云图上天气系统
天气尺度云系
带状云系:大多数为多层状云系
涡旋云系
逗点云系:是涡旋云系的一种,云系形状想标点符号中的逗号,常出现在西风带高空槽前部,由中高云组成,色调很白。
细胞状云系
未闭合的细胞状云系:主要是由浓积云或积雨云组成。
闭合的细胞状云系:主要是由层积云组成。
波状云系:山脉背风坡和高空急流区中的横向波动可造成波状云系。
天气系统云图特征
锋面云系
温带气旋云系
高空急流云系
热带云团
热带辐合带云系
台风云系
飞行气象文件
航站天气预报和例行天气报告(TAF和METAR)
航站天气预报:对某机场的地面天气预报就是航站天气预报
例行天气报告
机场气象台对地面天气定时观测资料的报告和发布就是例行天气报告
例行天气报告又称为天气实况报
机场气象台每小时必须进行一次(有特殊要求时可以半小时一次)这种观测和报告
重要天气预告图
分类
飞行高度小于等于FL100(10000英尺)的低层
飞行高度大于FL100(10000英尺),小于等于FL250(25000英尺)的中层
飞行高度大于FL250(25000英尺),小于FL630(63000英尺)的高层
风速的单位为海里/小时;锋面、高低压中心等的移速单位为公里/小时;能见度单位为米;气压单位为百帕;对流层顶、急流、颠簸、积冰、云顶、云底、零度等温层的高度,以飞行高度层(30米,100ft)为单位,均表示海拔高度
高空风温预告图
高空风温预告图应当指明某一高度层上高空风、高空温度的分布状况。制作的内容包括指定高度层上的风向、风速和温度。
风速的表示,一条短线为10KT,一面三角旗是50KT,而温度除前面标有“+”号外,均为负值
操作程序
航空文件
杰普逊航图提供航图变更通知(Chart change notice)
航空资料汇编(AIP,Aeronautical Information Publication)
定义:由国家发行或国家授权发行,载有空中航行所必需的具有持久性质的航空资料出版物,是国际间航空所必需的可用于交换的持久性航空资料
分类
NAIP:《中国民航国内航空资料汇编》
国内航空器使用,中文出版
CAIP:《中华人民共和国航空资料汇编》
国外航空器使用,中英文出版
内容
总则(GEN):日出日落表
航路(ENR):起飞/着陆的尾流间隔
机场(AD):机场简介、机场使用细则、航图手册
总则:法规、气象、搜寻与救援(总来救你); 航路:警告、尾流 机场:消防与救援、机场航图
规范说明
补充(SUP):临时性变更,黄色纸张
修订(AMD):永久性变更
航行通告
国际系列:A、E、F
国内系列:C
地区系列:D
航行通告格式和内容子主题
报头部分:GG为电报等级(急报),DD为(特急报)
系列编号和航行通告标志:NOTAMN表示新航行通告、NOTAMR表示代替航行通告(代替航行通告生效的同时,被代替航行通告失效)、NOTAMC表示取消航行通告(自取消航行通告发布之时起,两份航行通告同时失效)
Q)项为限定行:主要是用于飞行人员和有关部门对航行通告进行提取、查询和检索
A)项为发生地、B)项为生效时间、C)项为失效时间
当C)项出现“EST”时,表示预计失效时间;当C)项出现“PERM”时,表示永久有效。
A发,B生,C失效
D)项为分段生效时间 例中:D)0000-0230 DLY——表示每日零时至2时30分生效
E)项为航行通告正文 例中:E)AD CLSD DUE TO WIP.)表示机场由于施工关闭
G:GNSS,P:RNAV,R:RNP,W:RVSM
雪情通告:S
标志:SNOWTAM
B:break喷发,C:cancel取消,S:second time下一次
国外发布:UTC 我国发布:北京时
最长有效期24小时
火山通告:V
标志:ASHTAM
等级:红橙黄绿
最长有效期24小时
项目编号与含义
A:受影响的飞行情报区;B:火山第一次爆发时间;C:火山名称和编号;D:火山位置;
E:告警色码等级;F:火山灰云状况;G:火山灰云移动趋势;H:受影响的航路
I:关闭的航路;J:信息来源;K:火山爆发详细情况
空域
ICAO空域
A、B、C、D、E、F、G
A类:IFR
C类:IFR与其他所有配备间隔,VFR与VFR获取情报
D类:IFR与IFR配备间隔,VFR与其他所有获取情报
我国空域
高空管制区域(A类):IFR运行
ATC控制A类空域
中低空管制区域(B类)
A/B类空域有间隔,无情报
终端管制区(C类):IFR与其他所有配备间隔,VFR与VFR获取情报
机场管制区(D类):IFR与IFR配备间隔,VFR与其他所有获取情报
上限:起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层
下限:地面
C类:目视对目视 D类:间隔 仪表对仪表 情报 仪表对目视
防空识别区
不同于情报区
无权对飞行器采取迫降、击落等措施
进视别区只能先监视,进入领空才能要求迫降
飞行运行
全天候飞行
机组要求
机长
涡喷飞机:300 小时涡喷飞机机长经 历,100 小时本型别机长经历
轮桨飞机:100 小时本型别机长经历
新机长其它机型满100小时,新机型的一个落地可以抵1个小时(替代值不超过50小时),合计超100小时,则不需要:MDH+30,VIS+800
副驾驶:300 小时本型别上副驾驶经历
熟练检查:六个月
近期经历:90天三次自动进近
转弯坡度:等待:25/3;盘旋:20;复飞:15
关于安装排雨能力(如风挡雨刷)
I类是建议,Ⅱ、Ⅲ类是要求
精密进近--DH,跑道入口为准 盘旋进近--MDH,机场标高为准 非精密进近--MDH,机场标高/跑道入口为准
低能见度起飞(LVTO):RVR<400米
低能见度RVR(4、3、8) 起飞:400 中间位置等待灯:350 着陆:800
目视参考
非精密进近:7 个连续的灯
I类精密进近:6个连续的灯
Ⅱ类精密进近:3个连续的灯
仪表进近应建立的目视参考
I类PA、APV、NPA应建立的目视参考:至少清楚看见并识别下述目视参考之一,可充分判断相对于预定飞行航径的飞机位置和位置变化率,否则不得继续进近到DA/H或MDA/H之下
进近灯光系统;跑道入口;跑道入口标志; 跑道入口灯;跑道入口标识灯;目视进近坡度指示系统; 接地区或接地区标志;跑道接地带灯(RTZL);跑道边灯; 局方认可的其它目视参考。
Ⅱ类PA应建立的目视参考
除非获得并能够保持包括进近灯、接地带灯、跑道中线灯、跑道边灯或者这些灯的组合中至少3个连续灯的目视参考,驾驶员不得继续进近至决断高(DH)之下
目视参考中必须包括地面构型的横向水平要素,例如,进近横排灯、入口灯或接地带灯,除非使用经批准的HUD至接地
非精密直线进近和I类精密进近的最低标准
最低标准通常包括DA/H或MDA/H以及RVR或VIS两个要素
I类PA使用ILS或GLS。除非特殊批准,其DH不低于60米(200英尺),RVR不低于550米, 接地区的RVR为控制RVR(接地不可用时,可用中间RVR代替)
RVR:一头二中三尾 I类:接地 Ⅱ类:接地+中间 Ⅲ类:接地+中间+停止端
非精密进近时,当跑道入口标高比机场标高低2m以上,以跑道入口标高为准(MDH); MDA以平均海平面为准
盘旋用机场标高,即使跑道入口标高低于机场标高2m以上,也用机场标高
I类PA、APV和NPA通常使用气压高度表作为高度基准。在使用修正海压(QNH)时,DA或MDA向上5米(或10英尺)取整。在使用场压(QFE)时,DH或MDH向上5米(或10英尺)取整。
驾驶员为了及时取得目视参考以便从最低下降高度/高安全下降和机动飞行至着陆所需要的最低能见度,决定于飞机的分类、最低下降高度/高、可用目视助航设施以及进近方式(直线进近或盘旋进近)
在下列情况下要求的能见度较小: 1、进近速度较小的飞机; 2、最低下降高度/高较低; 3、目视助航设施较好。
盘旋丢失,直接转,不能继续下降
非精密进近:A/B:30度夹角以内;C/D:15度夹角以内
连续下降最后进近(CDFA)
看不见参考,直接复飞(因CDFA不能平飞,所以不适用盘旋)
DDA/H=MDA+50ft(与标高无关)
未采用CDFA,在机场最低标准之上
A/B类飞机:RVR/VIS+200米
C/D类飞机:RVR/VIS+400米
Ⅱ类精密进近最低标准
Ⅱ/Ⅲ类运行需要实践+理论训练
Ⅱ类精密进近的最低DH不应低于飞行程序设计为各飞机类别所确定的OCH
300≤RVR<550米,30≤DH<60米
Ⅱ类运行最低标准的最低值
Ⅱ/Ⅲ类运行时,通常不使用DA的概念。 D类飞机实施自动着陆可采用RVR300米。
接地区和中间点的RVR为控制RVR
Ⅲ类精密进近最低标准
Ⅲ类运行最低标准规定决断高低于30米和控制跑道视程(RVR)低于350米 Ⅲ类运行最低标准也包括使用警戒高(AH)的运行,此时警戒高为30米或以下(无决断高)和控制跑道视程(RVR)低于350米。
ⅢA
175米≤RVR
DH<30米
ⅢB
50≤RVR<175米
DH<15米
ⅢC:无DH/RVR要求
决断高(DH)
对于使用DH的运行,该DH不低于在没有获得所需的目视参考情况下可使用精密进近导航设施的最低高。只有在进近助航设施和机场设施都能支持无DH运行时,方可实施无DH运行。
对于Ⅲ类运行,除非在航行资料或航行通告中特别规定了DH,否则可以假定其支持无DH的运行。
目视参考
对于ⅢA类运行和使用失效-性能下降飞行控制系统或经批准的ⅢB类运行,驾驶员不得继续进近至DH之下,除非获得并能够保持包括进近灯、接地带灯、跑道中线灯或者这些灯的组合中至少3个连续灯的目视参考
Ⅱ、Ⅲ类精密进近都需要接地带灯
对于使用失效-工作飞行控制系统或使用失效-工作混合着陆系统(包括例如一套HUD)的ⅢB类运行,驾驶员不得继续进近至DH之下,除非获得并能够保持包括一个中线灯在内的目视参考。
接地区、中间点和停止端的RVR为控制RVR
RVSM运行
基本要求
范围:29000ft(8900米)~41000ft(12500米)
300m间隔
RVSM空域是特殊资格空域,飞行人员应经过相应的培训,同时运营人及其运营的航空器应当得到局方的批准方可进入。
设备要求
一部报告高度的SSR,两部高度测量系统
两个独立的高度测量系统
一部具有高度报告能力的二次雷达(SSR)
一套高度告警系统
一套自动高度控制系统
运行要求
当航空器处于以下情况之一时,驾驶员应当及时通知管制员,并根据管制员指令脱离RVSM空域:
由于设备失效,不再符合RVSM运行要求; 失去高度测量系统的冗余; 当航空器驾驶员按照仪表飞行规则在RVSM空域飞行过程中,遇有影响保持高度能力的颠簸发生偏离ATC指定的高度层90米(300英尺)或以上情况时,必须通知管制员
高度层转换:最大误差不得超过45米(150英尺)
不满足时用60m一小时交叉检查一次
高度表交叉检查
每小时做一次
差值最大不得超过200 英尺(60 米)或航空器使用手册规定的一个更小的值
爬升或者下降:小于500英尺/分钟,通知ATC
颠簸偏离:超过90米,通知ATC
穿越锋面:(窄)最短路程,迅速通过 穿低压槽:建立航向,横向穿 穿急流:(1)遇侧风,高度不变,保持姿态; (2)遇顺逆风,改变高度或航向 穿晴空颠簸:(因为很薄),爬升或下降,尽快脱离
当航空器遇有紧急情况,飞行安全受到威胁时,机长可以决定改变原配备的飞行高度层,但必须立即报告管制员,并对该决定负责
起落架故障、严重机械故障:Mayday
乘客急救、油量低、单发失效:Panpan
紧急情况(改变高度层):从航空器飞行的方向向右转30 度,并以此航向飞行20 公里,再左转平行原航线上升或者下降到新的高度层,然后转回原航线
低温冰雪运行
极寒冷天气下,多发航空器的VMC将高于公布的数值
大翼、螺旋桨、操纵面、发动机进气口、以及飞机其他关键的表面
飞机关键表面和部件有冰雪霜禁止起飞
副翼积冰
进近:减小迎角
爬升:增大推力
ISO I型防冰液:80%乙二醇
ISO II型防冰液:50%乙二醇
总温探头积冰,温度指示到0
除冰液加热后效果更好;防冰液,不加热效果好
延伸跨水运行
定义:指航空器飞行离岸距离超过93公里(50海里)的运行
要求:每一个人都配备救生衣等救生设备
延伸跨水运行前,机长应确保旅客知晓所需的漂浮装置的位置和使用方法
平行跑道
平行跑道独立进近
中心线间距大于1035米
复飞航迹扩散角不小于30°
NTZ不小于610米
进近时,高边低边高度差300米
相关平行仪表进近
中心线间距大于915米
复飞航迹扩散角不小于30°
独立平行离场
中心线间距大于760米
起飞后立即建立不小于15°的扩散角
隔离平行运行
中心线间距不小于760米
复飞航迹与离场航迹间的扩散角不小于30°
独立不用雷达 相关需要雷达 隔离,一个一个
尾流
大重量,小速度,光洁外形的飞机,尾流最大
尾流简介
飞机机翼升力的一个副产物,有升力就有尾流
运动方向:向后向下
从飞机的后面看时,尾流涡旋是向外、向上,并环绕在在翼尖周围
最大的尾流强度发生在重量重、速度慢、光洁形态的飞机上
影响尾流强度的因素
尾流的强度由产生尾流的飞机重量、载荷因数、飞行速度、空气密度、翼展长度和机翼形状所决定
其中最主要的是飞机的重量和速度
尾流强度与飞机重量和载荷因数成正比,与飞行速度成反比。
最大的尾流强度发生在重量重、速度慢、光洁形态的飞机上
有记载的尾流内最大气流速度达到45海里/小时(90米/秒)
尾流的危害
后机会出现机身抖动、下沉、飞行状态急剧改变、发动机停车甚至飞机翻转等现象
后机从后方进入前机的一侧尾流中心时,一个机翼遇到上升气流,另一个机翼遇到下降气流,飞机会因承受很大的滚转力矩而急剧滚转。
翼展短的小型飞机滚转速率大,如果滚转力矩超过飞机的控制能力,飞机就会失控翻转
尾流的避让
最好方法是随时识别和避让可能潜在的尾流
进入尾流时
沉着冷静操作控制飞机的状态,避免突然进行副翼和方向舵的全行程反向输入,防止在脱离尾流时飞机出现突然的反向滚转。
当飞机出现滚转时,使用方向舵来操纵控制不适用于所有飞机:过量、突然的使用方向舵来抵消滚转角速度会导致飞机非预期的反应,而且可能导致负载超过飞机结构设计极限
如果高度和条件允许,建议最好是在飞机脱离尾流区后再修正不正常的飞机姿态,不要在尾流中强制修正和保持飞机的姿态。
不要人工断开自动驾驶仪,但要做好自动驾驶仪断开时进行手动控制飞机的准备。
脱离尾流后,飞行员应检查操作面和发动机的性能是否正常。
预防
同一跑道起飞时,关注前机离地点,控制飞机在到达其离地点之前起飞。起飞后持续保持高于前机爬升轨迹的角度爬升,直到确认远离其尾流
避免起飞后飞入前机下方或后方区域,并随时准备应对任何可能导致进入尾流的危险情况,起飞时应警惕邻近更大飞机的操作,特别是在跑道上风方向的飞机
如果收到起飞指令,避免航迹穿过大型飞机路径的下方。
当前机实施低空复飞或着陆连续时,由于尾流下沉并在地面附近横向移动,可能滞留在跑道上或离地区域内。在较小侧风条件下,应该确保至少2分钟的间隔之后再起飞(A380以上飞机后至少3分钟)
航路飞行
在特定的大气状况下,重型飞机,尤其是A380以上飞机
在减少垂直间隔空域(RVSM)的跨洋飞行中可以偏置航路飞行来避免遭遇尾流
当交叉汇聚飞行,拟在后方穿过前机航迹时
从其上方穿越,如果山区地形允许,也可从其下方至少300米(1000英尺)穿越
前机爬升或下降穿越后机的计划航路时,后机可能会遭遇尾流。
尾随更大的飞机进近和着陆
同一跑道
当尾随更大的飞机在同一跑道上进近和着陆时,应保持不低于前机的进近航迹。注意其落地点并在其落地点前方落地; 较大飞机的驾驶员应该避免高于下滑道的进近,这样可以减小尾随飞机进入其尾流的风险
当一飞机起飞,较小的飞机尾随其着陆时,着陆飞机的飞行员应留意起飞飞机的离地点,并在其离地点之前接地
间距小于760米(2500英尺)的平行跑道
保持高度不低于其最后进近轨迹,并争取在其接地点前方接地,但需防止目测过高
交叉跑道
当在位于交叉跑道上的更大飞机后着陆时,航空器驾驶员应高于该机的飞行轨迹
前机在跑道交叉点之后离地,可以继续进近并在跑道交叉点之前着陆
前机在跑道交叉点之前离地,应确保着陆轨迹高于前机的起飞轨迹,在此情况下,除非能安全落地,否则应终止进近
尾流间隔
地面运行
机场区域指示标和信号设施
风向标
能明确地指明地面风的方向,并能大致地显示风速,风向标国内常用。
风向袋被风吹后的状态可估算出一定的风速,但由于风向袋材质的不同,被风吹起的角度不一定对应固定的风速,因此不能作为起飞放行的标准
着陆方向标:着陆方向标设计为“T”形,颜色一般为白色或橙色;夜间设有照明或以白色灯勾画其轮廓
机场区域内标志
跑道号码标志
跑道入口标志
瞄准点标志
接地带标志
增强型滑行道中线标志:增强型滑行道中线标志设置在与跑道直接相连的滑行(单向运行的滑行道除外)上的A型跑道等待位置处,作用是为飞机驾驶员提供额外的确认A型跑道等待位置的目视参考,并构成跑道侵入防范措施的一部分
跑道等待位置标志:跑道等待位置标志设计为黄色,沿跑道等待位置设置
未得到空中交通管制的进入跑道许可前,飞机的任何部位均不能越过跑道等待位置标志的实线
A型跑道等待位置标志
在滑行道与非仪表跑、精密进近或起飞相交处,在滑行道与非仪表跑、精密进近或起飞相交处,设置A型跑道等待位置标志
在滑行道与Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类精密进近跑道相交处,如仅设有一个跑道等待位置,则该处的跑道等待位置标志为A型
B型跑道等待位置标志
黑梯子边界,黄梯子等待,双黑实线梯子:ILS临界区
上述相交处如设有多个跑道等待位置,则最靠近跑道的跑道等待位置标志为A型,而其余离跑道较远的跑道等待位置标志为B型
位置由跑道所服务的最大机型以及ILS/MLS的临界/敏感区决定,并且仅当ILS运行时,B型跑道等待位置标志才发挥作用
机位安全线
机坪上根据航空器停放布局和地面设施的需要设置有机位安全线
飞机入位时,机位安全线所包括的范围应当没有障碍物(除引导飞机入位的机务和个别轮档、锥筒外)
关闭的跑道和滑行道标志: 关闭的跑道或滑行道标志表示相应的跑道或滑行道的全部或部分为关闭状态,禁止航空器使用。 对所有航空器的使用永久关闭的跑道或滑行道或其部分,均设有关闭标志
强制性指令标志: 当道边无法安装相应强制性指令标记牌时,在道面上设置强制性指令标志。 强制性指令标志为红底白字,除禁止进入标志外,白色字符提供与相关的标记牌相同的信息。
中间等待位置标志: 中间等待位置标志为单条断续线(虚线),设置在两条滑行道的相交处 中间等待位置标志横跨滑行道,并与相交滑行道的近边有足够的距离以保证滑行中的航空器之间的安全净距
机场区域内标记牌
强制性指令标记牌
为红底白字。包括跑道号码标记牌、I类、Ⅱ类或Ⅲ类等待位置标记牌、跑道等待位置标记牌、道路等待位置标记牌和禁止进入标记牌等,
设有强制性指令标记牌的位置,滑行中的航空器非经机场管制许可不得越过
禁止滑入标记牌表明“禁止进入”的区域
信息标记牌
包括方向标记牌、位置标记牌、目的地标记牌、跑道出口标记牌、脱离跑道标记牌和短距起飞标记牌
跑道出口处的滑行道灯:黄绿交替
位置标记牌为黑底黄字,其它均为黄底黑字
机场区域内灯光
跑道边灯
白色的恒光灯,用于指示跑道两侧的边界
各机场跑道边灯的间距并不一致
在跑道入口内移的情况下,从跑道起点至内移跑道入口之间的跑道边灯在进近方向显示红色
跑道入口内移,边灯红
从起飞滑跑开始的一端看,跑道末端的600m或跑道长度的三分之一(二者取其小值)这一段的跑道边灯显示黄色
边灯1/3,中线灯1/2,边灯600m/三分之一变黄,中线灯900m/二分之一红白交替
跑道末端灯
设置在有跑道边灯的跑道的末端,为向跑道方向发红色光的单向恒光灯
用于帮助驾驶员识别跑道末端
跑道中线灯
通常沿跑道中线设置,但实际安装时往往偏在跑道中线同一侧一小段距离。驾驶员在操纵飞机对准中线滑跑时,这段距离可忽略不计
用于标明跑道中线位置
从跑道入口到距跑道末端900m处的跑道中线灯是发可变白光的恒光灯
从距跑道末端900m到300m之间的跑道中线灯是交替的可发变白光和发红色光的恒光灯
从距跑道末端300m到跑道末端是发红色光灯
在跑道长度小于1800m的情况下,从跑道的可用着陆长度的中点到距跑道末端300m处跑道中线灯交替地发可变白色光和红色光
跑道接地带灯
Ⅱ、Ⅲ类精密进近都需要接地带灯
单向发可变白光的恒光灯,由许多对对称于跑道中线的短排灯组成
接地带灯从跑道入口开始纵向延伸900m,标明跑道的大致接地区域
接地区,白灯,900米(接地喝白酒)
滑行道边灯
发蓝色光的恒定发光灯
在靠近滑行道、等待坪或停机坪的边缘或在边缘以外不大于3米处,均匀分布
跑道出口处的滑行道灯:黄绿交替
停止排灯
朝着趋近跑道的方向发红色光的单向灯
设置在滑行道上要求飞机停住等待通过许可之处,间距为3m、横贯滑行道,由ATC控制
停止排灯亮表示禁止通行,熄灭表示许可通行
熄灭后还需管制员指令才能进入
中间位置等待灯
对称于滑行道中线并与其成直角,设计为朝着趋向中间等待位置方向发恒定黄色灯光
中间等待位置灯主要用于在跑道视程低于350m的情况下运行时,帮助驾驶员识别中间等待位置
跑道警戒灯
A型跑道警戒灯设置在滑行道的两侧,由两对黄色灯组成,灯具内的灯泡交替发光
B型跑道警戒灯横贯滑行道设置,由横贯滑行道间距为3m的黄色灯组成,灯中相邻的灯交替发光,隔开的灯同时发光。
跑道相关知识
在不安全的跑道上着陆,机长操纵,管制调距
跑道、滑行道及机坪道面的强度由道面等级号(PCN)表示
ACN、PCN:跑道、滑行道都适用
航空器等级号(ACN)表示航空器对一具有规定的标准土基类型的道面相对作用的一个编号
驾驶员在运行时应核实所驾驶的航空器等级号(ACN)等于或小于报告的道面等级号(PCN),方能在规定的胎压或规定的机型的最大起飞质量的限制下使用该道面。 若道面强度受明显季节变化影响者,可能会报告几个不同的道面等级号(PCN) 各机型的ACN值可向公司或厂商咨询
基准代号并非用来确定跑道长度或所需面强要求。基准代号由有关飞机的性能特征和尺寸两个要素组成求
例如:4E表示跑道长度大于1800米、翼展介于52~65米、主轮外距介于9~14米的飞行区
第一要素是根据飞机的基准飞行场地长度而确定的代码。
第二要素是根据飞机翼展和主起落架外轮间距而确定的代码
当航空器在低于运行要求的飞行区域内降级运行时,营运人须对飞行机组进行特殊培训
飞行区基准代号不看飞机型别等级
跑道道肩
跑道道肩的强度满足在飞机滑出跑道的情况下能够支承该飞机,不致引起飞机的结构损坏,并能支承可能在道肩上运行的地面车辆
跑道调头坪
当跑道端未设置滑行道或滑行道的调头点时,通常设置有跑道调头坪以便飞机进行180°的转弯
跑道调头坪既可位于跑道的左侧,也可位于跑道的右侧,在跑道的两端以及必要时在某些中间位置与跑道的道面联接。跑道调头坪与跑道之间的交角不超过30°
在跑道调头坪掉头时通常使用的前轮转向角不超过45 当飞机驾驶舱位于调头坪标志上方时,飞机起落架任一机轮与调头坪边缘之间的净距不小于规定的距离 当驾驶舱位于调头坪标志上方沿线滑行时所有机轮有足够间距不会滑出边界
滑行道相关知识
滑行道的弯道、连接处和交叉处
因为增补面的存在,PF(操纵飞机的飞行员)操纵飞机转弯时使自己座椅保持在滑行道中线上时,飞机的外侧主轮与滑行道边缘之间满足间距要求
fillets增补面,滑行都以座舱为准,在骑在中线上
因滑行道同其所服务的跑道相比,要承受较大的交通密度和因飞机滑行缓慢及停留而产生较高的应力,所以应注意遵守机场滑行道的PCN-ACN使用限制
快速出口滑行道
快速出口滑行道与跑道的夹角在25°~45°之间,通常为30°
当道面摩擦效应未受影响时,航空器使用快速出口滑行道脱离时不应速度过低,以提高跑道使用效率
(代码)1/2:不超过35kt;3/4:不超过50kt
起始:300m,3个;200m,2个;100m,1个
直角出口滑行道
跑道中部的直角出口滑行及两端(进)道的弯保证飞机能以最大30km/h(16kt)的转弯速度进行转弯
滑行道其余地段的应保证最大速度为25~30km/h(13~16kt)
停机坪相关知识
机坪的坡度
包括停机位滑行通道在内的机坪设计有坡度以防止机坪表面积水,但在排水要求许可下其保持尽量平坦。在停机位上的最大坡度不大于1%,通常为0.4%~0.8%。
跑道横坡设计,是为了排水
正常0.4~0.8%,最大1%
因为停机坪坡度的存在,驾驶员在机坪上即使关车后也要注意飞机意外滑动
铺砌道面的表面的摩阻特性
当驾驶员对跑道道面摩阻特性有疑义时,应要求机场提供实时监测到的摩擦系数
道面上有水
润湿(DAMP)——表面由于湿气而颜色有所改变(faded)
潮湿(WET)——表面已湿透但并无积水(drenched)
小片水(WATER PATCHES)——可以见到明显小面积积水。
积水(FLOODED)——可以见到大面积积水。(large water)
道面的摩擦效应
刹车效应:<0.3差,0.3~0.35中,>0.4好
目视停靠引导
早期的目视停靠引导系统只能探测并显示简单的位置信息,包括方位和停止信息
目视停机10m内,停止位置指示器10m
火情:右手挥,左手指
跑道入侵
通信和监视
数据链通信(DATALINK)
分类
频段分类:高频数据链、甚高频数据链、卫星数据链和二次雷达S模式数据链
传输位置分类:空空数据链(又称机间数据链)、空地数据链(又称机间数据链)和地地数据链
应用
自动相关监控(ADS)、管制员和驾驶员数据链通信(CPDLC)、数据链飞行信息服务(D-FIS)、飞行运行控制(AOC)通讯、数字通播(D-ATIS)、数字放行系统 (PDC 或DCL)等
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)
很先进,可以接收天气情况、ATC指令
使用对象:航空器和地面站
传输工具:无线电或卫星传输
内容形式:短消息(报文)
上传内容:天气预报、NOTAM 和签派以及空管指令
下传内容:位置报、起飞着陆报、发动机监控报文
特点
提高了地空通信的准确性
使资料和数据易于共享
增加信息,减少成本
自动相关监视(ADS)
ADS-A 和ADS-C 是等同的概念
ADS-B可进可出,ADS-C自动回复
ADS-C
应用在海洋和内陆边远等没有监视的区域
采取卫星通讯,通信周期为5分钟,紧急情况下为1分钟
ADS-B
主要实施空对空监视
可通过数据链广播其自身的精确位置和其它数据(如速度、高度及飞机是否转弯、爬升或下降等)
可代替雷达
货运
货物放客舱,不能放过道aisle,要系安全带,1.15倍
IMP代码
5.1氧化物 ROX
5.2有机过氧化物ROP
ROP对OP
6开头的是有毒物品
6.1毒性物质
6.2感染性物质
活体动物运输
标记与标签
包装上写明托运人和收货人的姓名、详细地址和24 小时的联系电话
有毒动物:“POISONOUS”
凶猛动物:“THISANIMALBITE”
用药的动物:必须写明药物名称、剂量、时间等信息
在包装的两个侧面粘贴向上标签或者标注向上方向标记
存储与隔离
动物容器之间、容器与其它货物之间要有适当的间隙,保证空气流通
动物不能与食品、有毒物质、传染性物质、放射性物质、灵柩、干冰等装入同一集装器中或者同一货舱中
互为天敌、发情期、来自不同地区的动物不能装载在同一货舱内运输
实验用的动物应与其它动物分开放置,避免交叉感染
ULD:AKE24254CA A:种类,K:尺寸,E:轮廓
LAR:活体动物规则 PCR:鲜活易腐货物规则 DGR:危险品规则
鲜活易腐货物
定义:在一般的运输条件下,因气候、湿度、温度、气压变化或者运输时间等原因,容易引起变质、腐烂或者死亡的物品
肉类、水果类、蔬菜类、鲜花类等植物类,水产品类、需要低温保存的食品、药品、人体器官、试剂等,都可以归入为鲜活易腐货物
标记与标签
包装上写明托运人和收货人的姓名、详细地址和24 小时的联系电话
湿货必须要有向上标签
干冰冷藏鲜活易腐货物要看net quantity(净数量)
贵重物品运输
货币、金融债券:可以使用结实的布袋作为包装
名人字画、珍贵文物:必须使用木箱或铁箱作为货物的外包装
贵重物品包装箱内必须放置足够的衬垫物,保证箱内物品不致移动和相互碰撞
外包装上必须要清楚地写明货运单号码、件数、重量、收货人、托运人的姓名、地址、电话
贵重物品外包装上不得有任何显示货物性质的标志
紧急航材运输(AOG,Aircraft On Ground)
指因故障停场飞机所需的航材,为特别紧急的货物,货物的外包装上粘(挂)“AOG”标签
按危险品运输
危险品
锂电池按危险品处理,电池都是危险品(除航空器自用)
动物不是危险品
经豁免可运输的危险品
在非常紧急的情况下
其他运输方式不适合
违背公众利益
危险品包装的标记
基本标记
运输专用名称
使用的UN或ID代号
发货人及收货人详细姓名、地址
附加标记:净数量、毛重
危险品包装的标签
危险性标签:菱形
分为主要标签和次要标签两类
操作性标签:矩形
活体动物标签
普通的活体动物标签,为白底蓝字和蓝字图案,标签上有文字“live animals(活体动物)
实验用动物标签,为白底橙字和橙色图案,标签文字为“laboratory animals(实验用动物)”
危险品的隔离:4.3类危险品不能和第8类危险品放一起
机长通知单(SPECIAL LOAD-NOTIFICATION TO CAPTIAN,NOTOC)
紧急情况下,机长根据机长通知单将机上危险品的种类、数量及装载位置通知空中交通管制部门,同时还应通知公司运行控制中心
特种货物机长通知单必须采用专用格式填写
确认无误后,机长在签字栏内签字,并随机携带一份
空中紧急ATC,地面告知机组
违规携带危险品
flammable gas易燃气体或vapour蒸汽,任何情况下都禁止航空运输
航班起飞前发现,应立即报告机长和乘务长,及时与相关旅客沟通,并通知地面工作人员处理
航班起飞后发现,应立即报告机长和乘务长,并按危险品处置程序将该危险品隔离监控
空中紧急ATC,地面告知机组
通信
请示和报告
露点差需要自己算,不在ATIS范围内
ATIS里没有塔台管制频率和航线飞行高度层
飞越国境前15分钟,应当与飞入国有关管制单位建立联络,报告航空器位置、预 计飞越国境的时间,取得进入国境的许可和进入条件
飞越国境,无需报告应答机
飞国境:报时间+位置(天时、地利)
非雷达管制,在进入相邻管制空域5分钟前,将进入该管制空域的预计时间、飞行高度,报告前方管制室
非雷达管制,进入着陆机场空域15分钟以前,报告预计进入进近管制空域或者走廊口的时间、到达机场(导航台)上空的时间,并请求进入条件
特殊情况的报告
遇险
需要立即帮助
以“MAYDAY”开始表示遇险信号,呼叫三次
紧急
不需要立即帮助
以“PAN PAN”开始表示紧急信号,呼叫三次
遇险和紧急情况的信息应在当时所用的频率上发送
121.5MHZ国际救援频率
内容的发送顺序
收电电台的名称
航空器的识别标志
紧急情况的性质
航空器驾驶员的意图
现在位置、高度和航向
其他有用的情报
双向无线电失效
VFR规则
尽快着陆
IFR规则
航线选择
指定航线
可能同意的航线
飞行计划申请的航线
从上往下按优先顺序
高度选择
指定高度
航路最低高度
可能同意高度
取最大值
等待转进近按照ETA,航路转进近不能早于ETA
呼叫ATC等待时间:起飞90s,呼叫10s,失效7min/20min
跑道90秒无指令,联系ATC
通讯失效后,保持指定速度与高度飞行持续时间:有ATS为7min,无ATS为20min
盲发(transmitting blind)
因接收机失效盲发(transmitting blind due to receiver failure)
盲发信息,每次两遍
无线电通信规则
所需通信性能(RCP)
航空移动服务-语音通信
甚高频通信转换
航空电台会按规定的程序通知航空器从一个无线电频率转换到另一个频率。在未得到转换通知的情况下,航空器电台应在转换频率前通知相应的航空电台
航空器电台在甚高频初始建立联系或准备脱离时,应根据局方要求发送建立或脱离该频率的电报
选择呼叫(以下简称选呼)程序
SELCAL被称为选呼系统,通过在无线电频率上向航空器传送编码音频的方式替代语音呼叫。一个单一的选择呼叫包括四个预选的音频组合,发送大概需要两秒。
选呼四带二
接收指定的选呼编码后,以灯光和/或谐音的方式激活驾驶舱呼叫系统。
应使用具备合适装备的电台在航路的高频和甚高频无线电频率里进行地对空选呼。
在具备选呼功能的航空器上,飞行员也可按需保持传统守听
数据链通信
传输对象无SETCOM 频率有SETCOM
数据链通信按使用频段不同分为:高频(HF)数据链、甚高频(VHF)数据链、超高频(UHF)数据链、L频段数据链和卫星通信(SATCOM)数据链
数据链通信的应用包括自动相关监控(ADS)、空中交通管制员航空器驾驶员数据链通信(CPDLC)、数据链飞行信息服务(D-FIS)、飞行运行控制(AOC)通信、数字通播(D-ATIS)、数字放行系统(PDC或DCL)等
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息(报文)的数字数据链系统,此系统可综合实现部分数据链通信应用的功能
机载ACARS路由器可以通过HF、SATCOM或第三部VHF等通信设备实现飞机和地面的数据交换功能
如机载设备具备条件,且公司已购买全部服务内容,则上述通信设备的优先顺序为:VHF,HF,SATCOM。
人为因素
飞行环境对人体的影响
呼吸和循环系统
外呼吸也称肺呼吸,指肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程
内呼吸也称组织呼吸,指血液与组织、细胞之间的气体交换过程
动脉和静脉是输送血液的管道
动脉血:鲜红色;静脉血:暗红色
吸烟不会引起大叶肺炎
血压、血液与血液氧饱和度
收缩压在 90-140mmHg(12.0-18.7kpa)之间,舒张压在 60-90mmHg(8.0-12.0kpa)之间
血浆:运载血细胞
红细胞:其中的血红蛋白是运送氧气的最主要的媒介
白细胞:免疫防御功能
血小板:止血
血氧饱和度(SO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比,即血液中血氧的浓度
血氧饱和度随海拔高度的升高而降低
高空低气压
高空减压病
飞机爬升时可能发生的一种特殊症状,
绝大多数都是在上升到8000m以上高空、停留一段时间以后发病
其主要表现为关节疼痛,有时出现皮肤刺痛或瘙痒感觉以及咳嗽、胸痛等,极端的情况下可导致休克
非减压性潜水:12h
减压性潜水:24h
中耳气压性损伤
气压性损伤与飞行速度无关
中耳咽鼓管的“单向阀门”结构是导致中耳气压性损伤的生理性基础
感冒可造成咽鼓管肿胀,使咽鼓管开放困难,更易出现中耳气压性损伤。因此,感冒时应尽量避免飞行
下降过程中发生。多发生于4000m以下,尤以1000~2000m高度为最多
缓解方法:运动软腭、捏鼻鼓气、吞咽等
高空胃胀气
随着飞行高度的增加,在低气压的作用下,人体胃肠道的气体会发生膨胀,轻者感到胃肠不适;重者可感到腹胀和腹痛;在极端的情况下可引起晕厥。
高度越高,越严重
缺氧症
缺氧不眩晕,一氧化碳中毒会眩晕; 缺氧不刺痛,换气过度会刺痛
主要分为缺氧性缺氧症、贫血性缺氧症、循环停滞性缺氧症和组织中毒性缺氧症四种类型
酒精中毒或氰化物中毒时易缺氧
症状:缺氧症出现的早初期,会感觉头晕、头痛等生理症状,伴随兴奋、愉悦与操作能力良好等心理感受;随缺氧症加深,逐步出现恶心、呕吐、肌肉颤抖、发绀等;进一步会意识模糊、失去意识、直至死亡。
由于缺氧症的初始症状之一表现为自我感觉操作能力良好,并伴有兴奋和愉悦,因此不易察觉,具有隐蔽性。
高空缺氧会兴奋、愉悦,但操作能力、判断能力会下降,神志不清
有效意识时间
在没有氧气供给的情况下飞行员能有效地维持正常操作的时间
换气过度
体内氧气过剩、导致血液二氧化碳化学平衡被打破
缓解:降低呼吸频率,减小呼吸深度
换气过度与缺氧症的症状非常相似,飞行员应能够识别和判断自己处于何种状态。在飞行中,如果在供氧后仍然觉得气喘吁吁,那么就应该判断为换气过度。
有意识地降低呼吸频率、减小呼吸深度、找机会多说话,以及用纸袋套在口鼻处缓慢地呼吸,均有助于克服换气过度。
缺氧高度:吸烟5000,不吸烟10000
过载
正G下流,负G上头
正过载
出现灰视或黑视
负过载
出现红视
高载荷阈值:灰视4.1+;黑视4.7;丧失意识5.4
高空环境
臭氧破坏呼吸道黏膜
电离辐射
航空人员年辐射量≤20毫西弗
飞行员:20msv,普通:15msv,孕妇:1msv
湿度
相对湿度在 40%——60%时,人体感觉最舒适
生理学
飞行生理学基础
视觉系统
感光细胞
视杆细胞:对弱光很敏感,但却不能感受颜色和物体的细节
视锥细胞:专门感受强光和颜色刺激,能分辨物体颜色和细节,但在暗光时不起作用
一般视觉问题
盲点
视神经出入视网膜的地方,没有感光细胞,无法感光,称为生理盲点
夜间视物时,前方物体投射在中央凹处的视锥细胞上,由于视锥细胞对弱光不敏感,使人感到影像模糊,称为夜间盲点
由于飞机设计造成的遮挡飞行员视野的部位,称为飞机盲点
所有的飞机都有盲点,这视机型及飞行员坐姿有所不同
视觉的适应
暗适应是人眼对昏暗环境的适应过程,适应的时间长,需30分钟左右
夜间视力下降开始于1200米(4000ft)
暗适应对飞行活动的影响较大
明适应是人眼对明亮环境的适应过程,适应的时间较短,数分钟即可达到稳定水平
昼间视力下降开始于5500米(18000ft)
眩光
眩光指在视野范围内亮度过高,从而引起视觉不适或视觉功能下降的现象
主要包括心理眩光、生理眩光和强光盲
也可以是不适眩光、失能眩光和目眩(3D眩光)
眩光发生时,首先出现心理上的不适,但不影响功能;接着出现生理上的不适,视觉功能开始受到影响;眩光更严重,将会出现强光盲,严重影响视觉功能。
心理眩光和生理眩光在民用航空中较为常见,而强光盲则相对较少。对眩光的防护方法是及时佩戴防眩光镜或避开强光源
空虚视野近视
在目标物不明确或无特征的空域中,由于外景没有特征,引不起眼睛的注意,使睫状肌处于持续收缩状态,眼的聚焦点位于前方1~2米处的空间某点,飞行员的视觉便呈功能性近视状态,称为空虚视野近视
1~2m,高度高,没有地形参照物时容易发生
前庭器官
三个半规管和一个耳石器所组成
只能觉察加速度的合力,而不能辨别构成合力的分力的来源
半规管:感知角加速运动
耳石器感知重力和线加速度
听觉系统
健康与卫生
常见疾病
冠心病/肾绞痛:严重可引起失能
感冒:易出现耳胀、疼痛等气压性损伤症状
烟草:增强缺氧症的易感性
听力丧失
航空噪音可能影响听力,出现听觉适应、听觉疲劳(这两类属于暂时性听阈偏移)和永久性听阈偏移
短时间进入强噪声环境时,开始会感觉声音刺耳、不适、耳鸣,随后这些主观感觉趋于不明显或消失,同时出现暂时性听力下降,听阈上升可达10~15dB,如迅速离开噪声环境,经数分钟后可完全恢复正常。这种现象称为听觉适应,是一种保护性生理反应。
听觉适应有一定的限度,较长时间接触强噪声,听阈升高超过15dB,甚至达到35~50dB时,脱离噪声环境后则需数小时或更长的时间才能恢复,这种现象便称为听觉疲劳。
人类的信息加工
知觉
人对进入大脑的感觉信息进行组织和解释的心理过程,这个过程是在期望、先前的经历和文化的基础上,对感觉信息进行综合并赋予其意义
飞行错觉
错觉是在特定条件下产生的对客观事物的歪曲知觉
错觉主要包括几何图形错觉、时间错觉、运动错觉、空间错觉等
飞行错觉也被称为空间知觉障碍或空间失定向,是飞行员在飞行中对所处位置、姿态或运动状态的不正确的心理表象,是对飞机真实状态的歪曲
飞行错觉主要有四个特点:错觉的普遍性、错觉的特发性、错觉的危害性、错觉的可预防性
类型
视性错觉
视性错觉的主要原因是视觉器官向大脑提供了错误的信息或提供的正确信息被大脑予以错误解释
主要有虚假天地线错觉、光线引起的错觉、视性距离/高度错觉、视性运动错觉等
前庭本体错觉
前庭本体性错觉是在飞行中因视觉信息受限(如能见度差,夜间飞行时),而前庭本体觉的信息异常突出时所产生的错误知觉
主要有倾斜错觉、躯体重力错觉和眼重力错觉、躯体旋动错觉和眼旋动错觉、科里奥利错觉等
躯体重力错觉在起飞、复飞时最危险
克服:熟知各类错觉发生的条件、机理及情境,从而提高自己的处境意识,是预防飞行错觉的前提。能见度不好时应及早转入仪表飞行。
记忆
感觉记忆
记忆的开始阶段,是一种原始的感觉形式
短时记忆
7±2 个组块
保持时间只有 5~20 秒,最长也不超过 1 分钟
长时记忆
永久性的信息存贮,一般能保持多年甚至终身
压力与疲劳
中等强度比较合适
应激
分为警觉反应、抵抗和衰竭三个阶段
中等强度比较合适
疲劳
分为心理性疲劳和生理性疲劳
工作负荷
中等强度比较合适
人体节律、睡眠和时差效应
人体节律
昼夜节律是指人体生理、心理功能以近似24小时为一周期的内源性节律
睡眠
根据睡眠脑电图的特点,可将人类的睡眠分为慢波睡眠和快波睡眠
慢波睡眠的主要功能是促进生长发育和体力的恢复,更多地出现在前半夜
快波睡眠的主要功能是加工信息、储存信息和恢复心理疲劳,更多地出现在后半夜。
时差效应
时差效应是指跨时区飞行后所引起的对时差的不适应及一系列生理、心理与行为能力的节律失调现象。
超过四个时区开始出现,时区越多越严重 往东比往西严重
合理安排作息时间、改善认知方式、防止先入为主的心理定势,提高情绪自控能力等均有助于克服时差效应
少于6个时区,休息24小时;超过6个时区,休息48小时
需要与动机
需要是有机体内部的某种缺乏或不平衡状态,它表现出有机体的生存和发展对于客观条件的依赖性,是有机体活动的积极性源泉
动机是激发和维持个体进行活动,并导致该活动朝向某一目标的心理倾向或动力
一般而言,中等强度的动机水平有助于使个体处于较好的激活水平(唤醒状态),工作表现达到最佳,过高或过低的动机水平都可能降低工作表现
自我概念和自律
自我概念是指个体与同事等参照群体相比较,形成的与其能力一致的自我评价
自律是指行为主体的自我约束与自我管理,通常以事业心、使命感、社会责任感、人生理想和价值观作为基础
机组资源管理(CRM)
机组资源管理是对整个机组进行培训
领导与协作
一个好的团队领导应当是:高度个人关注,任务取向高
管理风格
“民主团队”型管理风格是我们所提倡的管理风格类型
驾驶舱职权梯度
不能过于平坦和过于陡峭
航空决策
风险评估:有效决策的基础
至少要考虑到飞行员、航空器、环境因素和可用时间四个基本要素
风险评估不看油
驾驶舱自动化
优点
减轻飞行员工作负荷
减少人的差错
降低了运营成本
缺点
增加飞行员心理负荷
操作技能衰退
麻痹大意,疏于监控
人的差错和可靠性
差错是人类行为的必然组成部分,不可避免
差错:人的原因
威胁:外在原因
非预期航空器状态:明显降低飞行安全裕度的航空器位置、状况或姿态
加强错误管理,可以减少非预期的航空状态
管理:进行必要的威胁和差错管理
一般知识
机体结构
机翼结构
现代运输机通常采用复合式结构机翼,综合利用各种机翼结构的优点
分类
梁式机翼
主要构件:包括翼梁、桁条、翼肋和蒙皮
结构特点:翼梁强、蒙皮薄、桁条少而弱
翼梁腹板承受绝大部分剪力
翼梁缘条承受绝大部分弯曲轴向力
蒙皮构成的闭合框承受绝大部分扭矩
优缺点:梁式机翼生存力弱,机翼机身连接简单,开口方便
单块式机翼
主要构件有桁条、蒙皮、翼肋和纵墙
以较多较强的桁条和较厚的蒙皮所组成的多块壁板为主承受弯曲轴向力
单块式机翼生存力强,适合做成结构油箱,但不适合大开口
机翼机身连接接头多,检查维护不方便
多腹板式机翼
夹层结构机翼
整体结构机翼
机身结构
桁梁式机身
由强桁梁、弱桁条、薄蒙皮和隔柜组成
机身弯矩全部或大部分由桁梁承受
适用于机身需大开口的飞机
桁条式机身和桁梁式机身一般统称为半硬壳式机身,现代飞机普遍采用
桁条式机身
由较厚的蒙皮、较密较强的桁条构成的壁板以及隔框组成
由壁板承受机身弯矩
材料利用效率高,结构重量轻
蒙皮式机身
由厚蒙皮和隔框组成
弯矩、剪力、扭矩全部由蒙皮承受
一般用于直径较小的机身或气动载荷较大、要求蒙皮局部抗变形能力强的机身段
尾翼结构
通常采用常规的垂直尾翼和水平尾翼
垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成
水平尾翼由水平安定面和升降舵组成。
现代运输机普遍采用可调水平安定面,以满足飞机俯仰配平需要
大多数飞机尾翼为单梁或多梁式结构,基本组成构件为:梁、肋、桁条及蒙皮
结构失效
定义:飞机结构在外载荷作用下变形超过规定或失去承载能力
飞机结构承载能力
结构强度:飞机结构抵抗破坏的能力
结构刚度:飞机结构抵抗变形的能力
飞机结构承载余量
安全系数:结构设计载荷与使用时允许的最大载荷的比值
剩余强度系数:结构破坏载荷与设计载荷的比值
疲劳破坏
疲劳破坏是结构件在交变载荷作用下发生的断裂和破损; 交变载荷是大小、方向随时间周期性或不规则变化的载荷, 交变载荷是飞机疲劳破坏的主要原因
三个阶段:产生初始裂纹,裂纹扩展,达到临界裂纹状态而断裂
疲劳破坏具有突然性
飞机系统
液压系统
工作原理:利用液压源提供动力,通过控制将液压能转换为机械能对外做功。
每个液压源均配备1-5个液压泵。主液压泵一般为发动机驱动泵(EDP) 和电动泵(EMDP/ACMP)。备用液压泵一般为电动泵,或空气驱动泵(ADP)、冲压空气涡轮泵(RAT)。
控制与指示
泵控制电门:电门“开”位时泵进行供压或自动卸荷,电门“关” 位时油泵即为人工卸荷状态
油箱油量指示:电容式油量传感器
液压系统压力传感器位于油泵压力组件单向活门下游
油泵低压警告传感器位于油泵压力组件单向活门上游
低油量、低油压、超温警告通常采用灯光/音响/屏显等方式进行报警
起落架系统
结构型式
构架式
结构简单,重量轻,但外廓尺寸大,难于收放,通常为固定式起落架
摇臂式
减震性好,密封装置磨损均匀,对垂直方向和水平方向的冲击都有较好的缓冲作用,但起落架结构复杂,重量大。
支柱套筒式
结构简单,重量轻,工作可靠,对垂直方向冲击有较好的缓冲效果,对水平方向的冲击缓冲效果较差。减震支柱受弯矩较大,密封装置容易出现不均匀磨损
减震支柱的作用是承受、传递地面载荷,减小着陆撞击与颠簸
扭力臂的作用是承受、传递扭矩,防止减震支柱内、外筒相对转动
侧撑杆用于减小支柱侧向载荷,有的作为起落架收放机构的组成部分
阻力撑杆用于减小支柱纵向载荷,保证支柱纵向工作稳定
稳定减震器用于减弱轮架在不平跑道上的俯仰振动
轮架翻转机构在起落架收上时翻转一个角度以便顺利收轮入舱
机轮
轮毂
易熔塞安装在轮毂上
作用是支撑轮胎,常由铝、镁合金制成
轮胎
有内胎轮胎
有内胎轮胎气密性较好,但当轮胎气压较低发生错动时,充气嘴可能被切断
通常在轮胎和轮毂上标注红线,便于检查轮胎是否错动
无内胎轮胎
无内胎轮胎重量轻且冷却性好,充气嘴不会因轮胎错动而受损,但其密封较为困难,应注意检查其气密性
现代运输机通常采用此类型轮胎
轮胎主要由胎面层、缓冲层、帘线层、气密层和胎缘构成
现代飞机采用通风式刹车盘或安装刹车风扇,在轮毂上装易熔塞,控制刹车使用和飞机过站时间等措施来防止轮胎过热。
起落架形态警告
当飞机处于着陆状态而任一起落架未放下锁好时发出警告
一般包括音响警告和灯光警告
地面防收安全措施
在地面时,起落架支柱上的空地电门断开手柄锁继电器
刹车
刹车装置的类型
弯块式刹车装置
胶囊式刹车装置
圆盘式刹车装置:现代运输机广泛采用多圆盘式刹车装置
现代运输机广泛采用
刹车系统的类型
独立刹车系统:由单独液压系统提供刹车动力
液压增压刹车系统:由飞机液压系统压力帮助产生高刹车压力
动力刹车系统:控制飞机液压系统压力去刹车
现代运输机广泛采用
刹车状态监控
包括刹车温度、刹车压力和轮胎压力监控
前起落架
前轮稳定距是指前轮接地点到前轮偏转轴线的垂直距离
作用是保证前轮偏转稳定性与灵活性
前轮摆振发生在飞机高速滑跑运动过程中
如起飞滑跑末期和着陆滑跑初期
减摆器的工作原理是利用油液高速流过小孔摩擦生热消耗摆振能量,减弱或防止摆振
现代运输机前轮减摆通常采用液压系统减摆的方式
操作系统
组成
操纵面、、操纵机构、传动机构和驱动机构
主操纵系统
液压助力最为常见
工作特点
操纵信号由驾驶员发出,最终传递到舵面
驱动舵面所需的力主要或全部由液压助力器提供
驾驶员感受到的主操纵力由感力装置(或称为感力定中配平机构)提供
偏航阻尼器
防止飞机发生飘摆(荷兰滚)
电传操纵系统
电传操纵系统是把驾驶员发出的操纵指令转换为电信号,从而操纵飞机
四余度电传操纵系统具有故障监控、信号表决、故障隔离、系统重组功能和双故障工作安全能力
优点
减轻了操纵系统的重量
消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙和非线性因素以及飞机结构变形对传动性能的影响
简化了主操纵系统和自动驾驶仪的组合
飞机操稳特性得到根本改善
配平操纵
现代运输机俯仰配平包括人工机械配平、主电动配平和自动驾驶配平三种方式
优先级:人工>主电动>自动
增升装置操纵
后缘襟翼和前缘缝翼,有时还有前缘襟翼(克努格襟翼)
正常动力为液压,备用动力为电动或液压
扰流板操纵
分为飞行扰流板和地面扰流板
飞行扰流板
可在空中和地面工作
在地面:增阻卸升,帮助减速
在飞机:辅助副翼,空中减速
地面扰流板
地面扰流板只能在地面工作
增阻卸升,帮助减速
燃油系统
类型及特点
单发选择供油系统:单发飞机
双发独立与交输供油系统:双发飞机采用(具有正常独立供油方式、交输供油方式和抽吸供油方式)
多发总汇流管供油系统:三发及以上飞机采用;各主油箱可独立供油,也可汇总供油
部件及功能
油箱通气目的
消除油箱内外压差,保证供油和加油顺利
飞行中给油面提供正压,辅助供油
排出燃油蒸汽,防止形成爆燃条件
燃油滤
滤除燃油中的机械杂质和水分,保证油液清洁
供油方式
独立供油
供油可靠性最高
交输供油
供油可靠性稍差
作用:双发变单发;左右油箱平衡
抽吸供油
供油可靠性较差
用于所有增压泵都失效时
油箱加油
重力加油
重力加油通常是小型飞机唯一的加油方式
也可作为大中型运输机的备用加油方式
压力加油
运输机加油的主要方式
优点是加油速度快,受外界污染少
油箱加油顺序是先加机翼主油箱,后加机身油箱,并保证左右机翼油量平衡
空中放油
主要目的是减小重量,防止飞机超重着陆
包括重力放油系统和动力放油系统
放油时飞机应处于净形状态,防止污染飞机、防止飞机着火;确保留有足够的剩余油量
控制与指示
燃油量表
通常采用电容式油量传感器
以磅或公斤为单位指示油量
燃油温度表
指示某一机翼油箱燃油温度
气源与空调
气源系统
引气来源与用途
来源包括发动机压气机,APU 压气机和地面气源
用于座舱空调增压供气,液压油箱增压,飞机机翼除/防冰,发动机防冰,水箱增压,发动机起动等
控制与指示
引气电门:打开或关断相应发动机或APU 引气活门
隔离电门:控制隔离活门的工作
跳开复位按钮:用于引气跳开等警戒灯的复位
气源压力表:指示引气管道压力
机翼机身过热灯:指示引气管道漏气
引气跳开灯:指示引气超温或超压导致引气活门自动关断
空调系统
基本原理
基本方法是保持向座舱的供气量基本恒定,控制供给座舱的空气温度(即空调供气温度)以满足座舱适宜温度要求
通过控制空气混合活门(热门和冷门)的开度,从而控制冷、热路空气的混合比例,得到所需供气温度,使座舱温度满足选择的要求
制冷方式
蒸发循环制冷
通过制冷剂相变来吸热制冷
空气循环制冷
发动机引出的高温高压引气经热交换器初步冷却后,再经冷却涡轮进行膨胀降温,由此获得冷空气
空气循环制冷系统在现代运输机上得到广泛采用
空调组件包括热交换器、压气机、冷却涡轮、风扇、水分离器等
座舱温度控制方式
包括自动方式和人工方式
正常情况下驾驶员应选择座舱温度自动控制方式
自动方式失效时,驾驶员应选择座舱温度人工控制方式
人工模式直接控制活门开度
操作与指示
空调组件电门:控制空调组件活门的通断,即空调组件开关
空调组件跳开灯:指示空调组件工作温度过高而导致空调组件活门自动关闭
座舱温度选择器:在座舱温度自动控制方式下给自动温度控制器输入座舱预选温度信号。在座舱温度人工控制方式下直接控制空气混合活门(热门和冷门)开度
空气温度表:指示座舱实际温度或空调供气温度
空气混合活门位置指示:指示空气混合活门(热门和冷门)的实际工作位置
管道过热灯:指示空调供气管道温度过高
增压系统
控制参数
座舱高度是指座舱内空气绝对压力所对应的海拔高度
正常8000ft,失效15000ft
当运输机以最大使用高度飞行时,座舱增压系统应保证在正常情况下增压座舱高度不超过2438米(8000英尺)
当飞机需要在7620米(25000英尺)以上飞行时,必须保证在增压系统失效时座舱高度不超过4572米(15000英尺)
座舱高度变化率是指座舱高度的变化快慢程度
座舱高度爬升率不超过500 英尺/分钟,座舱高度下降率不超过350 英尺/分钟
座舱余压是指飞机气密座舱内外气压之差。现代大中型民航客机通常限制座舱余压不超过7-9PSI
控制基本原理
损失功率,会增加旅客舒适感
保持向气密座舱的空调供气量不变,通过控制排气活门开度从而改变排气量的方法来调节座舱压力
目的是保证在给定的飞行高度范围内,飞机座舱高度及其变化率满足乘员较舒适生存的需求,同时还要保证飞机结构安全。
座舱增压规律
定义:飞机气密座舱内空气绝对压力(或座舱高度)和余压随飞机飞行高度变化的规律,也称座舱压力制度。
座舱压力制度
自由通风+高度保持+余压保持:飞机起降过程中发动机功率损失小;起降过程中乘员乘坐舒适性较差
高度保持+余压保持:飞机起降过程中发动机功率损失大;起降过程中乘员乘坐舒适性较好
预增压+比例控制+余压保持:起降过程中乘员乘坐舒适性好;飞机起降过程中发动机功率损失较大,对发动机功率要求较高;广泛应用于现代运输机
安全措施
正压释压活门:余压超标,释放压力
负压释压活门 :出现负余压时打开
波音737超过0.2psi,自动打开
空客超过0.1psi,自动打开
座舱高度警告:飞机座舱高度超过10000 英尺时,驾驶舱警告指示器发出音响或目视信号
操作与指示
座舱增压方式选择旋钮
用于选择座舱增压方式,例如自动方式、备用方式或人工方式
自动增压方式失效时可转为备用方式
备用方式失效时可转为人工方式
增压方式故障灯或工作灯
指示某增压方式故障或正常工作
座舱高度、座舱高度变化率、座舱余压指示
分别指示三个增压控制参数的实际值
除/防冰系统
易结冰部位
主要有机翼和尾翼前缘、风挡、发动机进气口、空速管、迎角传感器、大气总温传感器等
危害:飞机气动性能变差;风挡玻璃能见度降低;发动机性能下降;有关仪表读数不准等
积冰顺序:平尾-进气口-风挡(平尾薄,易结冰)
积冰等级
轻度:0.25-1
中度:1-3
重度:大于3
方式及原理
除冰:电冲击、电热、气动 防冰:电加热、热引气、化学剂
除冰无化学,防冰有热气
气动除冰
让铺设在防护表面的除冰带充气膨胀使已结冰层破碎,并利用外界气流吹除
气热除/防冰
利用热空气进入防护表面内的防冰腔加热防护部位而防止其结冰或除冰
电热除/防冰
让电阻加热元件通电发热而对防护部位加温防冰或除冰
液体除/防冰
将冰点较低的除/防冰液体喷洒在防护表面与水或过冷水混合而进一步降低冰点温度,防止结冰或让冰层松动而除冰
结冰探测
功用:探测、显示飞机、发动机结冰情况,有时也用以自动接通飞机除/防冰装置
直观式结冰探测装置
即结冰探棒,可靠性高,便于观察
自动式结冰信号器
包括振荡式、压差式、放射性同位素结冰探测器
振荡式结冰探测器在现代大中型民航运输机上得到了广泛应用
工作与指示
机翼
采用气热除/防冰方式
可靠性高,但消耗能量较多,会导致发动机耗油量增大
发动机
气热防冰方式
风挡玻璃
电热防冰方式
大气数据探头
空速管、迎角传感器、大气总温传感器等大气数据探头采用电热防冰方式
地面除/防冰
除冰时,APU运转,引气关
主要材料是热水、各种类型的化学除冰液和防冰液
ISO即能除冰也能防冰
ISO1能除冰
ISO2能除能防:当Vr小于85,会减效;使用不当,会减少20-60%的效果
TYPE只能用于除冰
原理:降低冰点
排雨、氧气系统
风挡排雨系统
排雨方式
风挡雨刷
由电机或液压马达驱动雨刷来回运动从而刷除风挡玻璃表面雨水
排雨液
将排雨液喷洒在玻璃表面与雨水混合形成透明薄膜,雨水在薄膜上不能形成水膜而成水珠,由气流吹除或雨刷刷除后风挡保持透明
厌水涂层
在风挡玻璃外表面形成一层不吸附雨水、对雨水有强排斥作用、使雨水呈珠状从玻璃上快速滚落的涂层
氧气系统
氧气源
氧气瓶
99.5%纯氧
航空人员呼吸用氧
化学氧气发生器
旅客使用
氯酸钠和铁粉的混合物,在触发时发生化学反应而产生氧气
一旦被触发就不能中断,直到化学反应结束
供氧持续时间大约为12 分钟
便携式供氧设备(PBE)
防护性供氧或应急医疗用氧(小型氧气瓶供氧)
供机组成员或旅客使用
注意事项
氧气瓶具有过热释放功能
飞行前 驾驶员应检查膜片完整性。
启动方式
人工方式
自动方式
当座舱高度达14000英尺时,旅客氧气面罩会自动掉下,下拉氧气面罩即可触发化学氧气发生器
机械方式
防火系统
火的分类
A、B、C、D,水油电金
A.固体可燃物
B.易燃液体
C.电气设备
D.易燃金属
灭火刹
手提二氧化碳 固定卤代烃 发动机卤代烃
水
适用A
卤代烃
适用A、B、C
惰性冷却气体灭火剂
比如二氧化碳(CO2)和氮气(N2)
适用A、B、C
干粉灭火剂
如碳酸氢钠
适用A、B、C、D
探测系统
行李舱用目视探测
由火警探测器、火警监控组件和火警信号装置三个部分组成
火警探测器:通过温度和烟雾来探测火情
过热探测器
监测发动机、APU、主轮舱火警和热空气管道的过热
密闭狭小,温度高的地方
烟雾探测器
用于卫生间、货舱、电子设备等
空间较大的地方
光电式烟雾探测器广泛用于货舱和电子设备舱,利用烟雾对光的折射(及吸收)原理制成
火警信号装置:将监控组件的输出信号转换为目视和声响警告信息
测试功能
按下测试按钮,警告灯亮,警铃响,表明火警装置工作正常
灯亮铃响为正常
一氧化碳探测器
安装地方
一般安装在驾驶舱或客舱
有人的地方
测试
黄色硅胶指示管:黄色→绿色,绿色越深,一氧化碳越浓
棕黄色纽扣状指示盘:棕黄色→深灰色→黑色
灭火系统
灭火方式
手提“二”,固定“卤”
固定灭火系统
包括灭火瓶、喷射导管和灭火控制组件
用于发动机、APU灭火、货舱和卫生间
手提式灭火器
有人的地方
指飞机上装有若干个手提灭火瓶
客舱或驾驶舱着火
应急设备
应急出口:旅客登机门、勤务门,以及专用应急出口,如翼上应急出口、驾驶舱侧窗户等
滑梯:供在陆地着陆的飞机乘员在紧急情况下快速撤离飞机使用
救生筏:用于迫降水上的机上乘员撤离飞机使用
紧急出口灯:提供照明
救生绳:窗口逃生
急斧:破门
电气系统
蓄电池
蓄电池是化学能与电能相互转换的装置
分为飞机蓄电池和地面蓄电池两种
交流电源系统
恒频交流电源
恒速恒频交流电源 (CSCF)
发电机恒速运行,产生400Hz 的恒频交流电
变速恒频交流电源 (VSCF)
变频交流,变换成 115/200 V 400 Hz 三相交流电
分为交-交型和交-直-交型
变频交流电源
交流发电机
旋转整流器式无刷交流发电机
两级式无刷交流发电机
由交流励磁机和主发电机组成,属于自励式发电机
三级式无刷交流发电机
由副励磁机、主励磁机、主发电机和旋转整流器组成
优点是励磁可靠,主发电机输出短路时具有强励磁能力
有些飞机上还安装有冲压空气涡轮或液压马达驱动的发电机作为应急交流电源
电压调节
晶体管式调压器
串联在励磁电路中
改变晶体管的导通比(占空比)来改变励磁电流,以调节发电机电压
并联运行
输出电压的波形、相序、频率、电压和相位均在规定的范围内时,发电机才能投入并联
无功负载均衡:通过调节发电机的励磁电流来实现无功负载的均衡
有功负载均衡:通过调节发电机输出电压的频率来实现无功负载的均衡
并联供电的优点: 供电质量高、供电可靠性高
并联供电的缺点:控制和保护设备比较复杂
如果并联时有功功率和无功功率不均衡或均衡不好,将使发电机的供电能力大大降低
控制
发电机励磁控制:控制发电机励磁电路的接通与断开,即决定发电机是否能够励磁发电
发电机输出控制:控制发电机能否投入电网并向各自的发电机汇流条供电,即决定发电机是否输出
汇流条连接控制:决定发电机是否并联供电,或发电机汇流条之间是否交互供电
外电源控制:决定外电源是否向机上电网供电
故障与保护
电压故障
过电压
保护电路采用反延时方式
欠电压
电压不稳定
保护电路采用固定延时方式
频率故障
过频
欠频
频率不稳定
一般采用固定延时方式
馈电线短路故障
主发电机定子绕组和馈电线的短路保护采用差动保护电路,保护电路的延时时间极短(几十毫秒)
变压整流器
用于将115/200V 400Hz 或变频交流电转变为28V 直流电
变流机
旋转变流机是将直流电变换为交流电的电动机-发电机组
变流机的工作效率普遍较低,质量功率比大,可靠性较差
已逐步被静止变流器所取代
将飞机上的直流电转变为400Hz 的单相或三相交流电
构成
直流变换器
将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离
直交逆变器
将高压直流电转变为400Hz 正弦交流电
用电设备
飞行关键设备
确保飞机安全返航或就近降落(包括维持可操纵飞行)所必需的最低限度的用电设备
通常由应急汇流条供电
任务关键设备
完成飞行任务所必需的设备
通常由重要汇流条供电
一般用电设备
通常由正常汇流条供电
动力装置-涡轮发动机
布莱顿循环
布莱顿循环也叫做定压加热循环
0-2绝热压缩过程
空气在进气道和压气机中,由于速度冲压和叶轮做功,使其压力提高
2-3定压加热过程
燃油在燃烧室内燃烧,视为等压条件下向工质气体加热,使其温度升高
3-5绝热膨胀过程
高温高压燃气在涡轮和喷管中膨胀,将燃气的可用热能转化为涡轮的机械功和气体的动能,从喷口喷出
5-0定压放热过程
此过程在发动机外部大气中完成,将燃料的化学能转化成气体的动能,产生推力。
基本组成
五大部件组成:进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管
燃气发生器包括:压气机、燃烧室、涡轮
燃气涡轮发动机主要工作系统包括:燃油系统、滑油系统、防冰系统、防火系统、起动系统、附件齿轮系统
气流参数变化
在进气道中,由于速度冲压、通道面积扩张和摩擦的作用气体压力和温度略有上升,速度略有下降
在压气机中气体由于受到叶轮压缩,使其压力和温度略有提高,速度略减小
在燃烧室中,燃气温度升高,同时因为流动损失等原因,燃气压力略有降低,速度略增加
在涡轮中,燃气膨胀做功,压力、温度降低,速度升高
在喷管中燃气继续膨胀,将热能转化为动能,燃气速度增加,并在喷口达到最大
发动机的类型
涡轮喷气发动机(简称涡喷)
超音速飞机
涡轮风扇发动机(简称涡扇)
高涵道涡扇:高亚音速大中型民航机、运输机
低涵道涡扇:超音速飞机
涡轮轴发动机(简称涡轴)
直升机
涡轮螺旋桨发动机
中低速直线民航机、运输机和轰炸机
进气道
定义:发动机最前沿进口截面与压气机(对于涡扇发动机为风扇)进口截面之间的气流管道
功用
整流外部空气,并以最小的流动损失将足够量的气流引入压气机
飞行速度大于压气机进口气流速度时,冲压空气增压
亚音速进气道工作
多为皮脱短圆形进气道,在发动机内的形状主要呈扩散型,尾段才略为收敛,可以将冲压空气的速度转变成更高的静压
对于亚音速进气道,空速通常控制在马赫数0.4到1.0之间
超音速进气道
用多道激波代替一道正激波,将超音速气流以尽可能小的总压损失和激波阻力转变成亚音速气流,顺利引入发动机
马赫数对激波系最高冲压系数的影响
防冰
结冰部位:进气道前沿和内表面,进气整流锥和压气机进口导向叶片
结冰危害
影响发动机进气量
加剧气流分离,严重将诱发喘振;
损伤发动机零部件
防冰方法
热空气防冰
电加温防冰
惯性防冰
使用条件:空气中有可见湿气以及总温低于一定值时;飞越严重结冰区时
使用注意事项
必须在结冰前使用
接通防冰系统后,应确认防冰系统工作状态正常
防冰时,发动机应加强点火,防止熄火
防冰时,推力减小,EGT 增加
防冰时,应保证气源充足
压气机
功能
提高空气的压力,便于燃烧和膨胀,提高热能利用率,改善发动机的经济性
压气机的增压空气为飞机座舱空调及增压、飞机和发动机防冰以及涡轮冷却提供可靠气源
类型
离心式压气机
优点:简单结实
缺点:效率低且流量受到限制
由进气系统、叶轮、扩压器和集气管四部份组成
轴流式压气机
分为单转子和多转子两种
高涵道比涡扇发动机多用多转子形式,包括双 转子和三转子。
由转子和静子组成
提高气体压力的根本原因是转子叶片对气体作了功,气体获得的机械能通过扩散增压的方式转变成气体的压力
压气机增压比定义为压气机出口气流总压与压气机进口总压之比
混合式压气机
风扇及涵道比
风扇一般被装在双转子或三转子发动机的压气机前面
外涵空气流量与内涵空气流量之比称为涵道比
现代民航飞机通常使用涵道比大于4的高涵道涡扇发动机
积污、损伤
影响:降低压气机效率,导致发动机性能衰退,经济性变差,排气温度升高并可能诱发发动机喘振
通常通过水洗的方法去除积污,恢复发动机性能
喘振
诱发因素
发动机转速低于设计值过多或压气机总温过高
压气机进口空气流量骤然减小时
防喘机构故障或发动机被损伤
防止方法
结构上防喘措施:多转子、中间级放气和可调静子叶片
飞行中防喘
应操纵谨慎,在不利的飞行条件下飞行员必须按正确程序进行操纵
操纵油门动作柔和
操纵飞机要柔和,避免飞行姿态变化过大
注意防止进气道结冰
起动时注意防喘、正确使用反推、避免外来物进入发动机
压气机特性
压气机流量特性曲线是压气机总增压比随发动机转速和空气流量的变化曲线
发动机压气机只能在喘振边界下方工作
燃烧室
功能
组织燃料与空气稳定燃烧,产生高温高压燃气,便于气体膨胀做工
工作特点:燃烧是在高速气流中进行的;燃烧室出口温度受到涡轮叶片材料强度限制
解决办法:采用先燃烧、再冷却的办法
既满足了正常混合气的燃烧,又保证了涡轮的安全
混合比
发动机内用余气系数或油气比来反应燃油和空气的混合比例
余气系数
实际空气量/理论空气量
余气系数大于 1,称为贫油混合气
余气系数小于 1,称为富油混合气
扩压器
扩张型结构,降低从压气机流出的气流速度,以利于组织燃烧
燃油喷嘴
对燃油进行雾化,以提高燃烧室火焰传播速度
常用的燃油类型有离心式燃油喷嘴、气动式燃油喷嘴和蒸发管式燃油喷嘴
热负荷
燃烧室只有在空气/燃油比大约在15:1到18:1的这个小范围内才能有效燃烧
燃气温度过高
通常采用燃烧后再引入冷却空气的方法
空气/燃油比达到45:1 到 130:1 之间
熄火
判断:发动机声音不正常、转速和排气温度突然下降、油门操纵失灵、发动机失去推力
原因:燃烧区混合气余气系数超出了稳定燃烧范围
措施
高空收油门要防止转速过小
高空慢车转速随高度增加而增加(低慢和高慢)
高空操纵油门要柔和
加强发动机点火
防止吸入前面飞机的尾流
低空防止吸入飞鸟
排气污染
污染物主要为氮氧化物(NOx),一氧化碳(CO),未燃的碳氢化合物(UHC)和碳粒
采用精确的燃油控制——发动机数字电子控制和先进的燃烧室设计
涡轮
功能
作用:使高温、高压燃气膨胀,将部分热能转换变涡轮的机械功,带动压气机和附件工作
基本组成
导向器(喷嘴环)
安装在工作轮前面,固定不动
工作轮
与压气机轴相连,工作时带动压气机叶轮旋转
能量损失
流动损失、漏气损失、机械损失和散热损失
漏气损失的影响最大
采用主动间隙控制技术,提高涡轮效率
涡轮功率
燃气总温增加
燃气流量增加
涡轮效率增加
涡轮落压比增加
涡轮进出口燃气总压的比值,落压比反映了涡轮中燃气能量转化的程度
功率增加
涡轮的损伤
涡轮叶片的断裂和烧蚀
断裂的根本原因是作用在涡轮叶片上的内部应力超过了材料强度极限,使叶片产生裂纹,进而断裂
防止措施
采用高强度耐热合金
改进叶片制造工艺
加强涡轮叶片冷却
防止发动机超温、超转
排气温度
涡轮出口或涡轮级间的燃气温度(TOT或ITT)
反映了发动机的性能和机件的热负荷程度
监控发动机热端部件安全
理论上应该测量涡轮进口燃气温度
实际测涡轮出口间接表示涡轮进口温度
排气系统
尾喷管
功用是将涡轮排出的燃气以一定的速度和方向排入大气,同时还可将燃气的剩余可用热能变成动能以获得更大的推力
类型
亚音速
收形喷口
大型民用运输机
超音速
收敛——扩散形喷口
组成
包括喷管和反推装置
噪音
主要来自风扇、压气机、燃烧室、涡轮和喷气
降噪措施
设计方面
采用消音器材
采用高涵道涡扇发动机
改进发动机内部设计
采用多发动机
飞行使用方面
合理选择起飞和进近着陆程序
采用减推力(功率)起飞方式
反推装置
功能:帮助飞机迅速减速,缩短滑跑距离
类型:冷气流反推和热气流反推
工作原理:反推机构使发动机排气流转折一定的角度,气流向前的喷射分量产生向后的推力,即反推力
使用和监控
由油门杆控制
条件是飞机接地和油门慢车
只能在地面使用,禁止空中使用
点火系统
作用
产生电火花,点燃混合气
提供连续点火,防止发动机熄火
地面点火
地面起动发动机,常以高值输出
连续点火
常以低值连续输出,利于延长点火系统工作寿命
用于起飞、复飞、进近着陆和恶劣气象(结冰、大雨、雪、气流不稳等)
燃油系统
功用
根据飞行员的指令和飞行条件,将清洁的、无蒸汽的计量燃油分配给各燃油喷嘴喷出,确保发动机安全、可靠地工作
组件
发动机低压燃油泵、燃油-滑油热交换器、主油滤、高压燃油泵、燃油调节器、燃油喷嘴
燃油调节器
燃油系统的核心
根据飞行员的操纵指令、发动机参数和外界飞行条件的变化自动调节燃油量,实现对发动机的控制
控制与指示
分别控制发动机的起动,前向推力和反向推力
燃油
主要燃油代号
JetA:纯航空煤油燃料
JetA-1
在JetA 的基础上添加汽油形成的喷气燃料,主要是降低了燃油的冰点,使燃油在低温下不易积冰
JetB
JetB 一般在极低温度飞行中使用
使用
防冰添加剂防止燃油中夹带的水结冰
防微生物添加剂防止微生物累积
滑油系统
功用:润滑、散热、防腐、燃油加温、扭矩测量
主要组件有:滑油箱;滑油泵;滑油滤;滑油/燃油热交换器等
工作
操作和监控
监控参数
滑油压力(Poil)
描述进入滑油系统的滑油量
正常飞行:绿区,红区:停车
滑油温度(Toil)
反映滑油品质
正常飞行:绿区,黄区:收油门,红区:停车
金属屑
反映发动机内部磨损情况
滑油量
监控发动机滑油箱中现有滑油量多少
主要故障
滑油变色或混有金属屑
滑油消耗量超过规定
滑油系统外部漏油
滑油箱油量减少
滑油箱油量增加
涡轮螺旋桨发动机
组成
进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管
涡轮还要过减速器带动螺旋桨
类型
目前民航上的涡桨发动机多为双轴自由涡轮结构
直接传动式
压气机与螺旋桨在一根轴上
自由涡轮式
涡轮与带动压气机涡轮是分开的
轴功率
发动机经减速器传递给螺旋桨的功率
扭矩表来指示其大小
当量功率
涡轮输给螺旋桨的轴功率与喷气推进力的折合功率之和
发动机功率增加的因素
发动机转速增加
大气压力增加
大气温度降低
大气密度增加
功率分配
90%左右
转变成涡轮机械功
中、低速飞行时推进效率高
10%左右
增加气体动能
降低喷气速度,降低动能损失,提高发动机推进效率
平台功率
将涡桨发动机随大气温度增加保持不变的功率称为平台功率
发动机扭矩
扭矩表通过测量螺旋桨轴产生的扭矩用来指示发动机的功率
单位:PSI 或磅·英尺或百分数
操纵杆
恒速螺旋桨
其控制杆包括油门杆和变距杆
飞行操作模式
从起飞到着陆的所有飞行阶段(从小距到顺桨)
变距杆控制螺旋桨工作
地面操作模式
从地面小距到反桨
由驾驶舱中的油门杆控制螺旋桨工作
辅助动力装置(APU)
功能:地面主发动机关车后,向飞机提供电能,增压空气(空调和主发动机起动)
位置:通常安装在飞机的非增压部分,一般在飞机的尾部
组成部件
APU 是一个独立的设备,通常由齿轮箱和小型恒速燃气涡轮发动机组成
齿轮箱驱动一台发电机
工作系统
滑油系统
润滑APU的所有齿轮和轴承
燃油系统
按负荷情况提供合适的燃油维持APU转速
起动和点火
APU点火系统是一种高能点火装置,由主控制电门控制
冷却、防冰、灭火
由APU附件齿轮驱动的风扇为APU部件提供冷却和通风
从压气机引出热空气到 APU 进口表面进行空气进口防冰
使用一种连续线圈探测系统和单灭火瓶进行APU火警的探测和灭火
操纵和监控
APU起动:座舱;关车:座舱和机外
正常情况下,无负载工作2分钟,关车
自动关车情况
部件和系统发生某些故障
APU 出现火警信号
超过特定的空速和高度限制
冲压涡轮(RAT)
功能
在所有系统失效后向飞机提供应急能源如制飞机的液压源等
可以人工控制其工作
禁止冲压空气涡轮在地面工作
位置:通常被安装在机身的后下部
结构组成及工作
包括一副气流驱动的可变距螺旋桨
工作灯:通常为琥珀色或红色
喷气发动机性能
推力公式
气体膨胀不完全
F=Ma(Vjet-Va)+(Pjet-Pa)Ajet
气体在发动机中膨胀完全
F=Ma(Vj t-Va)
推力分布
进气道、压气机、燃烧室产生正推力
对高涵道比涡扇发动机,产生最大正推力的部件是风扇
涡轮、喷管产生负推力
推力参数
转速N1
高涵道涡扇发动机常用,以百分比的方式显示
发动机压力比EPR
涡轮出口总压与压气机进口总压之比
高涵道涡扇发动机测量的是风扇出口气体总压与风扇进口气体总压之比
推力关系
发动机转速增加
大气压力增加
发动机推力增加
大气温度降低
大气密度增加
平台式发动机
随大气温度增加,在一定大气温度以内,保持推力不变的发动机称为平台式发动机
实现将发动机额定推力保持到海平面大气温度30℃,大气温度高于30℃,发动机推力减小
减推力原理
保证起飞性能
节省燃油,降低噪音
延长发动机热端部件寿命
降低发动机使用成本
推力等级
推力识别塞确定发动机推力等级
推力管理页面进行发动机推力的设置
发动机加速性
通常用慢车转速增加到最大转速的最短时间来衡量,时间越短,加速性越好
航空燃气涡轮发动机的加速时间约为 5-15 秒
明显影响飞机的复飞性能和起飞性能
空气流量,供油量和发动机转子的转动惯量及慢车转速的大小影响加速性
操作注意事项
发动机状态
最大状态:发动机在最大转速和最高涡轮前温度时的状态,可发出最大推力
额定状态:是设计发动机所规定的基准工作状态
最大连续状态:是发动机可长时间连续发出最大推力(功率)的工作状态
巡航状态:飞机作巡航飞行时所使用的发动机状态,连续使用时间不受限制
慢车状态:是发动机稳定、连续工作的最小转速工作状态
仪表和监控
转速表(RPM)
用来指示发动机转速的仪表
压力比(EPR)表
指示发动机推力
排温度表(EGT)
以摄氏温标来指示排气温度
振动指示仪(VIB)
显示发动机的振动量
发动机起动
起动机
作用是以外部动力带转发动机转子转动,从静止状态加速,使进入燃烧室的气流达到一定流量;帮助点火后的发动机迅速加速到自加速状态
地面起动
第一阶段:起动机带动发动机转子转动到涡轮开始发出功率
第二阶段:涡轮发出功率到起动机退出工作(自持转速)
第三阶段:起动机退出工作到慢车
空中起动
起动条件
起动机为无故障发动机
飞行高度和飞行速度需要在空中起动飞行包线内
飞机为平飞状态
机组完成空中起动发动机的准备工作(按《飞行手册》检查单要求)
起动方法
在包线限制内,发动机风车转速足够,只需点火和供油
若风车转速不够,则与地面起动一样操作
注意事项
严禁起动有故障的发动机
加强发动机点火
注意监控发动机的状态
发动机起动故障
热起动:起动时排气温度高于限制值
悬挂起动:起动时转速低于慢车,转速不上升
湿起动:混和气未着火,上提发动机起动手柄后无 EGT 温度指示,发动机转速不能进一步上升
立即中止起动
发动机仪表
EPR表
功用:通过测量发动机涡轮排气全压和压气机进气全压的比值,从而反映涡轮喷气发动机的推力
测量原理:一个传感器测量涡轮排气全压,另一个传感器测量压气机进气全压,计算机根据两个传感器送来的压力进行压力比的计算,然后送给EPR表进行指示
扭矩表
功用:反映涡轮螺旋桨发动机所产生的功率
测量原理:利用减速器中的斜齿轮螺旋齿测量副轴上的轴推力,这个轴推力和减速器中传递的功率成正比。以PSI 为单位进行计量
转速表
功用:测量发动机曲轴或涡轮轴的转速
测量原理
磁感应式转速表:利用测速发电机把转速转变成三相交流电,其频率与转速成正比
磁电式转速表:利用磁电式传感器把转速转变为感应电动势,其频率与转速成正比
转速指示单位
活塞发动机转速用转/分表示
喷气发动机转速非常高,为方便认读,用百分比表示。100%即表示额定转速
排气温度表
功用:测量发动机尾喷管的喷气温度
基本测量原理:利用热电偶的热电效应产生热电动势从而进行排气温度测量
燃油消耗指示
功用:测量燃油流量,反映燃油的消耗情况和油箱中的剩油情况
流量表
叶轮式流量表:利用叶轮把燃油流量转换成转速,通过测量转速从而指示体积流量(如公升/小时)
角动量式流量表:根据流体动量或角动量与流量成正比,然后把角动量转换成力矩,从而测量质量流量(如磅/小时)
油量表
浮子式油量表:利用浮子把油箱液面高度转变成电阻,通过测量电阻从而进行油量指示。存在较大的姿态误差
电容式油量表:利用电容传感器把油面高度转换成电容,通过测量电容从而指示油量。存在温度误差和换油误差
滑油温度和压力指示
温度的测量:利用导体或半导体的电阻随温度而变化的特性,将被测温度转换为电阻值,从而进行滑油温度测量
压力的测量:利用压力传感器通过膜片或膜盒将被测压力转换为电量,从而进行滑油压力测量
振动指示
功用:反映发动机的振动程度,监控发动机的振动量
振动载荷系数:振动加速度幅值与重力加速度的比值称为振动载荷系数(振动加速度幅值/重力加速度)
振动测量方法
速度式磁电测振:把振动速度转换成与之成正比的电动势,从而测量振动
加速度式压电测振:把振动加速度转换成与之成正比的电压,从而测量振动
EICAS系统
作用:
显示主要的发动机参数
振动指示单位
g:指示振动载荷系数。民航飞机正常工作时,振动载荷系数一般在3~4
mil(密耳):指示振动幅值。通常正常值在2~3 mil 之间。
在非正常状态为机组提供警告,也提供飞机系统 的状态显示
在地面,还向地面维护人员提供大量的系统数据
两个显示组件
主显
只显示重要的发动机信息(如EPR、N1 和EGT 等)
次显
显示不太重要的信息(如N2、FF、油量、发动机振动、滑油压力、滑油温度等)以及发动机和系统非正常情况下的细节
如果某一显示器失效,信息自动切换到另一显示屏上进行紧凑显示
显示模式
工作模式:提供主要的发动机参数的显示
状态模式:主要用于飞机准备期间,显示飞机系统状态和飞行的准备情况
维护模式:用于维护人员进行故障诊断
机组报警信息
A 级:警告信息,需要机组立即采取行动。用红色显示
B 级:警戒信息,需要机组立即知晓,但不需立即采取行动。用琥珀色显示
C 级:咨询信息,需要机组知晓。也用琥珀色显示,为了区分警戒信息,退后一个字符显示
ECAM系统
用来在正常/非正常情况下帮助机组对系统进行管理
ECAM的S/SD显示模式:飞行阶段模式、咨询模式、失效模式和人工模式
人工模式具有最高优先级
飞行仪表系统
大气数据仪表
马赫数表
基本原理:根据马赫数和动压、静压的关系,利用开口膜盒测动压、真空膜盒测静压,从而间接表示飞行马赫数
全静压系统堵塞
全压管堵塞:飞行高度升高,仪表多指
静压孔堵塞:飞行高度升高,仪表少指
总温指示
总温等于空气静温与动力温升之和
大气数据计算机
输入数据
全压、静压、总温和迎角等输入数据
输出数据
输出高度、指示空速、真空速、升降速度、马赫数、静温、大气密度和总温等飞行参数
电子飞行仪表系统
符号发生器
电子仪表系统的核心
将输入数据以标准格式送往显示器进行显示
显示组件
EADI或PFD显示飞机的姿态、姿态指引、速度、高度、航向、飞行方式通告等信息
EHSI或ND显示飞行航路、航迹、地速、距离等导航信息
飞行管理计算机系统
由飞行管理计算机(FMC)和显示控制组件(CDU)构成。
数据库
两个导航数据库
当前数据库和一套更新修订的数据库
导航数据库的更新间隔为不少于28 天
两个性能数据库
缺省性能数据库和机型/发动机性能数据库
惯性导航系统
激光陀螺
利用激光技术测量物体相对于惯性空间转角或角速度的光学装置
由激光发生器和光电检测器组成
工作原理:激光管产生两束高能量的激光,它们以相等的初始速度在密封的腔内沿相反的方向传播。激光面内的任何转动都将改变两束激光的传播行程,其频率差和转动的角速率成正比。通过光电检测器测量两束激光的频率差即可得到转动角速度和角度。
惯性导航系统(INS)在飞行中连续地提供飞机的姿态、真航向、磁航向、垂直速度、飞机位置、加速度、角速度、风向、风速和地速等导航信息。信息的精度依赖于初始输入数据的精确性和系统对真北的校准精度。
优点
完全自主式的导航系统,不受气象条件的限制,隐蔽性好,完全依靠机载设备自主完成导航任务
系统校准后短时定位精度高
缺点:存在积累误差
定位误差随时间而不断增加
惯性导航系统的误差
确定性误差
主要有陀螺仪和加速度计的安装误差、标度误差、初始条件误差、系统的计算误差等
确定性误差源可以通过补偿方法加以消除
随机性误差
主要有陀螺漂移的零位偏置和加速度计的零位偏置
随机误差源是影响系统精度的主要误差源
在随机误差源的作用下惯性导航系统误差随时间而增大
组成和分类
组成
主要由惯性导航组件、控制显示组件和方式选择组件
惯性导航组件包含有加速度计、陀螺及平台、计算机和电子线路、电源飞机等部件
系统一般还有备用电池组件,当主电源失效时可作为备用电源
分类
平台式惯性导航系统
“平台"的概念是用计算机建立的"数学平台"模型来替代
有陀螺稳定平台,加速度计和陀螺都安装在平台上
捷联式惯性导航系统
没有实际的陀螺稳定平台
工作模式
ALIGN 模式
该模式为对准模式。在该模式,系统自动进行初始对准。对准时飞机不能移动
NAV 模式
该模式为导航模式,系统将提供飞机的位置、航向等导航信息。对准完毕,选择该模式或在该模式下完成自动对准
ATT 模式
该模式为姿态基准模式。在该模式,导航能力失效,只提供俯仰、横滚和航向信息输出
初始对准
目的
平台式惯性导航系统:把平台调整到与基准坐标系重合
捷联式惯性导航系统:建立导航坐标系,为加速度计和陀螺建立测量基准
中纬度地区对准时间
平台式惯性导航系统:对准时间大约15~20 分钟
捷联式惯性导航系统:正常的对准时间小于10 分钟。如果航向没有改变,快速对准时间大约30 秒。
自动飞行控制系统
自动驾驶仪
基本功能
自动驾驶仪(AP)的基本功能是在飞行中代替飞行员控制飞机舵面,使飞机稳定在某一状态或操纵飞机从一种状态进入另一种状态
分类
单轴自动驾驶仪:单轴自动驾驶仪通过操纵副翼提供绕横滚轴的控制
双轴自动驾驶仪:双轴自动驾驶仪通过操纵副翼和升降舵分别提供绕横滚轴和俯仰轴的控制
三轴自动驾驶仪:三轴自动驾驶仪通过操纵升降舵、副翼和方向舵分别提供绕俯仰轴、横滚轴和偏航轴的控制
基本工作原理(内环稳定原理)
三个通道的测量信号不同,所控制的舵面不同
外环控制
横滚模式:包括航向模式、导航模式、水平导航模式等
俯仰模式包括高度模式、速度模式、垂直速度模式、垂直导航模式等
接通和断开
AP 的接通
使用范围是除起飞以外的所有飞行阶段
AP 的断开
断开电门一般安装在驾驶盘上
飞行指引仪
功能
根据选定的工作方式,自动计算操纵指令,指引驾驶员操纵飞机,使飞机进入给定轨迹并保持在给定轨迹上
整个飞行阶段都能使用
指引形式
十字指引针
利用纵向指引针和横侧指引针来分别进行俯仰指引和横滚指引
八字指引针(“V”形指引针)
利用八字指引针与飞机符号的上下关系来进行俯仰指引,利用八字指引针与飞机符号的左右关系来进行横滚指引
基本工作模式
高度模式(ALT):该模式用于指引飞机保持在所选高度上
航向模式(HDG):该模式用于指引飞机到所选航向并保持在所选航向上
导航模式(NAV):该模式用于指引飞机截获VOR 径向线
进近模式(APP):该模式用于指引飞机按所选的进近方式进近
复飞模式(GA):该模式用于复飞指引
起飞模式(TO):该模式用于起飞指引
自动驾驶飞行指引系统(AFDS)
组成
自动驾驶仪(AP)和飞行指引仪(FD)的有机组合。
具有AP 和FD 的所有功能
横滚模式
HDG 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机转到预定航向并保持在该航向上
VOR 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获某一VOR 径向线并保持在该径向线上
LOC 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获和跟踪LOC 航向道。
LNAV 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机沿着FMS 指令的水平航路飞行
俯仰模式
ALT 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机到所选高度并保持在该高度上
VS 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机按给定的垂直速度爬升或下降到预定高度
GS 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获下滑道
VNAV 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机沿飞行计划航路的垂直剖面飞行
FL CH 模式:该模式称为高度层改变模式,用于指令AFDS 操纵飞机按给定的速度爬升或下降到预定高度
模式信号牌
自动驾驶飞行指引系统(AFDS)的工作模式显示在模式信号牌(FMA)上
在EFIS飞机上,信号牌一般位于EFIS的显示组件上。采用不同的颜色来区分工作状态和预位状态
AFDS的模式信号主要有:HDG SEL、LNAV、VOR、LOC、VS、ALT ACQ、ALT HOLD、VNAV PATH、VNAV SPD、MCP SPD、G/S、TO和FLARE等。
自动油门
功能
控制发动机推力在发动机的设计参数之内,并在所有飞行阶段,都能提供自动推力控制和速度控制
由推力管理计算机(TMC)或飞行管理计算机(FMC)控制
基本工作模式
推力模式(N1 模式或EPR 模式)
AT 自动保持发动机推力
速度模式(SPD 模式)
AT 自动保持飞机速度
断开和警告
断开方法
AT 预位电门置于OFF 位
按压油门杆上的AT 脱开电门
检测到AT系统失效自动断开
着陆之后自动断开
断开警告
无论是人工断开还是自动断开,会出现相应的AT 断开信号
模式信号牌
用于显示自动油门当前的工作模式。在现代飞机上,自动油门的工作模式通常显示在EFIS显示组件上
自动着陆
飞行包线保护
保护类型
迎角保护
紧急情况下(例如空中避撞)能以最大迎角执行快速拉升机动而不会出现操纵过量的情况
高速保护
前推驾驶杆快速进入大的下降操作而飞机速度不会达到规定限制
俯仰姿态保护
是对高迎角保护和高速保护的增强
坡度保护
执行任何有效的横滚机动而不会使飞机进入不可控状态
载荷因素保护
G载荷限制器保护飞机不会过载
偏航阻尼器和自动俯仰配平
偏航阻尼器
自动驾驶俯仰配平系统
马赫配平系统
警告和记录设备
地形提示和警告系统
功能
如果接近地面时出现不安全情况,在驾驶舱内以目视和音响形式向机组报警,提醒飞行员采取有效措施
基本报警模式
模式1(过大的下降率)
警戒区
语音报警“SINKRATE”
警告区
语音报警为“WHOOPWHOOPPULL UP”
模式2(过大的地形接近率)
警戒区
语音报警“TERRAIN,TERRAIN”
警告区
语音报警为“WHOOPWHOOPPULL UP”
模式3(起飞或复飞后掉高度太多)
语音报警“DON’T SINK,DON’T SINK”
模式4(非着陆形态下的不安全越障高度)
方式4A 的语音报警为“TOO LOW TERRAIN”和“TOO LOW GEAR”
方式4B 的语音报警为“TOO LOW TERRAIN”和“TOO LOW FLAPS”
模式5(进近着陆时低于下滑道太多)
报警语音均为“GLIDESLOPE”,只是音量不同
模式6(高度喊话及坡度太大的报警)
达到决断高度
报警语音为“MINIMUMS,MINIMUMS”
飞机坡度过大时
报警语音为“BANK ANGLE”
模式7(低空风切变)
语音信息“WINDSHEAR”
地形显示
红、黄、绿等光点图形来显示
低亮度的绿色光点
低于飞机当前高度1000~2000 英尺的地形
中亮度的绿色光点
低于飞机当前高度500~1000 英尺的地形
中亮度的黄色光点
低于飞机当前高度500 英尺以内或高于飞机当前高度1000 英尺以内的地形
高亮度的黄色光点
高于飞机现行高度1000~2000 英尺的地形
红色光点
高于飞机当前高度2000 英尺以上的地形
前视地形警戒功能
提供警戒级和警告级两种报警
警戒级报警大约在潜在地形冲突前40~60秒发布
警告级报警大约在潜在地形冲突前20~30秒发布
离地间隔保护包线
是一个围绕机场的报警包线,用于非精密进近期间警告机组可能存在的过早下降
当TCF警戒被启动时,报警语音为“TOO LOW TERRAIN”(太低,地形),同时琥珀色的近地灯点亮。
前视警戒的驾驶舱报警
警戒级报警
地形碰撞威胁前40~60 秒触发
发出“CAUTION TERRAIN” (注意地形)的声音警戒
地形显示由黄色光点图形变为整体实心黄色图形,琥珀色的近地灯点亮
警告级报警
地形碰撞威胁前20~30 秒触发
发出“ TERRAIN TERRAIN,PULLUP!”(地形,地形,拉起来)的声音警告
地形显示红色光点图形变为整体实心红色图形,主警告灯和红色的拉升灯点亮
机载防撞系统(TCAS)
功能:用于警告机组飞机与同一空域飞行的装备有应答机的其他飞机之间存在潜在冲突
分类
TCAS1:仅仅提供接近警告
TCAS2:提供交通咨询(TA)和决策咨询(RA)
系统保护区
保护区的尺寸根据TCAS飞机的速度和高度以及闯入者的接近率(距离和高度)而变化
交通咨询区定义为距离最接近点(CPA)还有20~48秒的一段空域
决策咨询区定义为距离最接近点(CPA)还有15~35秒的一段空域
保护等级
对方飞机带A模式应答机
TCAS仅提供交通警戒信息(TA)
对方飞机带C模式或S模式应答机
CAS既提供交通警戒信息(TA),还提供决策信息(RA)
TCAS只能检测装备有正在工作的应答机的飞机的存在
驾驶舱显示
红色实心方块代表进入警告区的飞机,称为RA目标
橙色实心圆代表进入警戒区的飞机,称为TA目标
蓝色或白色实心菱形代表距离小于6海里或垂直间隔小于1200英尺,但并没有构成威胁的飞机,称为接近交通目标(PT目标)
蓝色或白色空心菱形代表垂直间隔大于1200英尺或距离大于6海里的飞机,称为其它交通目标(OT目标)
RA目视措施信息
改正RA
飞行员按给定的垂直速度爬升或下降以避开冲突
预RA
仅要求机组保持现有的垂直速度或者避免使用某垂直速度
主要语音信息
TA的语音信息为“TRAFFIC,TRAFFIC”
预防RA的语音指令为“MONITOR VERTICAL SPEED”
改正RA语音指令为(初始RA)“CLIMB,CLIMB,CLIMB”(或“DESCEND”)
改正RA 的语音信息(增强RA)语音指令为“CLIMB,CLIMBNOW”(或“DESCEND”)
冲突结束的语音信息为“CLEAR OF CONFLICT”
工作模式
TA模式
仅提供TA(接近警告),不提供RA
TA/RA模式
既提供TA(交通咨询)又产生RA(决策咨询)
咨询抑制
爬升能力受到性能限制时,不能发布“CLIMB”(爬升)信息
无线电高度低于1450英尺,不能发布“INCREASE DESCENT”(增大下降)信息
无线电高度低于1000英尺,不能发布“ DESCEND” (下降)信息
无线电高度低于500英尺,不能发布任何RA信息
无线电高度低于400英尺,声音信息“TRAFFIC-TRAFFIC”被抑制
出现GPWS 警告或风切变警告时,TCAS所有声音警告被抑制
其他警告系统
超速警告系统
当飞机超过最大可操纵速度VMO或MMO时,超速警告系统向机组发出语音警告
失速警告系统
在飞机接近失速和失速时,失速警告系统向机组人员提供警告信息
起飞形态警告系统
起飞时如果飞机处于不安全状态,或起飞后地面扰流板内部锁活门保持在开位,起飞形态警告系统提供音响警告
飞行数据记录器
至少最后25小时所记录的信息
壳体特征
外表为鲜橙色或亮黄色
外部表面固定有反射材料,以确定记录器的位置
外部安装有自动激发的水下定位装置
驾驶舱话音记录器
1987年1月1日后首次颁发适航证
保留运行过程中至少最后30分钟所记录的信息
2003年1月1日后首次颁发适航证
保留运行过程中至少最后2小时所记录的信息
壳体特征
外表为鲜橙色或亮黄色
外部表面固定有反射材料,以确定记录器的位置
外部安装有自动激发的水下定位装置
风切变预警系统
功能:风切变预警系统(PWS)探测微下击暴流,在飞机进入风切变之前,给出风切变报警
使用特点:进近过程中,离地高度2300英尺(700m)时,系统会自动接通,以备进近和着陆
工作原理:利用多普勒气象雷达探测风的数据来识别风切变的存在
报警范围
警戒报警
探测到风切变位于警戒区时,它将向机组提供语言报警“MONITOR RADAR DISPLAY”
警告报警
位于警告区时,将向机组提供语音警告
起飞阶段,语音为“WINDSHEARAHEAD”(响2次)
进近阶段
语音报警为“GO-AROUNDWINDSHEARAHEAD”(响1次)
EFIS显示组件上都将显示红色的“WINDSHEAR”信息,且主警告灯亮
机载雷达设备
机载气象雷达
基本功能
探测飞机前方的气象情况,向机组提供充填有水分的气象形成区的平面位置显示图像,以便机组选择安全的航线避绕各种危险的气象区域
观察飞机前下方的地形地貌
气象雷达工作在X 波段,检测到的气象和地形显示在驾驶舱的显示器上
探测大面积的气象降雨区
气象目标的反射特性
大雨区域的图像为红色
中雨区域的图像为黄色
小雨区域用绿色图像来表示
紊流区采用紫色、品红色、红色或白色图像表示
工作模式
气象模式(WX):机载气象雷达最基本的工作模式
地图模式(MAP):呈现在荧光屏上的是飞机前下方地面的地表特征
测试模式(TEST):对雷达进行快速性能检查
湍流探测模式(TURB):只显示湍流区的紫色或白色图象
气象与湍流模式(WX/T):除了显示红、黄、绿图象外,还用醒目的紫色或白色图象显示出危险的湍流区域
天线俯仰调节
天线俯仰调节旋钮的位置决定了天线波束在垂直面内的照射方向,对雷达所能探测的目标范围具有明显的影响
增益调节的基本原则
地图模式的增益调节
可得到较为清晰的地形图像
气象模式的增益调节
通过人工调低增益可以探测雷雨主体的最强部分
地面使用注意事项
飞机正在加油或周围飞机正在加油
附近有建筑物
飞机前方有人
气象雷达不能工作
无线电高度表
测量飞机离地面的实际高度
测量范围为0~2500 英尺
精度
0~500 英尺:±3 英尺或高度的3%,取较大值
500 英尺以上:高度的5%
地面上:无线电高度表可能指示一个小的负值,因为设备被校准成当主起落架着陆接地时指0
领航
杰普逊航路手册
修订周期为28天或56天
兰勃特:白底有人管,灰色地带没人管
共13 个部分
其中航图变更通知常作为考查点出现
机场图
包括标题栏、平面图、跑道附加信息和起飞(备降)最低标准4 个部分
跑道:大白1000’,小白500’,边灯250’
有CHART changer notice,用nm和ft
机场地图在terminal,四字:ICAO,三字:机场代码
1:区域,2:进场,3:离场,457:降噪,6:滑行,8:基建,9:机场
仪表离场图
标题栏
平面图
航路图
包括经纬网格、等磁差线、网格最低偏航高度(Grid MORA)和有限的地形信息
fictitious graticule:经纬网;安全高度,单位*10m
红限(制区),绿警告(区)
D:DME,L:低空,H:高空,T:终端
有灯障碍物,三角上有闪光标志 无灯障碍物,三角中间一个点
航路点
有圈的:flyover过台转弯
无圆圈:flyby切台转弯
仪表进场图
标题栏
平面图
仪表进近图
标题栏
平面图
剖面图
内指点标-6per second-白色 中指点标-交替2/s-琥珀色 外指点标-2per second-蓝色
着陆最低标准
APV,CAT I,用baro气压式(DH75,RVR800) CAT II,III用radio无线电高度 RVSM空域用baro气压式
仪表满偏
30nm:一点一海里
60nm:一度一海里
时区及日界线
区时
在同时区里的各地方都统一使用这一时区中央经线的地方时,叫该时区的区时
北京时
北京所在的东八区的区时作为标准时间,称为北京时或称中原标准时
北京时并不是北京(东经116.4°)地方的时间,而是东经120°地方的地方时
世界时
国际上规定以零时区的区时作为全世界统一时刻,叫世界时(UT),也称为格林威治时间(GMT)
协调世界时以秒为计时基础
协调世界时
协调世界时又称世界统一时间,世界标准时间,国际协调时间,简称UTC
是以原子时秒长为基础,在时刻上尽量接近于世界时的一种时间计量系统
日界线
1884年国际经度会议规定以180°经线为日界线,又叫国际日期变更线或改日线
日期变更
当飞机从西向东飞越日界线,日期应减一天;飞机从东向西飞越日界线,则应增加一天
全球导航
GPS
利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统
包括空间GPS 卫星、地面控制站组、用户GPS 接收机三部分
GPS:天、地、人
工作原理:采用四星无源测距定位,实施步骤是以卫星作为时空基准点;然后测量出定位参数时间,建立位置面或导航定位方程;最后求解用户位置
信号:由载波、测距码和数据码三部分组成
C/A 码是一种公开的民用粗测码
P(Y)码是一种保密的军用精测码
性能可分为三类:导航性能、增值性能和高维性能(集成性能)
定位误差
主要表现在测距误差
GPS距离定位不准,民航用CA,军航用PY
主要包括与卫星有关的误差、信号传播误差及观测和接收设备引起的误差
GPS误差主要有星钟误差、星历误差、电离层附加延时误差、对流层附加延时误差、多径效应误差、几何误差和设备误差
子主题
差分GPS(DGPS)
完全消除公共误差
部分消除传播延迟误差
用户接收机固有误差不能消除
GLONASS 系统
由三部分组成,即空间段(卫星星座)、控制段(地面控制站)和用户段(用户接收机)
北斗导航卫星系统
四大功能:短报文通信、精密授时、定位精度、容纳用户多
Galileo系统
分为空间段、地面段和用户段三部分
GLONASS:3轨道24卫星 GPS:6轨道24卫星 伽利略:3轨道30卫星 北斗:5颗静止30颗非静止
GNSS增强系统
机载增强系统(ABAS)
RAIM:5颗卫星
没有RAIM,高度不准
4定位,5检测,6检测和排故
FDE:6颗卫星
FD:5颗卫星
星基增强系统(SBAS)
SBAS 能支持类精密进近(APV)进近,包括APV I和APV II
地基增强系统(GBAS)
支持精密进近和着陆
GLS(GBAS Landing System)是一种基于GBAS的星基精密进近着陆系统
导航
导航的精度最重要
PBN
基于性能的导航,点到点的导航
三要素
导航设施
陆基导航设备(VOR、DME 等)、星基导航设备(GNSS, 包括GPS、GLONASS 等)和自主导航设备(惯导等)
GPS非精密,GBAS精密
导航规范
RNAV规范
RNAV只能用DME
机载导航性能监控与告警
人员要求:资质要求、实施要求
适用于航路、终端区和进近运行
基于WGS-84坐标系统
GPS:WGS-84 GLONASS:PZ-90
RNAV 2和RNAV 5不需要自动驾驶
RNP规范
适用于航路和终端区运行
基于WGS-84坐标系统
RNAV用于航路和终端区运行,不能用于进近 RNP用于航路,终端区和进近运行
导航应用
RNP无陆基,有告警
RNP 1:用于仪表进近 RNP 4:用于远洋,四带二(用于海洋,找不到基地) RNP 10:用于远洋缺少导航台(双十)
(RNP/RNAV数字越大,精度越低)
RNP用GNSS RNAV 1无VOR,无NDB RNAV 2只有DME RNAV无NDB,其它都有
RNAV 1和RNP 1:起始进近 AR和PBN:最后进近 AR:可用于RF RNP APCH:不能用于RF (AR,RNP APCH都可用于最后进近)
航路,SID,STAR,用RNAV 1和RNAV 2
飞行原理
基础空气动力学
升力和阻力
升力
升力的方向:垂直于相对气流速度方向(或飞行速度方向)
升力的作用点(压力中心)
在迎角小于临界迎角的范围内,迎角增大,压力中心前移
迎角大于临界迎角时,迎角增大压力中心后移
抬头前移,俯冲后移
升力公式:L=CL1/2ρV²S
升力系数(超反亚同,跨反复<横跳>)
升力系数随着迎角的增加一直增加,直到失速
超音速:一直减小
亚音速:一直增大
跨音速:两起两落
备用前重心
重心后移
升力增大
阻力减小
重心安全范围(safe range)
forward limit
backward
afterward limit
the same as before
safe range
narrow
重心靠前,相当于机头变重(压力中心相反)
载荷是升力与重力的比值;升力减小,载荷减小
载荷与突风的关系:上突增,下突减
阻力
废阻力(parasite drag):与速度的平方成正比
废阻力与重力无关
摩擦阻力
压差阻力
干扰阻力
诱导阻力(induce drag):与重量的平方成正比,与速度的平方成反比
翼尖小翼减小诱导阻力
椭圆机翼(ellipse)诱导阻力最小
阻力图
不考虑速度对燃油消耗率和螺旋桨效率的影响,远航速度等于最小阻力速度; 实际上,远航速度(最大航程速度)大于最小阻力速度
轻,高慢远:减重后,高度高,航程短,速度小
升阻比
公式:K=CL/CD
一般规律
有利迎角以下:随迎角增大而增大
注意:升力与阻力都增大,只是升力增大的多
有利迎角-临界迎角:随迎角增大而减小
注意:升力与阻力都增大,只是阻力增加的多
最大升阻比:低速飞行时,只和迎角有关
地面效应
增升减阻,减下洗
飞机在起飞和着陆贴近地面时,由于流过飞机的气流受地面的影响,使飞机的空气动力和力矩发生变化
在地面效应区域内,会使飞机的升力增大、阻力减小、飞机出现低头力矩
飞机距地面高度在一个翼展以内,应考虑地面效应对飞机的影响,距地面越近,地面效应越强
离开地面效应区:下洗增强,有抬头趋势,诱导阻力增强
增大机翼上下表面压力差,下洗增大
由于气流在下洗和马格努色效应,翼尖涡会向下向两侧移动
增升装置
现代运输飞机的增升装置主要有:前缘缝翼、后退开缝襟翼和前缘襟翼
目的是为了增大飞机的最大升力系数,从而缩短飞机在起飞、着陆阶段的地面滑跑距离
滑行燃油:起飞前预计消耗的燃油量,不包括落地后滑行消耗的燃油
性能变差(比如机场标高、气温增加),“中断起飞的最大距离”减小,因为要确保有足够的跑道中断起飞
前缘缝翼
前缘缝翼通常是在大迎角下使用,在小迎角时不能使用前缘缝翼
前缘缝翼的增升原理是通过延缓上翼面气流分离达到增加最大升力系数和临界迎角
前缘缝翼还可以提高副翼效能,改善飞机的横侧稳定性和操作性
低速增升,提高临界迎角,提高升力系数,延缓气流分离(高速减升)
后退开缝襟翼
缺点之一:减小临界迎角。但是减小量不大
增升原理是通过增加翼型的弯度、增加机翼的面积和延缓上翼面气流分离来增加最大升力系数。
使用后退开缝襟翼会使得临界迎角减小,但减小量不大
放下后退开缝襟翼,会使得升力和阻力同时增大
襟翼角度偏度越大,阻力的增量更大,飞机的爬升梯度减小,越障能力变差。因此,在起飞时放小角度襟翼,着陆时放大角度襟翼
类型
富勒襟翼:增加翼面
克鲁格襟翼:增加弧度
分裂式襟翼:改变翼弦线
前缘襟翼
增升原理是通过增加翼型的弯度、增加机翼的面积、延缓上翼面气流分离来增加最大升力系数
襟翼增加弧度,缝翼引导气流
失速
失速的定义和原因
失速是指飞机迎角超过临界迎角,不能保持正常飞行的现象
失速产生的根本原因是飞机的迎角超过临界迎角
飞机失速后,除飞机会产生气动抖动外,由于升力的大量丧失和阻力的急剧增大,飞行员还会感到飞行速度迅速降低、飞机下降、机头下沉等现象
1g失速和常规失速速度
1g失速速度Vs1g
对应最大升力系数(即:在升力即将减小之前)。在这个时刻,过载系数仍然等于1
常规失速速度Vs
对应常规失速(即:当升力开始快速减小时)。在这个时刻,过载系数总是小于1
1g 失速速度比FAR 失速速度大一些,通常,Vs=0.94×Vs1g。
影响失速速度的因素
飞机重量增加,失速速度增大
襟翼角度越大,失速速度越小
过载越大,失速速度越大
发动机功率越大,失速速度越小
重心靠前,失速速度增大
常用的失速速度的符号
Vs0:着陆构型下的失速速度
Vs1:特定构型下的失速速度,可指起飞构型,也可以指光洁构型下的失速速度
Vs:一般失速速度的泛指
飞机的稳定性
横向:升力差;方向:阻力差
概念及条件
飞机的稳定性(也叫做安定性)是指:飞机受到小扰动(包括阵风扰动和操纵扰动)后,偏离原平衡状态,并在扰动消失后,飞行员不给予任何操纵,飞机自动恢复到原平衡状态的特性
只有在稳定力矩和阻尼力矩的共同作用下,才能确保飞机具有稳定性。而稳定力矩是稳定性的必要条件
静稳定性:受扰后出现稳定力矩,具有回到原平衡状态的趋势,称为物体是静稳定的。静稳定性研究物体受扰后的最初响应问题
动稳定性:扰动运动过程中出现阻尼力矩,最终使物体回到原平衡状态,称物体是动稳定的。动稳定性研究物体受扰运动的时间响应历程问题。
俯仰稳定性(纵向稳定性)
飞机的俯仰稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至俯仰平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
俯仰稳定力矩主要由平尾产生;俯仰阻尼力矩主要由平尾产生
焦点(Aerodynamic Center,AC)
由于迎角变化所引起的飞机附加升力的着力点叫做飞机的焦点
焦点是一个气动特性参数,它的位置是在飞机设计之初就定好的,仅取决于机翼形状、机身长度,特别是机翼和尾翼的位置和尺寸
低速和亚音速飞行时,飞机的焦点位置基本上不随迎角改变而变化
也不随速度变化而变化
机翼升力的着力点叫压力中心
只有焦点的位置在飞机的重心之后,飞机才具有俯仰稳定性,焦点距离重心越远,俯仰稳定性越强
焦点后移,飞机稳定性增强
方向稳定性
飞机的方向稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至方向平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
方向稳定力矩主要由垂尾产生,除此之外,机翼的上反角和后掠角也能产生一部分方向稳定力矩;方向阻尼力矩主要由垂尾产生
飞机的方向稳定性只能保持侧滑角不变,而不能保持飞机的航向不变,因此也称风标稳定性
横侧稳定性
飞机的横侧稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至横侧平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
横侧稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生,垂尾及上单翼设计可产生横侧稳定力矩;横侧阻尼力矩主要由机翼产生
方向稳定性与横侧稳定性的关系
飞机的方向稳定性与横侧稳定性是相互耦合的
如果飞机有侧滑,除产生向侧滑一边偏转的方向稳定力矩外,同时还要产生向侧滑反方向滚转的横侧稳定力矩
飘摆:飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱,易产生明显的飘摆现象,也叫做荷兰滚
螺旋下降:飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强,在受扰产生倾斜和侧滑后,易产生缓慢的螺旋下降
飘摆阻尼器
叫做偏航阻尼器,其作用是通过增加方向稳定力矩来抑制飘摆现象的发生
大型运输机在高空和低速飞行时由于稳定性发生变化易发生飘摆,因此广泛使用飘摆阻尼器(偏航阻尼器)
影响稳定性的因素
飞机稳定性增强,因为阻尼力矩增加
重心位置
重心位置靠前,飞机的俯仰稳定性越强
重心位置靠前,飞机的方向稳定性有所增加,但不明显
重心位置前后移动,对横侧稳定性无影响
飞行速度
飞行速度增加,飞机的稳定性增强。原因是阻尼力矩变大了
飞行高度
飞行高度增加,飞机的稳定性减弱。原因是阻尼力矩变小了
大迎角下飞行
在大迎角或接近临界迎角飞行时,飞机的横侧阻尼力矩的方向可能发生变化,飞机可能丧失横侧稳定性,出现机翼自转现象
稳定力矩:上反角或后掠角,产生升力差 阻尼力矩:机翼产生 角安定,面阻尼
稳定——趋势,阻尼——结果 稳定和阻尼都是自身产生
飞机的的操纵性
定义及影响因素
飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵升降舵、方向舵和副翼下改变其飞行状态的特性
俯仰操纵性
飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升降舵后,飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的特性
直线飞行中,驾驶盘前后的每一个位置(或升降舵偏角)对应着一个迎角
方向操纵性
飞机的方向操纵性是指飞行员操纵方向舵以后,飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角的飞行状态的特性
不带滚转的直线飞行中,每一个方向舵踏板位置对应着一个侧滑角
横侧操纵性
飞机的横侧操纵性是指飞行员操纵副翼后,飞机绕纵轴转动而改变其滚转角速度、坡度等飞行状态的特性
不带侧滑的横侧操纵中,驾驶盘左右转动的每个位置都对应着一个稳定的滚转角速度
影响操纵性的因素
重心位置:重心前移,俯仰操纵性变差
飞行速度:飞行速度越大,操纵性变好
飞行高度:飞行高度增加,操纵性变差
大迎角飞行:在大迎角或接近临界迎角飞行时,飞机可能丧失横侧操纵性,出现横侧反操纵现象
消除横侧反操纵的关键在于消除大迎角下压盘导致的机翼阻力差,可以使用差角副翼、阻力副翼、开缝副翼等
大型运输机的配平原理
可配平水平安定面(THS,Trimmable HorizontalStabilizer)
大型运输飞机的配平装置,它是通过驾驶舱中的配平手轮进行调整迎风角度的位于平尾前半部分的水平安定面
飞行中,可配平水平安定面可以在有限的范围以内上下偏转,改变平尾在气流中的相对角度,从而调整和改变平尾负升力的大小。其工作机理与小型飞机的配平片有相似之处
可配平水平安定面THS的作用
大型运输机使用可配平水平安定面的主要目的是为了在重心移动时始终获得良好的操纵性,并非为了减小杆力
小飞机:可减小杆力 大飞机:始终获得好的操作性
可配平水平安定面THS的操纵
配平手轮拨动的方向与飞行员推拉杆的操作方向一致
重心靠前时需要拉杆,就应当向后拨动配平手轮;重心靠后时需要推杆,就应当向前拨动配平手轮
高速空气动力学
高速气流特性
音速
表征空气的可压缩性
越大越难被压缩
只和温度有关
与温度成正比,温度越高,音速越大
V(kt)=39×√(t(℃)+273)
低速:0~0.4
亚音速:0.4~0.75
跨音速:0.75~1.2
超音速:1.2~5.0
亚音速:边界层分离 跨音速:激波失速 超音速:马赫俯冲 亚分离,跨激波,超下俯
高超音速:5.0以上
马赫数
真空速与音速的比值(M=V/a)
空气被压缩的程度
空气的可压缩性只与音速、温度有关,与空气流速无关
温度增加,音速增大,空气的压缩性降低;即温度增加,音速增大,马赫数减小
推论
等表速爬升马赫数越爬越大
低空爬升看表速,高空爬升看马赫数或真空速
等马赫数爬升,真空速和表速越爬越小
温度越低或高度越高,音速越小,相同真速的马赫数越大
真空速一定时,高度增加,当地音速越小,则马赫数越大
高速流动中流速与流管截面积的变化关系
超同亚反
升力系数:超反亚同
高速波
突然压缩是激波,膨胀波膨胀
激波(shock wave)
翼尖抬头,翼根低头
激波出现在机翼上表面(激波朝上)
激波是一种强压缩波。
超音速气流流过激波面后,流速降低,温度升高、压强增大
正激波(normal shock wave)
正激波强于斜激波
斜激波(oblique shock wave)
膨胀波(expand wave)
超音速气流绕凸角流动时,气流将产生膨胀
如果壁面有几个转折,则后一道波的马赫角将小于第一道波的马赫角
如果这些转折点无限接近,形成了一个有限大的转折角,这些膨胀的马赫波将组成一个以某一点为中心的扇形膨胀波束,称为膨胀波
经过膨胀波后速度增大,温度和压力减小
马赫锥
扰动以超音速运动,被扰动源扰动的球面波的公切面,将是一个母线为直线的圆锥波面,这个圆锥面称为马赫锥面,简称马赫锥
马赫锥顶角的1/2即为马赫角
翼型的亚、跨音速气动特性
亚音速气动特性
概念:0.4<M<MCR(临界马赫数)
★推论:亚音速过程,随马赫数增加
重点掌握
压力中心前移
升力系数斜率增加
临界迎角减小
最大升力系数减小
最大升阻比减小
临界马赫数和阻力发散马赫数
临界马赫数(MCRIT)
临界马赫数,机翼达到当地马赫数。(临界马赫数就是当地音速)
定义:机翼上表面初次出现等音素点时的飞行马赫数
机翼剖面厚度越大,临界马赫数越小
迎角增大,临界马赫数减小; 后掠角越大,临界马赫数越大; 迎角、厚度越大,临界马赫数越小
计算临界马赫数,用真空速除以当前高度的音速; 计算局部马赫数,用真空速除以局部对应的音速
阻力发散马赫数(MDD)
定义:阻力系数与马赫数变化比值等于0.1时的马赫数
意义:由于波阻效应,导致阻力急剧增加的马赫数
作用:通常会限制飞行马赫数
一般情况下,最大操纵马赫数小于阻力发散马赫数
局部激波
局部激波的形成
当飞行马赫数增加到临界马赫数时,机翼上表面首先出现等音速点
继续增大飞行马赫数,等音速点后的流管扩张,空气膨胀加速,出现局部超音速区
超音速区内的压强比大气压强小很多,而翼后缘处的压强接近大气压强,这种压差以强扰动波的形式逆超音速流动方向传播,形成一道压力突变界面,即局部激波
局部激波的发展
随着飞行马赫数的增加,局部激波所产生的位置会向气流流动方向移动,且等音速点前移。马赫数继续增大时,下翼面也将产生局部激波,并比上翼面的激波先移动到机翼后缘
影响激波面位置的因素
流速越大,激波面越靠近翼面后缘
逆压梯度越大,随着速度增加,激波面越不容易向翼面后缘移动
跨音速气动特性
升力系数
亚音速阶段,随着马赫数的增加,升力系数增加
跨音速阶段,随着飞行马赫数的增大,升力系数先增大,后减小,接着又增大,而后又减小。即升力系数“二起二落”
超音速阶段,随着马赫数的增加,升力系数减小
跨音速阶段,随着马赫数的增大,压力中心后移。由于压力中心后移,使飞机出现马赫俯冲现象(MachTuck),导致跨音速区的速度稳定性丧失,为了防止这种现象,大型机通过加装马赫配平机构(Mach Trim)使升降舵上偏一个角度,从而抑制马赫俯冲
马赫俯冲,用配平抬头
高速气动特性的影响因素
影响高速空气动力特性的因素包括:马赫数、迎角、翼型厚度以及后掠角
马赫数对高速气动性能的影响:不同马赫数对升力特性曲线、极曲线、最大升力系数、临界迎角、最大升阻比和阻力系数的影响
超临界翼型
头部半径非常大,上下表面较为平坦,后缘弯曲较大,下表面有反凹
超临界翼型的设计目的是为了增大翼型的临界马赫数和阻力发散马赫数
后掠翼的高速气动力特性
后掠翼的特点
后掠角定义:四分之一弦线与机身纵轴垂线的夹角
使用后掠翼的目的
提高临界马赫数
增加横侧稳定性
后掠翼的翼根和翼尖效应
翼根效应使翼根部位机翼的吸力峰减弱,升力降低;
翼尖效应使翼尖部位的吸力峰增强,升力增加
后掠翼全是优点,唯一的缺点是低速性能差
后掠翼的失速特性(翼尖先失速)
翼刀、涡流发生器减小后掠翼飞机翼尖失速(延缓气流分离),增大展弦比,减小诱导阻力
原因
压力中心向内向前
由于翼根和翼尖效应
改善翼尖先失速的措施
几何扭转
气动扭转
涡流发生器
翼刀
高速抖动裕度
马赫抖振
高速抖振原因:波阻;低速抖振原因:失速
波阻效应
音速以下无波阻
产生激波失速前在飞机上产生的高速抖振现象称为马赫抖振
随着M数的继续增加,激波强度进一步增强,激波引起的气流分离越来越严重,飞机出现抖动,称为高速抖动,也叫做马赫抖振
激波失速
激波失速,向内向前
激波失速:激波后面的附面层发生气流分离
随着M数继续增加,激波强度进一步加强,分离区增加,当上翼面被分离的气流覆盖时,说明飞机即将进入失速,此时的失速称为激波失速
飞机的低速抖振边界受失速速度限制,高速抖动边界受马赫抖振限制
载荷因数为1g时,飞机只能以唯一的速度飞行的高度称为飞机的空气动力升限
抖振升限是指在给定抖振载荷因数、速度、重量和重心条件下的最大飞行高度。抖振载荷因数常取1.3g
航线运输
法规
国际法规
公约
三大体系
巴主华赔芝加危,东干海劫蒙破坏
“芝加哥公约”体系
原则:主权原则
贡献:统一了国际标准
“华沙公约”体系
贡献:解决了民事纠纷
刑法体系
东京公约
反干扰
治安权
使某人下机权
移交案犯权
免除责任权
定义了航空器“飞行中”的概念:航空器自起飞使用动力时起,至降落终结时止
海牙公约
反劫机
蒙特利尔公约
反破坏
定义了航空器“使用中”的概念:地面人员或机组为某次飞行而进行飞行前准备时起,到任何降落后24小时止。
蒙特利尔议定书
我国有选择性地加入了以上三大系列的主干公约
附件(国际标准和建议措施)
国际民航组织(ICAO)
前身是ICAN
官方组织
19个附件(常考3个)
附件一 人员执照的颁发
附件二 空中规则
附件三 国际空中航行的气象服务
附件四 航图
附件五 空中和地面运行中所使用的计量单位
附件六 航空器的运行
附件七 航空器国籍与登记标志
附件八 航空器的适航性
附件九 简化手续
附件十 航空电信(卷1与卷2)
附件十一 空中交通服务
附件十二 搜寻与救援
附件十三 航空器失事调查
附件十四 机场
附件十五 航行情报服务
附件十六 环境保护(卷1和卷2)
附件十七 安全保卫——国际民用航空防止非法干扰行为的安全保卫
附件十八 危险货物的安全空运
附件十九 安全管理
1照2规3气象, 4图5量6运行, 7标8适9简化, 航空搜事机, 航行环安危。
国际标准被认为是对国际飞行安全或正常所必需的,缔约国根据公约要符合它们,带有一定强制性。在不能符合时,必须根据公约第38条的规定通知理事会,也即通报差异。
建议措施被认为是对国际飞行安全、正常或效率是有好处的,缔约国按照公约将力求符合但不强制遵照执行。
技术文件
国际民航组织还发布诸如“航行服务程序、手册、指南”等更详细更具操作的技术文件。这些文件虽然不具备法律效力,不必强制执行,但它们的技术权威性使得各国民航当局纷纷效仿。
DOC4444-空中规则和空中交通服务-补充附件2和附件 11
DOC8168-航空器运行-补充附件6
DOC8126-航行情报服务手册-补充附件 15
国内法规
《中华人民共和国民用航空法》
目的
维护国家的领空主权和民用航空权利
保障民用航空活动安全和有秩序地进行
保护民用航空活动当事人各方的合法权益
促进民用航空事业的发展
颁发机构
法律——人大
法规——国务院
行业规章——民航局
主权声明
领空主权即领土之上的空气空间,领土包括领陆和领水
依据《国际民用航空公约》,所指一国的领土应认为是在该国主权、宗主权、保护或委任统治下的陆地区域及与其邻接的领水。
中华人民共和国的领陆和领水之上的空域为中华人民共和国领空
中华人民共和国对领空享有完全的、排他的主权。
领土之上的空域叫领空
内容
适航管理
民航局颁布
初始适航管理
型号合格证
设计环节
生产合格证
制造环节
持续适航管理
适航证
使用环节
维修许可证
维修环节
飞行必备文件
国籍登记证
适航证
国务院颁布
机组人员执照
航空器航行记录簿
无线电台执照
所载旅客姓名及其出发地点和目的地点的清单
所载货物的舱单和明细的申报单
飞机上不需要携带托运行李明细的文件
其他文件
航空人员的管理
机组=机长+其他所有空勤人员,机组由机长领导
机长的权利和义务
缺乏信心,拒绝飞行
对航空器处置作出最后决定
更换机组成员
空中治安权
遇险时,指挥、抢救
遇险时,最后离开航空器
发生事故,如实报告
提供合理的援助
航空行为定义
公共航空企业
以营利为目的,使用民用航空器运送旅客、行李、邮件或者货物的企业法人
通用航空
使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空活动
包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文化体育等方面的飞行活动。
中华人民共和国飞行基本规则
转场飞行
飞行前,驻机场航空单位或者航空公司的负责人应当亲自或者指定专人对飞行人员的飞行准备情况进行检查
航路、航线飞行或者转场飞行的航空器的起飞,应当根据飞行人员和航空器的准备情况,起飞机场、降落机场和备降机场的准备情况以及天气情况等确定。
飞行高度层的配备
东单西双
0°~179°范围内
900m~8100m
600m
8900~12500m
600m
12500m以上
1200m
180°~359°
600~8400m
600m
9200m~13100m
600m
13100m以上
1200m
飞行的安全高度
定义:避免航空器与地面障碍物相撞的最低飞行高度
转场飞行
高六平四一
高原和山区:600m
平原地区:400m
在航路中心线、航线两侧各25公里以内
最高标高不超过100米,大气压力不低于1000百帕(750毫米水银柱): 允许在600米的高度层内飞行
最高标高超过100米,大气压力低于1000百帕(750毫米水银柱): 飞行最低的高度层必须相应提高,保证飞行的真实高度不低于安全高度。
紧急情况改变飞行高度层
改变高度层的方法
从航空器飞行的方向向右转30度,并以此航向飞行20公里,再左转平行原航线上升或者下降到新的高度层,然后转回原航线
飞行管制部门允许航空器改变飞行高度层时,必须明确改变的高度层以及改变高度层的地段和时间。
法律责任与罚则
工作人员
情节较轻,由有关部门按照职责分工责令改正
情节严重,对直接负责的主管人员和其他直接责任人员行政处分或者纪律处分
构成犯罪的,依法追究刑事责任
飞行人员
情节较轻,由有关部门依法给予行政处分或则和纪律处分
情节严重,依法给予吊扣执照1-6个月的处罚或者责令停飞1-3个月
构成犯罪的,依法追究刑事责任
CCAR61
民用航空器驾驶员合格审定规则
相关定义
训练时间
是指受训人在飞行中、地面上、飞行模拟机或飞行训练器上从授权教员处接受训练的时间。
飞行时间
航空器为准备起飞而借助自身动力开始移动时起,到飞行结束停止移动时止的总时间
飞行经历时间
为符合航空人员执照、等级、定期检查或近期飞行经历要求中的训练和飞行时间要求,在航空器、飞行模拟机或飞行训练器上所获得的在座飞行时间
是作为飞行机组必需成员的时间
或在航空器、飞行模拟机或飞行训练器上从授权教员处接受训练或作为授权教员在驾驶员座位上提供教学的时间。
转场时间
在航空器中实施
含有一个非出发地点的着陆点
使用了地标领航、推测领航、电子导航设备、无线电设备或其他导航系统航行至着陆地点
副驾驶
在飞行时间内除机长以外的、在驾驶岗位执勤的持有执照的驾驶员,不包括在航空器上接受飞行训练的驾驶员
威胁
超出飞行机组影响能力之外发生的事件或差错
差错
飞行机组的一项行动或不行动,导致偏离组织或飞行机组的意图或期待。
执照
临时执照
颁发情形
等待颁发执照期间
更改姓名,等待更改执照期间
执照遗失或损坏,等待补发执照期间
失效情形
有效期满
正式执照下发
收到撤销临时执照的通知
有效期120天
执照的有效期
学生:2年
其他:(私、商、多人、航线):6年
执照的更新和重新办理
更新:执照持有人应在执照有效期期满前三个月内向局方申请重新颁发执照
出示:对于驾驶员执照持有人,应出示最近一次有效的熟练检查或定期检查记录
有效期:执照在有效期内因等级或备注发生变化重新颁发时,其有效期自重新颁发之日起计算
执照过期的申请人须重新通过相应的理论及实践考试,方可申请重新颁发
型别等级
飞机:5700kg;旋翼机:3180kg;涡喷飞机
批准信代替型别等级
仅限于在调机飞行、训练飞行、驾驶员执照或者等级的实践考试中使用,批准的有效期限不超过60天
不能取酬
附加训练
平均海平面(MSL)7,600米(25,000英尺)以上的增压飞机
豁免
军方机长检查
121部熟练检查
通信资格
2015年12月31日之前,汉语言等同6级
2008年3月4日以前,ICAO等同3级
ATPL执照申请
年龄:21;I级体检合格证。商照仪表/多人制
至少1500小时的作为驾驶员飞行经历时间
1.执照申请人可以将其在飞机、直升机或者倾转旋翼机飞行手册要求配备副驾驶的航空器上担任副驾驶的飞行经历时间计入CCAR-61部第61.189条(a)所要求的1,500小时飞行经历时间中,局方可以在其满足CCAR-61部第61.189条(a)所有条件后为其颁发航线运输驾驶员执照; 2.在型号合格审定为只有一名驾驶员操纵,但有规章要求配备一名副驾驶操作的航空器上担任副驾驶时,仅可将其不超过50%的副驾驶飞行时间记入CCAR-61部第61.189条(a)所要求的1,500小时飞行经历时间中。
500小时转场飞行时间
100小时夜间飞行时间
75小时实际或者模拟的仪表时间,其中至少50小时是在实际飞行中的仪表飞行时间
250小时担任机长或监视下履行机长职责的飞行时间,其中担任机长的飞行时间至少70小时;或500小时监视下履行机长职责的飞行时间
100小时转场飞行时间
25小时夜间飞行时间
以上飞行经历要求可以包括不超过100小时在飞机飞行模拟机或飞行训练器上的训练时间,其中飞行训练器上的训练时间最多为25小时,这些飞行模拟机和飞行训练器应当是在经批准的训练课程中使用
法律责任
酒精
要求:8小时;含量:0.04%
情节较轻:警告,或暂扣执照一至六个月
情节严重:吊销执照,构成犯罪的,依法追究刑事责任
拒绝、阻碍检查:移送公安机关
理论考试作弊,提供虚假材料
申请人:一年内不得申请执照或等级以及考试
申请人1年,持有人3年
持有人:被撤销之日起三年内,不得申请执照或等级以及考试
伪造、篡改执照:警告或者500元以上1000元以下罚款
伪造、篡改
警告、罚款:500~1000
伪造篡改只罚款
违反CCAR61部其他规定
人员资质违反
情节轻微:人罚款500以下;单位罚款10万以下
情节严重:人罚款1000以下;单位罚款20万以下
航空活动违反
情节轻微:人罚款500以下;单位罚款10万以下
情节严重:人罚款1000以下;单位罚款20万以下
CCAR67
民用航空人员体检合格证管理规则
类别及适用人员
I类:ATPL、商照、多人制
II类:私照、飞行机械员执照、其他飞行执照
有效期
I类:12个月
一般运行:60岁以上6个月
121部运行:40岁以上6个月
有效期延长:45天
II类
40岁以下60个月
40岁以上24个月
有效期延长:90天
撤销与注销
撤销、处罚
违反法定程序
三年不得申请体检合格证
无论是否为持有人,皆三年
注销
到期未延续
死亡、失能
以书面形式告知当事人单位及当事人本人注销的决定、理由和依据
携带要求
在模拟机上训练、飞行,不需要体检合格证
天上要,地上不要
考试用的模拟机,由局方鉴定并批准
违规处罚
隐瞒、伪造病史,申请材料弄虚作假、伪造虚假信息、冒名顶替
警告:500~1000元
犯罪:司法机关
未携带体检合格证、身体不再符合、超出限制条件
警告:500~1000元
机构组织违规使用未有体检合格证人员
单位:20万以下罚款
责任人:500~1000元罚款
CCAR91
一般运行和飞行规则
飞行规则
值勤
安全带:全程
肩带:起飞、着陆
航空器速度
3000米以下
≤470千米/小时(250kt)
机场中心7.5千米范围,离地高度750米以下
≤370千米/小时(200kt)
最小安全空速大于规定值
按最小安全速度
高度表拨正程序
规定过渡高(度)和过渡高度层的机场
高:QFE 高度:QNH
起飞:起飞前:QFE(QNH)----过渡高(度):1013.2hpa
着陆:下降到过渡高度层:QFE(QNH)
没有规定过渡高度或过渡高和过渡高度层的机场
起飞:起飞前:QFE----600m:1013.2hpa
着陆:根据机场区域或管制员指令,QFE
高原机场
假定零点高度:起飞前高度表拨正值1013.2百帕所对应的高度
起飞:不能调QFE,调1013.2hpa(假定零点高度)
降落:不能调QFE,按假定零点高度着陆
航空器降落前,如果航空器上气压高度表的气压刻度不能调整到机场场面气压的数值时,应当按照着陆机场空中交通管制通知的假定零点高度(航空器接地时高度表所指示的高度)进行着陆
空中交通管制
一般国内运输机场
一般国际运输机场
特别繁忙运输机场
至少持有私照
双向无线电通信
具有正常工作的VOR(甚高频全向信标)接收机
应答机和自动高度报告设备
高空空域
需要允许才能进入
双向无线电
应答机
应答机不工作,可以继续飞行不用脱离
在高空空域应答机故障,经ATC同意后,可以在里面继续待着
CCAR97
对着陆的影响
设备故障/降级
灯光故障/降级
对起飞的影响
CCAR121
大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则
氧气要求
氧气可供应时间与飞行剖面flight和氧气瓶oxygen cylinder数量有关
补充供氧
机组
3000~3600米(含)
给执勤机组供氧
超过30min:超过30min的那段飞行,也给其他机组成员供氧
>3600米
全部机组供氧
旅客
3000~4300米(含)
超过30min,对于30min后的那段飞行为10%的旅客供氧
4300~4600米(含)
30%旅客供氧
>4600米
全部旅客
应急供氧(机组)
>3000米:携氧量2小时
大于7600米:一人离开,一人氧气面罩
副驾驶的进入条件
副驾驶是指在飞机时间内除机长以外的,在驾驶岗位执勤的驾驶员。不包括在航空器上接受飞行训练的驾驶员
条件:商照、仪表、ATPL理论考试
机长训练的进入条件
航线运输驾驶员执照所规定的 资格要求和经历要求
基本不考
应急生存训练
一次性应急演练
至少一次佩戴防护式呼吸装置的演练
至少一次经批准的灭火演练
至少一种应急撤离演练
定期应急演练
每24个日历月定期复训一次
保安训练
保安会交流,应急耍滑梯
保安训练不用灭火
事件严重性的确定
机组成员之间的信息传递和协调
自我防卫
非致命性保护器具的使用方法
应对劫机者的行为和乘客的反应
真实场景演练
保护飞机的驾驶舱程序
搜查程序和最低风险爆炸区的指南
新副驾
所飞机型上的飞行经历时间少于 100 小时
机长不具备飞行检查员或者飞行教员资格
特殊机场
VIS<1200米或RVR<1200米
跑道有冰、雪、霜
刹车效应<好
侧风>7米/秒
风切变
机长认为
由机长起飞着陆
近期经历
90天,三次起降
重新建立近期经历
飞行检查员监视下,三次起降
至少一次模拟最临界发动机失效时的起飞
至少一次使用仪表着陆
至少一次全停着陆
值勤期、飞行时间限制
飞行时间
任一日历月:100小时飞行时间
任一日历年:900小时飞行时间
执勤期
连续7个日历日:60小时执勤期
任一日历月:210小时执勤期
机组成员的周、月、年飞行时间限制
周四月百季两拐,一年有九百
任何7个连续日历日内不得超过40小时
任一日历月内不得超过100小时,且在任何连续3个日历月内的总飞行时间不得超过270小时。
任一日历年内不得超过900小时
飞行运行
定期载客
机长和签派员负责
补充运行
机长和副总负责
关键阶段
滑行、起飞、着陆和除巡航飞行以外在 3000 米(10000 英尺)以下的飞行阶段
飞行机组成员不得从事可能分散飞行机组其他成员工作精力,或者可能干扰其他成员正确完成这些工作的活动,机长也不得允许其从事此种活动
结冰条件
小型航空器运行
当有霜、冰或者雪附着在航空器的旋翼叶片、螺旋桨、风挡、机翼、安定面或者操纵面、动力装置上或者附着在空速、高度、爬升率或者飞行姿态仪表系统上时,任何人员不得驾驶航空器起飞
当有霜附着在机翼、安定面或者操纵面上,已经确定霜被除掉,使表面光滑后可以起飞
如符合局方规定,当有霜附着在机翼下部油箱区域时,可以起飞
运输类飞机商业载客或者载货飞行
在已知或者预期结冰条件下运行,应当配备满足飞机型号合格审定要求的防冰装置
在已知或者可能存在地面结冰条件下运行时,除完成污染物检查并采取了必要的除冰和防冰措施外,飞机不得起飞
最低油量
该油量最多可以供飞机在飞抵着陆机场后,能以等待空速在高于机场标高450米(1500英尺)的高度上飞行30分钟
汇报最低油量状态,以时间汇报
不需要优先权
酒精限制
0.04克/210升气体
8小时之内
签派权
国内定期载客:中途机场1小时
国际定期载客:中途机场6小时
补充运行:地面停留超过6小时
重新签派放行
未列入运行规范的机场起飞
云高/能见度
240米/3200米
270米/2400米
300米/1600米
飞行高度规则
目视飞行
距障碍物300米以上
仪表飞行
高六平四:高原600米,平原400米
CCAR135
小型商业运输和空中游览运营人运行合格审定规则
机长资格要求
按VFR运行小型航空器的机长资格要求
至少持有相应类别、级别和型别(如适用)等级的商用驾驶员执照
对于飞机,至少具有500小时驾驶员飞行经历时间,包括至少100小时的转场飞行时间,其中至少25小时在夜间完成
对于飞机,持有相应仪表等级或者航线运输驾驶员执照
按IFR运行小型航空器的机长资格要求
至少持有相应类别、级别和型别(如适用)等级的商用驾驶员执照
至少具有1000小时飞行经历时间,包括500小时的转场飞行时间、100小时的夜间飞行时间以及75小时的实际或者模拟仪表飞行时间(其中至少50小时为实际仪表飞行时间)
持有相应仪表等级或者航线运输驾驶员执照
性能
起飞性能
起飞速度
V1:中断起飞 V2:爬升 Vef:一发失效后安全速度 失去关键看V1
空中最小操纵速度VMCA≤1.2VS
与空气密度成正比,与飞机阻力成反比
密度影响因素
高度
大气压力
温度
湿度
阻力影响因素
放襟翼,阻力增大
重心前移,阻力增大
重量越大,阻力越大
地面最小操纵速度VMCG
最小离地速度VMU
最大仰角离地速度
最小不擦机尾速度
最大刹车能量速度VMBE
决断速度V1
有利于制动停车就增大,不利于制动停车就减小
有利
跑道S上坡
逆风
停止道
不利
跑道下坡
高海拔
顺风
注意:blance V1,重量越大,V1越大
抬前轮速度VR
起飞安全速度V2
35FT
离地速度VLOF
重量越大,离地速度越大
起飞距离
净空道: 满足没有障碍物
增加可用起飞距离
净空道无障碍物,用于起飞
停止道
跑道中心延长线上
足够的强度支撑飞机
没有障碍物
停止道只能用于非正常停车
停止道用于中断起飞
★起飞距离是审定起飞距离的1.15倍
可用起飞滑跑距离(TORA)
跑道长度-预滑段
可用起飞距离(TODA)
跑道长度+可用净空道长度-预滑段
可用距离不随外界环境影响而变化
可用加速停止距离(ASDA)
道长度+安全道-预滑段
影响所需加速停止距离(ASD)的因素
飞机重量、发动机失效速度、大气温度、机场气压高度、风向、坡度
当适航审定确定干跑道的加速停止距离时,不能用反推减速;但是湿跑道可以,前提是反推安全可靠
实际起飞滑跑距离TOR
受环境影响
襟翼位置
跑道坡度
★上坡增大,下坡减小
跑道表面质量
实际起飞距离
起飞航迹和起飞飞行航迹
起飞飞行航迹的四个阶段
起飞飞行航迹Ⅰ段:自高于起飞表面35英尺起,结束于起落架完全收上(收起落架动作可以开始于起飞航道Ⅰ段之前);在该段襟翼处于起飞位置;发动机处于起飞工作状态(TO/GA);速度V2
起飞飞行航迹Ⅱ段:从起落架完全收上到高度不低于400ft;发动机处于起飞工作状态(TO/GA);保持起飞襟翼;V2 上升
起飞飞行航迹Ⅲ段:改平使飞机增速,按规定收起襟缝翼同时增速至VFTO
起飞飞行航迹Ⅳ段:保持该速度上升至不低于1500ft,使用最大连续推力工作状态(MCT)
双发飞机起飞飞行航迹的四个阶段总梯度要求
爬升梯度限制起飞重量,采用改进爬升:即减小起飞襟翼,增大起飞速度
总起飞飞行航迹
总起飞飞行航迹中每一点的爬升梯度减去下列数值作为净起飞飞行航迹的爬升梯度:
1:0.8% 双发飞机;
2:0.9% 三发飞机;
3:1.0% 四发飞机
起飞超障保护区的要求和超障余度要求
保护区半宽
从跑道末端或净空道末端(如有)半宽90米开始,以12.5%的扩张率扩展至900米,然后保持标称航迹两侧900米等距直至起飞航迹的终点
起飞障碍物分析
RNAV1和RNP1飞行程序
RNP AR飞行程序
假设温度(灵活温度)减推力起飞
使用条件:飞机的实际起飞重量小于最大起飞重量
使用意义
发动机的寿命和可靠性
省油不是主要目的
降低维护和运营成本
假设温度需要>外界温度,>拐点温度
假设温度可用于干道面,湿道面不能用于污染道面
减额定功率无道面限制
爬升巡航着陆
影响爬升性能的因素:温度和压力高度
V LOF:升空速度 VMBE:最大刹车速度 VTIRE:最大轮胎速度
上升性能的概念
爬升梯度
爬升梯度=H/S=H/V水平T
爬升率
爬升率=H/T
理论升限和实用升限
理论升限是飞机最大上升率为零的一个理论上的高度
实用升限是飞机的最大上升率减小到某一特定值的高度
民用运输机最大使用高度需要考虑以下几方面
最大认证高度:考虑座舱内外压差限制的最大飞行高度。
最大巡航高度:用最大巡航推力使飞机能够维持的最大高度
抖振极限高度:在给定载荷因数(如1.3g)下出现抖振时对应的高度
爬升升限:使用最大爬升推力爬升到给定爬升率对应的高度
巡航性能的概念
★SR燃油里程概念
给定的燃油消耗,所飞过的航程,SR越大越省油
最大航程巡航(MRC)
SR最大时所获得的航程
MRC比LRC省油
长航程巡航(LRC)
损失1%SR所得到的航程
轻高慢远
随着重量的减轻,最佳巡航高度增加,最大巡航马赫数减小,燃油里程增大
一个指示空速对应一个所需推力,无关高度
巡航中发动机失效后的要求
失效后工作发推力:MCT
失效后飞机速度VMD
飘降时净航迹在障碍物上方2000FT
改平后净航迹在障碍物上方1000FT
★成本指数与经济巡航马赫数
成本指数CI=C时/C油
CI=0→MMRC最大航程巡航马赫数
CI=∞→VMO/MMO最大飞行可操纵速度
双发飞机进近复飞和着陆复飞的规章梯度要求
进近爬升最低梯度为:双发2.1%
着陆复飞最低梯度为:所有机型均为3.2%
下降性能
最小下降率速度和最大下降率速度的确定
用最小功率速度VMP下降,获得的下降率最小。
为获得最大下降率,下降角和下降速度都应尽可能大,能获得最大下降率的速度等于或小于操作限制速度MMO/VMO
应急下降
座舱失压:在巡航飞行过程中,若座舱失压,应果断进行应急下降,因为舱压下降,乘客缺氧可能丧失有效意识。
化学氧气系统的特性
有一个独立的化学发生器,拉下面罩后即被启动。其后,不能停止氧气流。氧气流量和供氧压力与客舱高度无关
对旅客的供氧有一个特定的时间段,如15或22分钟。对于这种系统,预先就确定了最大飞行剖面。
气体氧气系统的特性
可以按客户需要选择高压氧气瓶的数量
氧气流量和供氧压力取决于高度。流速由每个面罩容器上的高度表式流量调节装置控制。这样可以优化旅客用氧:高度越低,氧气流量越小
供氧时间取决于飞行剖面以及所装氧气瓶的数量。客舱高度低于10,000英尺时,没有氧气流量。
旅客供氧要求
着陆性能
着陆进场参考速度:着陆进场参考速度VREF不得小于1.23 VSRO(着陆构型参考失速速度)或1.3 VS和VMCL
最后进近速度:进近中,飞机以不小于VREF的最后进近速度VAPP稳定进近一直到50英尺的高度
实际运行中,VAPP是在VREF的基础上考虑风的修正后确定的速度,即VAPP与VREF的关系如下:VAPP=VREF+风修正
通常顺风不做修正,逆风需要修正,具体修正的量由制造商给出
着陆进场参考速度及最后进近速度
跑道上方50ft所对应的速度
最小进近速度VREF≥1.23着陆构型参考失速速度(VSRO)或1.3VS和VMCL
所需着陆距离和可用着陆距离
对滑跑方向性能影响: 粘性viscous<动态dynamic<橡胶还原rubber 小到大,粘动胶vdr
粘性滑水:可控 动态滑水:难控 橡胶滑水:不可控
干道面是审定着陆距离的1.67 倍
湿道面是审定着陆距离的1.15倍
可用着陆距离
停止道只能用于非正常起飞
跑道内移可用于滑跑起飞,不可用于着陆
注意相互关系
燃油与备降场
燃油政策
国内
航程燃油
备降燃油
45分钟备份油
国际
航程燃油
应急燃油
航程燃油的10%
备降燃油
等待燃油30分钟
等待高度450m(1500FT)
无备降场时,应急燃油为正常巡航2小时的油量
备降场选择
起飞备降机场
双发飞机:1小时距离
三发以及三发以上飞机:2小时距离
备降机场最低天气标准
只有一套进近设施与程序的机场
最低下降高(MDH)或者决断高(DH)增加120 米(400英尺)
能见度增加1600 米(1英里)
具有两套(含)以上非精密进近设施与程序并且能提供不同跑道进近的机场
最低下降高(MDH)增加60米(200英尺)
能见度增加800米(1/2英里)
在两条较低标准的跑道中取较高值
具有两套(含)以上精密进近设施与程序并且能提供不同跑道进近的机场
决断高(DH)增加60米(200英尺)
能见度增加800米(1/2英里)
在两条较低标准的跑道中取较高值
国内不选择备降场
飞机预计到达目的地机场时刻前后至少1小时的时间段内,该机场云底高度和能见度符合下列规定并且在每架飞机与签派室之间建立了独立可靠的通信系统进行全程监控,则可以不选择目的地备降机场
机场云底高度至少在公布的最低的仪表进近最低标准中的最低下降高(或者决断高)之上450米(1500英尺),或者在机场标高之上600米(2000英尺),取其中较高值
机场能见度至少为4800米(3英里),或者高于目的地机场所用仪表进近程序最低的适用能见度最低标准3200米(2英里)以上,取其中较大者
国际不选择备降场
预定的飞行不超过6小时,且相应的天气实况报告、预报或者两者的组合表明,在预计到达目的地机场时刻前后至少1小时的时间内
如果该机场需要并准许盘旋进近,至少在最低的盘旋进近最低下降高(MDA)之上450米(1500英尺)
此二者满足其一即可
至少在公布的最低的仪表进近最低标准中的最低下降高度(MDA)或者决断高度(DA)之上450米(1500英尺),或者机场标高之上600米(2000英尺),取其中较高者
机场能见度至少为4800米(3英里),或者高于目的地机场所用仪表进近程序最低的适用能见度最低标准3200米(2英里)以上,取其中较大者
相关定义
二次放行飞行计划
适用条件:只用于国际航线
中心思想:把10%航程时间的应急燃油作为由二次放行点到最终目的地机场的所需燃油
放行点的最佳位置:航程89%的位置
使用:顺起逆终
常见重量术语及相互关系
干使用重量(DOW)+业载/商载(PL)=零燃油重量(ZFW)
零燃油重量(ZFW)+储备燃油=着陆重量(LW)
零燃油重量(ZFW)+储备燃油+航程燃油(trip-fuel)=起飞重量(TOW)
着陆重量(LW)+航程燃油(trip-fuel)=起飞重量(TOW)
起飞重量(TOW)+滑行燃油=滑行重量
指数IDEX
意义:缩小一定倍数的力矩
指数的加减代表了力矩的加减
指小心前低头大
指数小了,重心靠前,低头力矩增大
重心的表示方法
MAC%表示重心位置
备用前重心
定义:将飞机重心前限向后移动,压缩装载时的重心可调范围,从而使得装载完毕时的重心较为靠后
用途:可以在起飞重量受到场长限制时适当增大起飞重量,也可以在巡航时减小飞行阻力降低油耗
会降低安全范围,稳定性不好,其余的都是优点
最大起飞重量和最大商载的计算
载重计算中最大起飞重量应为以下三者中的最小值
最大起飞重量
最大着陆重量 + 航程燃油
最大零燃油重量 + 航程燃油+储备燃油
载重计算中最大业务载重量应为以下三者中的最小值
最大起飞重量 - 干使用重量 - 航程燃油 - 储备燃油
最大着陆重量 - 干使用重量 - 储备燃油
最大零燃油重量 - 干使用重量
飞行计划
副本:飞行计划三个月,补充一个月,维修六个月
飞行计划的提交
正常:撤轮挡时间前2小时30分钟
最迟:撤轮挡时间前75分钟
最早:撤轮挡时间前24小时
其他任务:撤轮挡时间前120小时
飞行计划的保存
在主运行基地保存至少3个月
飞行计划的内容
飞行任务性质、航空器呼号、航班号、航空器型别、机载设备、真空速或马赫数、起飞机场、预计起飞时间、巡航高度层、飞行航线、目的地机场、预计飞行时间、航空器国籍和登记标志、航空器携油量、备降机场
性能&报文
B1:1090/out
B2:1090/out、in
D:DME
I:INS惯导系统
R:PBN
W:RVSM
A1:RNAV10(RNP10)
L1:RNP4
S1:RNP APCH
气象
云和降水
云
云的分类和特征
分类
高云(云底高度在6000 m 以上)
卷云 Ci、卷层云Cs、卷积云Cc
中云(云底高度在2000~6000 m)
高积云Ac、高层云As
低云(云底高度低于2000 m)
淡积云Cu、浓积云TCu、积雨云Cb、积层云Sc、层云St、雨层云Ns、碎层云Fs、碎积云Fc、碎雨云Fn
浓积云(TCu)
云块底部平坦而灰暗,顶部凸起而明亮,云体高大,像大山或高塔。厚度常在1000~2000m之间,厚的可达6000m
积雨云(Cb)
云体十分高达,像大山或高峰,云顶有白色纤维结构,有时拓展成马鬃状或铁砧状;云底阴暗混乱,有时呈悬球状、滚轴状或弧状
云的形成与天气
积状云的形成
常形成在对流运动中,积状云就形成于对流高度高于凝结高度两高度之间
暖而湿的空气上升形成
层状云的形成
在水汽充沛的条件下,系统性垂直运动中能形成范围广阔的层状云
系统垂直上升形成
可见潮湿空气被迫抬升,会形成几乎没有垂直发展的层云
波状云的形成
常形成于大气波动或乱流中
大气波动乱流形成
云相关的天气
云的形状不影响结冰强度
与积状云有关的天气
大气不稳定时,容易出现淡积云和浓积云,并可能发展成积雨云。如果大气稳定,对流不易发展
与层状云有关的天气
层状云由高向低转变,未来可能转变成雨层云而产生降水。反之,则天气将会转好
与波状云有关的天气
大多数波状云出现时,大气比较稳定,天气少变
但有时波状云伴随着卷积云时,天气将转坏
高压辐射雾,低压平流雾
平流雾:冬季暖湿上岸(冬季海洋流向陆地)
降水
降水的形成
水汽凝结物从云中降落到地面的现象称为降水
降水是在云中形成的,当云滴增长到足够大时,才能从云中降落至地面而形成降水
不同类型的云产生不同的降水
能产生降水的云,厚度至少为4000ft
水汽凝结物从云中降落下但在空中蒸发掉没降落到地面的现象称为雨幡
降水的分类
降水从形态上可分为固态降水和液态降水
降水按性质可分为连续性降水、间歇性降水和阵性降水
连续性降水一般是层状云产生
持续降水,严重积冰(高层云和雨层云)
间歇性降水一般是波状云产生
阵性降水一般是积状云产生
降水还可以按强度划分为小雨、中雨、大雨、暴雨和大暴雨
对飞行的影响
能见度减小
含过冷水滴的降水会造成飞机积冰
在积雨云区及其附近飞行的飞机可能造雹击
大雨和暴雨能使发动机熄火
大雨恶化飞机气动性能:主要表现为空气动力损失和飞机动量损耗
影响跑道的使用
大气运动
大气的水平运动
风的形成
形成风的力
水平气压梯度力:使空气产生水平运动的直接动力是气压在水平方向上分布不均匀而形成的水平气压梯度力
地转偏向力:由于地球自转引起的使相对地球运动的物体偏离原来运动方向的力
摩擦力
惯性离心力
风压原理
风沿着等压线吹,在北半球背风而立,高压在右,低压在左,等压线越密,风速越大。南半球风的运动方向与北半球相反
风的变化
摩擦层中风的变化
摩擦层中风随高度的变化
在摩擦层中,由于摩擦力随高度减小,在气压场随高度变化不大的情况下,随高度增加,风速会逐渐增大,而风向将逐渐趋于与等压线平行
摩擦层中风的日变化
由于摩擦层中上、下层风向风速不一致,白天当上、下层空气混合强烈时,其相互影响就大,上、下层风有趋于一致的趋势。夜晚当空气混合作用减弱时,上、下层风就显示出较大差异
摩擦层中风的阵性
乱流涡旋随大范围基本气流一起运动,引起局地风向不断改变,风速时大时小,形成风的阵性
自由大气中风的变化
自由大气中风随高度变化的原因
自由大气中风随高度有明显的变化,而这种变化主要是由气温水平差异引起的,当水平方向温度分布不均,在自由大气中的不同高度上风就发生了变化
热成风
由气温的水平差异而形成的风称为热成风
。由热成风的形成过程可以得出热成风与温度场之间的关系:即风沿着等压线吹,在北半球背热成风而立,高温在右手,低温在左手,等温线越密,风速越大。
大气的垂直运动
对流
对流层顶--最大风切变
对流的概念和特征
对流是指大气中一团空气在热力或动力作用下的强烈而比较有规则的升降运动
对流产生的原因
对流是空气块在热力或动力作用下产生的垂直运动
对流冲击力
使原来静止的空气产生垂直运动的作用力,称为对流冲击力
对流冲击力分为热力对流和动力对流
大气稳定度
大气稳定度是指大气对垂直运动的阻碍程度
γ<γm (<γd ) 绝对稳定
γ>γd (>γm ) 绝对不稳定
γm <γ<γd 条件性不稳定
系统性垂直运动
概念及特征
大范围空气有规则的升降运动称为系统性垂直运动
系统性垂直运动具有范围广、升降速度小和持续时间长的特征
产生的条件
一般产生于大范围空气的水平气流辐合、辐散区,以及冷、暖空气交锋区,暖空气被抬升也可产生系统性上升运动
大气波动
大气在重力作用下产生的波动,叫重力波
形成原因
两层密度不同的空气发生相对运动时,在其交界面上会出现波动
是在有较强的风吹过山脉时,由于山脉对气流的扰动作用,在一定条件下,可在山的背风面形成重力波,即山地背风波
大气乱流
概念:乱流是空气不规则的涡旋运动,又称湍流或扰动气流。乱流涡旋是由大气中气流切变引起的
分类
热力乱流
当气温水平分布不均匀时,就会产生大大小小的升降气流,由于它们之间有速度和方向的差异,就会形成乱流涡旋
各乱流涡旋间相互碰撞、影响,使其变形,就形成一定范围内的乱流,即热力乱流
动力乱流
当气流流过粗糙地表、丘陵和山区时,由于地表摩擦和地形扰动,会引起气流切变而形成乱流涡旋
当高空风向、风速的空间分布有明显差异时,也会形成乱流,这一类乱流统称为动力乱流
穿越湍流,随波逐流:穿越湍流时,最好随温度升高而上升,温度降低而下降
低空风切变
概念
把在高度600m 以下,风向风速在空间一定距离上的变化称为低空风切变
根据飞机的运动相对于风矢量之间的各种不同情况,把风切变分为四种
低空风切变分类
顺风切变
逆风切变
侧风切变
垂直切变
容易产生低空风切变的天气
雷暴
雷暴附近因有逆温层的存在,使得风切变变得更严重
锋面
辐射逆温型的低空急流
地形和地物
低空风切变的判断
目视判别法
雷暴冷性外流气流的沙暴堤
雷暴云体下的雨幡
滚轴状云
强风吹倒的树林和庄稼
座舱仪表判别法
空速表
高度表和升降速度表
俯仰姿态指示器
机载专用设备探测
飞机积冰
飞机积冰的类型
毛冰:表面粗糙不平,冻结得比较坚固,像白瓷,云中往往是大小过冷水滴同时并存,形成在温度为-5~-15℃的云中
明冰:光滑透明、结构坚实。在0~-10℃的过冷雨中或大水滴组成的云中形成
雾凇:不透明,表面粗糙。云中过冷水滴通常很小,相应的,过冷水滴的数量也较少,多形成在温度为-20℃左右的云中
霜:飞机由低于0 ℃的区域进入较暖的区域凝结而成的
飞机积冰的大气环境
飞机积冰与云中温度、湿度的关系
通常飞机积冰形成于温度低于0℃的云中。但云中温度越低,过冷水滴越少,故在温度低于-20 ℃的云中飞机的次数很少
云中温度露点差值越少,相对湿度就越大,越有利于积冰的形成
容纳水汽的能力与温度有关,温度越高,能力越强
飞机积冰与云状的关系
积云和积雨云
积云、积雨云中上升气流强,云中含水量和水滴都很大,因而云中积冰强度比较大
气流上升致雨,下沉消散
层云和层积云中的积冰
这两种云多出现在逆温层下,云中含水量中等,含水量分布由云底向上增大。因此,云中积冰强度比积状云小,通常为弱积冰或中积冰
雨层云和高层云中的积冰
这两种云的水滴含量也比积状云少,积冰强度一般较弱
但在锋线附近的雨层云中飞行,由于范围大,也能产生强积冰
影响飞机积冰的因素
云中过冷水含量和水滴的大小
云中过冷水滴含量越大,积冰强度也越大
可见水汽越多,结冰越快
飞行速度
低速飞行,速度越大,单位时间内碰到机体上的过冷水滴越多,积冰强度就越大
高速飞行,飞机动力增温,往往不发生积冰
机体积冰部位的曲率半径
机体曲率半径小的地方,与过冷水滴相碰的机会多,故积冰也强
飞机积冰的影响
破坏飞机的空气动力性能
升力减小,增加阻力,增加飞机重量
降低动力装置效率,甚至产生故障
使飞机推力减小,脱落的冰块还可打坏发动机和机身,甚至造成发动机熄火
影响仪表和通讯,甚至使之失灵
积冰会造成堵塞空速管和静压孔,可影响全静压系统的正常工作
天线积冰,影响无线电的接收与发射,甚至中断通讯
迎角传感器积冰会导致错误的迎角数据
其他影响
风挡玻璃积冰,影响飞行员视线
对流性天气
雷暴
雷暴的形成条件
深厚而明显的不稳定气层
充沛的水汽
水汽释放潜热是积蓄能量,不是为雷暴提供冲击力
足够的冲击力
一般雷暴
一般雷暴的结构
构成雷暴云的每一个积雨云称为雷暴单体
由一个或数个雷暴单体构成的雷暴云,其强度仅达一般程度,即为一般雷暴。
一般雷暴单体的生命史
形成阶段
云内都是上升气流,等温线向上凸;云滴大多由水滴构成,一般没有降水和闪电
成熟阶段
云中除上升气流外,局部出现系统的下降气流,上升气流区温度高,下降气流区温度低,降水产生并发展;有强烈的湍流、积冰、闪电、阵雨和大风等危险天气;云顶成砧状
消散阶段
下降气流遍布云中,等温线向下凹,云体向水 平方向扩,云体趋于瓦解和消散,残留的云砧或转变为伪卷云、积云性高积云、积云性层积云
强雷暴
强雷暴云的结构和天气
如果大气中存在更强烈的对流性不稳定和强的垂直风切变 就会形成比普通雷暴更强、持续时间更长、水平尺度更大的强雷暴
强雷暴云的结构
强雷暴云的结构表现为云体内有稳定、强大的升降气流
强雷暴云的气流结构,使上升气流和下降气流能同时并存且维持相当长时间
强雷暴过境时的地面天气
飑:大气中风突然急剧变化的现象称为飑在飑出现时,风向急转,风速剧增
飑线在冷锋前
冰雹:大的或中等的冰雹降落在飑锋后的大风区,小冰雹则会随斜升扭转气流沿砧状云顶抛出,落在距离云体几千米以外的地方
龙卷:从积雨云中伸展出来的漏斗状的猛烈旋转的云柱
暴雨:强雷暴云一般有强度极大的阵性降水,持续时间长往往形成暴雨
热雷暴
概念:由热力对流产生的雷暴称热雷暴
特点
范围小、孤立分散、各个雷暴云间通常有明显间隙
由于热雷暴的产生与近地层气温升高密切相关,所以随着气温的日变化,热雷暴也表现出明显的日变化特点
白天陆地,夜晚海洋;黎明前,从海洋到陆地
地形雷暴
地形雷暴在迎风方向,山地波在背风方向
是暖湿不稳定空气在山脉迎风坡被强迫抬升而形成的雷暴
天气系统雷暴
锋面雷暴
强下降气流有利于锋面雷暴 近地面的强下降气流更有可能位于锋面雷暴下面
冷锋雷暴
是冷空气强烈冲击暖湿不稳定空气而形成的
冷锋强、锋面坡度大、移动快、暖空气不稳定、暖湿程度大时,有利于冷锋雷暴的形成
静止锋雷暴
是由暖湿不稳定空气沿锋面上升,或是由低层气流辐合上升而形成
范围较广、持续时间长
暖锋雷暴
在暖锋向前移动时,由暖湿不稳定空气沿暖锋上升而形成
在850hPa 或700hPa 上有切变线配合时,由于有气旋配合,较容易产生雷暴
冷涡雷暴
分为北方冷涡雷暴和南方冷涡雷暴两种
空中槽和切变线雷暴
强烈的辐合气流,能产生较大范围的强烈的上升运动,有利于雷暴的形成
副热带高压西部雷暴
在副热带高压西部外围,空气比较暖湿,常有不稳定气层出现,只要有足够的热力或动力冲击力,雷暴就可以形成
雷暴的活动特征
一般雷暴
随着对流层平均风向移动
雷暴与对流层中平均风向一致
强雷暴
传播的方式移动
雷暴的传播是指原来雷暴的周围产生出新雷暴的现象
新雷暴发展,老雷暴消亡,这就是一种雷暴的传播过程
一年中雷暴出现最多的季节是夏季,春秋季次之,冬季除华南少数地区外,全国极少有雷暴出现
雷暴对飞行的影响
下击暴流
能引起地面或近地面出现大于18m/s雷暴大风的那股突发性的强烈下降气流,称为下击暴流
下击暴流是雷暴强烈发展的产物,在雷暴云中伴随着倾盆大雨存在着强烈的下降气流,当它冲泻到低空时,在近地面会形成强劲的外流—雷暴大风
下击暴流的地面外流的水平尺度是4--40KM,生命周期很短,一般只有10~15min
在下击暴流的整个直线气流中,还嵌有一些小尺度外流系统,称为微下击暴流
下击18,微下击22,高空急流30
微下击暴流的地面外流的水平尺度400- -4000M,生命周期很短,有的只有几分钟
一去二三里,上升600米
微下击暴流不是总对称的
雷击
飞行中对雷暴的判断
根据云的外貌判断
较强雷暴云的特征
云体高大耸立,有砧状云顶和最高云塔
云底呈弧状、滚轴状;云体下半部较暗,并有中心黑暗区
周围有旺盛的浓积云伴随
有垂直闪电
较弱雷暴云的特征
云体结构松散
砧状云顶有与下部云体脱离的趋势
有水平闪电
云中飞行时对雷暴的判断
根据无线电罗盘指针判断
接近雷暴时,无线电罗盘指针会左右摇摆或缓慢旋转
根据通讯受的干扰来判断
一般离雷暴越近,受的干扰越大,有时通讯完全中断
根据天气现象来判断
颠簸逐渐增强,大量降水和积冰的出现,是飞进雷暴云的标志
使用气象测雨雷达和机载气象雷达探测雷暴
在雷达荧光屏上,雷暴云回波的强度大,内部结构密实,边缘轮廓分明,显得特别明亮,在彩色荧光屏上为黄色和红色
在雷达高显器上,可以反映雷暴云的厚度,强雷暴云顶高在12km 以上,在热带地区可超过20km。
特殊地形下的对流性天气
山地背风波
气流越山时,在一定条件下,会在山脊背风面上空形成波动气流,称为山地背风波或地形波或驻波。
山地波背风面不稳定
背风波形成的条件
气流越过是长山脊或山岳地带
风向与山脊交角小于30 度;风速在山脊高度上一般不能小于10m/s,且从山脊到对流层顶,风速随高度的增加或减小保持不变
“小三打死”
在山的迎风面低层气层显著稳定,上层气流稳定度减小
背风波对飞行的影响
山地波中有明显的升降气流和乱流,可给飞行造成很大的影响
背风波中的下降气流不仅使飞机高度下降,也使气压式高度表读数偏高
山地波波区风速很大,还有很强乱流,有时还有滚转气流,会使飞机严重颠簸;乱流最强的区域处在背风波区比山顶稍低的地方
地方性的风
下坡风
在某些情况下,空气越山后,在山的背风面一侧会出现局地强风,这种自山上吹下来的局地强风,称下坡风
海陆风
白天,由于陆地增热比水面快,陆地气温高于海面,陆地上空气产生上升运动,海面上空气产生下沉运动
由于空气运动的连续性,低层空气将从海上吹向陆地,形成海风,而上层空气将从陆地流向海洋,形成一个完整的热力环流
晚上的情形与此相反,形成陆风
山谷风
白天,山坡气温高于山谷上同高度气温,形成低层风从谷地吹向山坡,形成谷风
晚上则形成山风
峡谷风
由于空气的连续性,当其进入狭窄的地方时,流速要加大
在山区和丘陵地区常出现这种风,使风速变化增大,对山地飞行带来影响。
热带气旋
分类
热带低压:中心最大风速10.8~17.1米每秒(6~7级)
热带风暴:中心最大风速17.2~24.4米每秒(8~9级)
强热带风暴:中心最大风速24.5~32.6米每秒(10~11级)
台风:中心最大风速32.7~41.4米每秒(12~13级)
强台风:中心最大风速41.5~50.9米每秒(14~15级)
超强台风:中心最大风速≥51米每秒(大于16级)
形成:形成热带风暴的两个必要条件是温度和湿度,形成热带风暴的最佳条件是水面温度高于27℃和纬度大于10
热带气旋天气
主要是台风天气。台风区内水汽充沛,上升气流强,当它登陆时,常常给沿海地区带来特大暴雨,最大降水集中在台风眼周围的云墙、螺旋状云带附近
台风中心附近风力极强,所经之处,常常造成风灾
气团和锋面
气团
气团稳定,阻止对流
气团是指气象要素(主要指温度和湿度)水平分布比较均匀的大范围的空气团
气团的形成条件
要有大范围性质比较均匀的下垫面
必须有使大范围空气能较长时间停留在均匀的下垫面上的环流条件,以使空气能有充分时间和下垫面交换热量和水汽,取得和下垫面相近的物理特性
气团的形成及分类
凡是气团温度高于流经下垫面温度的,称为暖气团
气团温度低于流经下垫面温度的,称为冷气团
气团天气
冷气团的天气特征
当冷气团移到较暖的地表后,使所经地区变冷,而本身则下部被加热,由于低层增温,气温直减率增大,气层趋于不稳定,有利于对流的发展
气温直减率越小,空气越稳定
暖气团的天气特征
暖气团移经较冷的地表后,使所经地区变暖,而本身则从下部开始逐渐冷却。由于冷却从低层开始,气温直减率变小,气层趋于稳定,有时会形成逆温或等温层,可引起长时间的底蕴幕和低能见度现象
影响我国的气团
影响我国气候的主要气团是西伯利亚冷高压(中纬度大陆气团)和西太平洋副热带高压(热带海洋气团)
锋面
急冷锋:雷暴大雨(阵雨) 缓冷锋:雷暴低云 静止锋:低能见小雨 (缓行毛毛雨,急行有雷暴)
锋面=逆温层
简介
定义、特征
锋是冷暖气团之间的狭窄、倾斜过渡地带
锋在低压槽中,风由锋后到锋前,逆时针
当性质不同的两个气团,在移动过程中相遇时,它们之间就会出现一个交界面,叫做锋面
由于锋两侧的气团性质上有很大差异,所以锋附近空气运动活跃,在锋中有强烈的升降运动,气流极不稳定,常造成剧烈的天气变化
气象要素
温度场:锋附近区域内,在水平方向上的温度差异非常明显,锋面往往是逆温层
气压场:锋附近区域气压的分布不均匀,锋处于气压槽中
锋面处压力都最低,只不过: 从冷过锋面到暖,先迅速降低再缓慢升高 从暖过锋面到冷,先缓慢降低再迅速升高
锋附近风场:风在锋面两侧有明显的逆向转变,即由锋后到锋前,风向呈逆时针方向变化
冷锋
定义
锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动,这种锋面成为冷锋
特点
夏季,在这种冷锋的地面锋线附近,一般会产生强烈发展的积雨云,出现雷暴、甚至冰雹、飑线等对流性不稳定天气
暖锋
定义
锋面在移动过程中,若暖空气起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动,这种锋称为暖锋
特点
过境前:受单一冷气团控制——气温低、气压高、低温晴朗
过境时:阴雨——多为连续性降雨(降水集中在锋前)
暖锋降水在前,冷锋降水在后
过境后:暖气团控制——气温升高、气压降低、天气转晴
准静止锋
当冷暖气团势力相当,锋面移动很少时,称为准静止锋,简称为静止锋
事实上,绝对的静止是没有的
地面风趋向平行于锋区流动
(缓行冷锋和静止锋)形成frontal wave and low pressure
常规天气分析
天气图
地面天气图
地面天气图的分析项目,通常包括海平面气压场、等三小时变压场、天气现象和锋线等。
高空等压面图
高空图--槽线 地面图--锋线
分析高空等压面图,可以了解大气压力场、风场、温度场和湿度场的空间分布及其相互联系
等压面图的分析项目,一般包括各等压面的位势高度场、风场、温度场及温度露点差、槽线、切变线等。
等高线用黑色铅笔以平滑实线绘制
槽线、切变线的分析,一般是用棕色铅笔画出当时的槽线和切变线。
等温线用红色铅笔以平滑实线绘制
冷、暖空气水平运动所引起的某些地区气温变冷或增暖的现象称温度平流
重要天气系统
气旋
气旋无高压
气旋
分类
根据气旋形成和活动的主要地理区域,可将其分为温带气旋和热带气旋两大类
热带气旋无高压
按其形成原因及热力结构,则可分为冷性气旋和热低压两大类
热低压通常在干燥、阳光充足的地表上方
影响我国的气旋
锋面气旋:锋面气旋就是带有锋面的气旋,强度自地面向上逐渐减弱,一般到三四千米高度上,大多变成了低压槽。
冷涡
东北冷涡
西南低涡
热低压
反气旋
分类
按生成的地理位置分为温带反气旋、副热带反气旋和极地反气旋
按结构分为冷性反气旋(冷高压)和暖性反气旋(暖高压)
影响我国的反气旋
蒙古冷高压
太平洋副热带高压
槽线和切变线
槽线
定义:连结自低压中心到低压槽内气压最低的点而成的一条线,通常呈东北~西南向或北~南向,槽线的两侧风向有明显转折
水平方向,槽前盛行西南暖湿气流,槽后为干燥的西北气流
在垂直方向,槽前有上升运动,如水汽充沛,常产生降水;槽后为下沉气流,天气转晴
切变线
如果在某一地区范围内,只有风的转变,没有明显的温度差异,这就叫“切变线”
槽线有温度差,切变线没有,切变线只改变方向不改变温度; 槽线和切变线都会产生颠簸
气象要素预报
天气形势预报内容和方法
天气形势预报就是对天气系统的生消、移动及强度变化的预报
用天气图作短时和短期天气形势预报的方法,主要有外推法、物理分析法、统计资料法和模式法等
外、物、统、模
外推法是指:根据最近一段时间天气系统的移动和强度变化情况,顺时外延,预报其未来的位置和强度的方法
气象要素预报内容
主要包括风、气温、雾、云和降水等气象要素的预报
航空上的预报是短时气象要素预报,其特点是对风、云、能见度及某些对飞行影响的天气现象预报的精度要求很高,时间也要求很准
气象要素预报的基本思路
做好天气形势预报,确定未来影响本地区的天气系统
总趋势确定后,再考虑本地的自然地理条件
参考近期内本站及其附近各地气象要素的演变
考虑各气象要素的日变化规律
高空气象环境
高空的一般气象条件
对流层顶
高空影响飞行的因素
高空急流
高空急流是位于对流层上层或平流层中的强而窄的气流
急流--对流层顶--温度梯度加强
急流与赤道卷云有关
晴空颠簸一般在急流的极地一侧
急流中心的长轴称为急流轴,它近于水平。
急流轴:上方颠簸,下方有云
急流轴风速超过110kt时,以下三个区域会出现强颠簸
急流轴上方的对流层顶
急流轴下方的急流锋内
急流轴低压(靠极地)一侧
形成及特征
形成
高空急流的形成和大气中水平气温梯度大相关
。如果在大气中有一个水平气温梯度大的区域,在它的高空,必有一个强风带存在,当风速达到或超过30m/s时,即出现了急流
特征
急流一般长几千千米,有的可达万余千米,宽度为几百至千余千米,厚度为几千千米
急流中心的长轴称为急流轴,它是准水平的,大致是纬向分布
在急流轴附近风切变很强,湍流也强
急流轴线上风速最低值为 30m/s
急流轴上风速分布不均匀,大小风速去交替出现
种类
温带急流(北支西风急流)
位置:冬季靠南,在40~60°N;夏季靠北,在70°N附近
高度:极地对流层顶附近或极地对流层顶以下1~2km处;夏季高度偏高
风速:冬季强;夏季弱
东南强,夏北弱
副热带急流(南支西风急流)
位置:副热带高压北部,冬季靠南,在25~32°N之间;夏季向北推移约10~15个纬度。
中国的急流以副热带急流为主
高度:平均12~14km
10700~13000m
风速:冬季强;夏季弱
东南强,夏北弱
热带东风急流
位置:热带对流层顶附近或平流层,副热带高压南部
高度:14~16km
风速:夏季强;冬季弱
极地平流层急流
位置:50~70°
风向风速:冬季西风,夏季东风
晴空乱流
晴空湍流是指与对流无关的大气乱流
常发生于6000 米以上的高度
晴空颠簸无法预测,发生频率较高,且难以通过目测判断,对高空飞行构成威胁
晴空颠簸与热效应无关
晴空颠簸一般在急流的极地一侧
高空遇到晴空颠簸
侧风:不变航向,保持姿态(保持高度横穿)
顺/逆风:改变航向、高度(上下避开)
环流季风
三圈环流
概念
构成
低纬环流
由于赤道地区气温高,气流膨胀上升,高空气压较高,受水平气压梯度力的影响,气流向极地方向流动
又受地转偏向力的影响,气流运动至北纬30 度时便堆积下沉,使该地区地表气压较高,又该地区位于副热带,故形成副热带高气压带
赤道地区地表气压较低,于是形成赤道低气压带
在地表,气流从高压流向低压,形成低纬环流
中纬环流与高纬环流
在地表,副热带高压地区的气压较高,因此气流向极地方流动。在极地地区,由于气温低,气流收缩下沉,气压高,气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇,形成了锋面,称作极锋。
晴空颠簸6000,极锋急流9000
此地区气流被迫抬升,因此形成副极地低气压带
气流抬升后,在高空分流,向副热带以及极地流动,形成中纬环流和高纬环流
季风
季风的定义
由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的,风向随季节有显著变化的风系,具有这种大气环流特征的风称为季风
季风的形成原因
海陆热力差异形成的季风
由于海陆热力差异而形成的季风。
夏季,大陆上气压比海洋上低,气压梯度由海洋指向大陆,由海洋流向大陆
冬季相反,大陆上气压比海洋上气压高,气压梯度从大陆指向海洋,由流向海洋
行星风带的移动形成的季风
行星风带的分布很有规律,其位置随季节有明显的移动,因此在两个行星风带相接的地区,便会发生显著的风的季节性改变现象
气象观测
基本的观测方法
航空气象地面观测
民用航空气象地面观测方式
人工观测
以人工方式目测云、能见度、天气现象,使用常规观测仪器测量其他气象要素的观测方式
自动观测
云、能见度、天气现象以人工目测为主,其它要素全部采用自动观测设备测量的观测方式
民用航空气象地面观测类别分为例行观测、特殊观测和事故观测三种
降水、云和能见度的观测
降水观测主要包括观测降水量和降水强度
云的观测主要包括:判定云状、估计云量、测定云高
能见度的观测方式分为目测和器测
能见度的目测应当在观测平台或观测场参照目标物或者目标灯进行,能见度的器测使用沿跑道安装的测量设备进行观测。
主导能见度应当在观测平台或观测场以能见度观测的方法确定
主要是由气象仪器观测
跑道视程是在跑道航空器接地地带用仪器测定的,其方向与跑道平行
RVR与灯光有关,是算出来的
RVR数值
大于2000,ABV(above):ABV2000m
800~2000,100m增量
400~800,50m增量
50~400,25m增量
小于50,BLW(below):BLW50m
气象雷达
分类:测云雷达、天气雷达、气象多普勒雷达、机载气象雷达
地基气象雷达回波
层状云连续性降水——片状回波
对流云阵性降水——块状回波
平显,分散、孤立;高显,米、梨
气象卫星
按绕地球运行轨道可分:极轨气象卫星和同步气象卫星两大类
一经度40nm,一纬度60nm(一经度=60*cos纬度)
卫星云图种类:可见光云图、红外云图
卫星云图上云的识别
识别依据:结构型式、范围大小、边界形状、色调、暗影、纹理
云的识别
卷状云:可见光云图上一般表现为浅灰色到白色不等,红外图上表现为白色,卷状云多带有纤维状纹理。
积雨云:在可见光云图及红外云图上都表现得很白亮,呈浓白色,云顶比较光滑,在积雨云的边界上常有纤维状的卷云砧
中云:中云在卫星云图上常表现为一大片,形式表现有涡旋状、带状、线状或逗点状。中云区内常多斑点,这是由于云区内厚度不一或有对流造成的。
积云、浓积云:常表现为云线、云带或细胞状结构。
低云
层积云:可见光云图上表现为多起伏的球状云区,并常是一大片或成带状,在洋面上呈球状的闭合细胞状云系。
层云和雾
在可见光云图上,层云和雾表现为一片光滑均匀的云区,其色调从白色到灰色,层云和雾区的边界很清楚,常和地形走向一致。在红外云图上,层云和雾表现为灰色,纹理均匀;
在夜间,近地面若有逆温层存在,层云或雾区的温度反而比四周无云区地面温度要高,因而云(雾)区的色调反而比四周无云区地表面显得更黑。
卫星云图上天气系统
天气尺度云系
带状云系:大多数为多层状云系
涡旋云系
逗点云系:是涡旋云系的一种,云系形状想标点符号中的逗号,常出现在西风带高空槽前部,由中高云组成,色调很白。
细胞状云系
未闭合的细胞状云系:主要是由浓积云或积雨云组成。
闭合的细胞状云系:主要是由层积云组成。
波状云系:山脉背风坡和高空急流区中的横向波动可造成波状云系。
天气系统云图特征
锋面云系
温带气旋云系
高空急流云系
热带云团
热带辐合带云系
台风云系
飞行气象文件
航站天气预报和例行天气报告(TAF和METAR)
航站天气预报:对某机场的地面天气预报就是航站天气预报
例行天气报告
机场气象台对地面天气定时观测资料的报告和发布就是例行天气报告
例行天气报告又称为天气实况报
机场气象台每小时必须进行一次(有特殊要求时可以半小时一次)这种观测和报告
重要天气预告图
分类
飞行高度小于等于FL100(10000英尺)的低层
飞行高度大于FL100(10000英尺),小于等于FL250(25000英尺)的中层
飞行高度大于FL250(25000英尺),小于FL630(63000英尺)的高层
风速的单位为海里/小时;锋面、高低压中心等的移速单位为公里/小时;能见度单位为米;气压单位为百帕;对流层顶、急流、颠簸、积冰、云顶、云底、零度等温层的高度,以飞行高度层(30米,100ft)为单位,均表示海拔高度
高空风温预告图
高空风温预告图应当指明某一高度层上高空风、高空温度的分布状况。制作的内容包括指定高度层上的风向、风速和温度。
风速的表示,一条短线为10KT,一面三角旗是50KT,而温度除前面标有“+”号外,均为负值
操作程序
航空文件
杰普逊航图提供航图变更通知(Chart change notice)
航空资料汇编(AIP,Aeronautical Information Publication)
定义:由国家发行或国家授权发行,载有空中航行所必需的具有持久性质的航空资料出版物,是国际间航空所必需的可用于交换的持久性航空资料
分类
NAIP:《中国民航国内航空资料汇编》
国内航空器使用,中文出版
CAIP:《中华人民共和国航空资料汇编》
国外航空器使用,中英文出版
内容
总则(GEN):日出日落表
航路(ENR):起飞/着陆的尾流间隔
机场(AD):机场简介、机场使用细则、航图手册
总则:法规、气象、搜寻与救援(总来救你); 航路:警告、尾流 机场:消防与救援、机场航图
规范说明
补充(SUP):临时性变更,黄色纸张
修订(AMD):永久性变更
航行通告
国际系列:A、E、F
国内系列:C
地区系列:D
航行通告格式和内容子主题
报头部分:GG为电报等级(急报),DD为(特急报)
系列编号和航行通告标志:NOTAMN表示新航行通告、NOTAMR表示代替航行通告(代替航行通告生效的同时,被代替航行通告失效)、NOTAMC表示取消航行通告(自取消航行通告发布之时起,两份航行通告同时失效)
Q)项为限定行:主要是用于飞行人员和有关部门对航行通告进行提取、查询和检索
A)项为发生地、B)项为生效时间、C)项为失效时间
当C)项出现“EST”时,表示预计失效时间;当C)项出现“PERM”时,表示永久有效。
A发,B生,C失效
D)项为分段生效时间 例中:D)0000-0230 DLY——表示每日零时至2时30分生效
E)项为航行通告正文 例中:E)AD CLSD DUE TO WIP.)表示机场由于施工关闭
G:GNSS,P:RNAV,R:RNP,W:RVSM
雪情通告:S
标志:SNOWTAM
B:break喷发,C:cancel取消,S:second time下一次
国外发布:UTC 我国发布:北京时
最长有效期24小时
火山通告:V
标志:ASHTAM
等级:红橙黄绿
最长有效期24小时
项目编号与含义
A:受影响的飞行情报区;B:火山第一次爆发时间;C:火山名称和编号;D:火山位置;
E:告警色码等级;F:火山灰云状况;G:火山灰云移动趋势;H:受影响的航路
I:关闭的航路;J:信息来源;K:火山爆发详细情况
空域
ICAO空域
A、B、C、D、E、F、G
A类:IFR
C类:IFR与其他所有配备间隔,VFR与VFR获取情报
D类:IFR与IFR配备间隔,VFR与其他所有获取情报
我国空域
高空管制区域(A类):IFR运行
ATC控制A类空域
中低空管制区域(B类)
A/B类空域有间隔,无情报
终端管制区(C类):IFR与其他所有配备间隔,VFR与VFR获取情报
机场管制区(D类):IFR与IFR配备间隔,VFR与其他所有获取情报
上限:起落航线和最后进近定位点之后的航段以及第一个等待高度层
下限:地面
C类:目视对目视 D类:间隔 仪表对仪表 情报 仪表对目视
防空识别区
不同于情报区
无权对飞行器采取迫降、击落等措施
进视别区只能先监视,进入领空才能要求迫降
飞行运行
全天候飞行
机组要求
机长
涡喷飞机:300 小时涡喷飞机机长经 历,100 小时本型别机长经历
轮桨飞机:100 小时本型别机长经历
新机长其它机型满100小时,新机型的一个落地可以抵1个小时(替代值不超过50小时),合计超100小时,则不需要:MDH+30,VIS+800
副驾驶:300 小时本型别上副驾驶经历
熟练检查:六个月
近期经历:90天三次自动进近
转弯坡度:等待:25/3;盘旋:20;复飞:15
关于安装排雨能力(如风挡雨刷)
I类是建议,Ⅱ、Ⅲ类是要求
精密进近--DH,跑道入口为准 盘旋进近--MDH,机场标高为准 非精密进近--MDH,机场标高/跑道入口为准
低能见度起飞(LVTO):RVR<400米
低能见度RVR(4、3、8) 起飞:400 中间位置等待灯:350 着陆:800
目视参考
非精密进近:7 个连续的灯
I类精密进近:6个连续的灯
Ⅱ类精密进近:3个连续的灯
仪表进近应建立的目视参考
I类PA、APV、NPA应建立的目视参考:至少清楚看见并识别下述目视参考之一,可充分判断相对于预定飞行航径的飞机位置和位置变化率,否则不得继续进近到DA/H或MDA/H之下
进近灯光系统;跑道入口;跑道入口标志; 跑道入口灯;跑道入口标识灯;目视进近坡度指示系统; 接地区或接地区标志;跑道接地带灯(RTZL);跑道边灯; 局方认可的其它目视参考。
Ⅱ类PA应建立的目视参考
除非获得并能够保持包括进近灯、接地带灯、跑道中线灯、跑道边灯或者这些灯的组合中至少3个连续灯的目视参考,驾驶员不得继续进近至决断高(DH)之下
目视参考中必须包括地面构型的横向水平要素,例如,进近横排灯、入口灯或接地带灯,除非使用经批准的HUD至接地
非精密直线进近和I类精密进近的最低标准
最低标准通常包括DA/H或MDA/H以及RVR或VIS两个要素
I类PA使用ILS或GLS。除非特殊批准,其DH不低于60米(200英尺),RVR不低于550米, 接地区的RVR为控制RVR(接地不可用时,可用中间RVR代替)
RVR:一头二中三尾 I类:接地 Ⅱ类:接地+中间 Ⅲ类:接地+中间+停止端
非精密进近时,当跑道入口标高比机场标高低2m以上,以跑道入口标高为准(MDH); MDA以平均海平面为准
盘旋用机场标高,即使跑道入口标高低于机场标高2m以上,也用机场标高
I类PA、APV和NPA通常使用气压高度表作为高度基准。在使用修正海压(QNH)时,DA或MDA向上5米(或10英尺)取整。在使用场压(QFE)时,DH或MDH向上5米(或10英尺)取整。
驾驶员为了及时取得目视参考以便从最低下降高度/高安全下降和机动飞行至着陆所需要的最低能见度,决定于飞机的分类、最低下降高度/高、可用目视助航设施以及进近方式(直线进近或盘旋进近)
在下列情况下要求的能见度较小: 1、进近速度较小的飞机; 2、最低下降高度/高较低; 3、目视助航设施较好。
盘旋丢失,直接转,不能继续下降
非精密进近:A/B:30度夹角以内;C/D:15度夹角以内
连续下降最后进近(CDFA)
看不见参考,直接复飞(因CDFA不能平飞,所以不适用盘旋)
DDA/H=MDA+50ft(与标高无关)
未采用CDFA,在机场最低标准之上
A/B类飞机:RVR/VIS+200米
C/D类飞机:RVR/VIS+400米
Ⅱ类精密进近最低标准
Ⅱ/Ⅲ类运行需要实践+理论训练
Ⅱ类精密进近的最低DH不应低于飞行程序设计为各飞机类别所确定的OCH
300≤RVR<550米,30≤DH<60米
Ⅱ类运行最低标准的最低值
Ⅱ/Ⅲ类运行时,通常不使用DA的概念。 D类飞机实施自动着陆可采用RVR300米。
接地区和中间点的RVR为控制RVR
Ⅲ类精密进近最低标准
Ⅲ类运行最低标准规定决断高低于30米和控制跑道视程(RVR)低于350米 Ⅲ类运行最低标准也包括使用警戒高(AH)的运行,此时警戒高为30米或以下(无决断高)和控制跑道视程(RVR)低于350米。
ⅢA
175米≤RVR
DH<30米
ⅢB
50≤RVR<175米
DH<15米
ⅢC:无DH/RVR要求
决断高(DH)
对于使用DH的运行,该DH不低于在没有获得所需的目视参考情况下可使用精密进近导航设施的最低高。只有在进近助航设施和机场设施都能支持无DH运行时,方可实施无DH运行。
对于Ⅲ类运行,除非在航行资料或航行通告中特别规定了DH,否则可以假定其支持无DH的运行。
目视参考
对于ⅢA类运行和使用失效-性能下降飞行控制系统或经批准的ⅢB类运行,驾驶员不得继续进近至DH之下,除非获得并能够保持包括进近灯、接地带灯、跑道中线灯或者这些灯的组合中至少3个连续灯的目视参考
Ⅱ、Ⅲ类精密进近都需要接地带灯
对于使用失效-工作飞行控制系统或使用失效-工作混合着陆系统(包括例如一套HUD)的ⅢB类运行,驾驶员不得继续进近至DH之下,除非获得并能够保持包括一个中线灯在内的目视参考。
接地区、中间点和停止端的RVR为控制RVR
RVSM运行
基本要求
范围:29000ft(8900米)~41000ft(12500米)
300m间隔
RVSM空域是特殊资格空域,飞行人员应经过相应的培训,同时运营人及其运营的航空器应当得到局方的批准方可进入。
设备要求
一部报告高度的SSR,两部高度测量系统
两个独立的高度测量系统
一部具有高度报告能力的二次雷达(SSR)
一套高度告警系统
一套自动高度控制系统
运行要求
当航空器处于以下情况之一时,驾驶员应当及时通知管制员,并根据管制员指令脱离RVSM空域:
由于设备失效,不再符合RVSM运行要求; 失去高度测量系统的冗余; 当航空器驾驶员按照仪表飞行规则在RVSM空域飞行过程中,遇有影响保持高度能力的颠簸发生偏离ATC指定的高度层90米(300英尺)或以上情况时,必须通知管制员
高度层转换:最大误差不得超过45米(150英尺)
不满足时用60m一小时交叉检查一次
高度表交叉检查
每小时做一次
差值最大不得超过200 英尺(60 米)或航空器使用手册规定的一个更小的值
爬升或者下降:小于500英尺/分钟,通知ATC
颠簸偏离:超过90米,通知ATC
穿越锋面:(窄)最短路程,迅速通过 穿低压槽:建立航向,横向穿 穿急流:(1)遇侧风,高度不变,保持姿态; (2)遇顺逆风,改变高度或航向 穿晴空颠簸:(因为很薄),爬升或下降,尽快脱离
当航空器遇有紧急情况,飞行安全受到威胁时,机长可以决定改变原配备的飞行高度层,但必须立即报告管制员,并对该决定负责
起落架故障、严重机械故障:Mayday
乘客急救、油量低、单发失效:Panpan
紧急情况(改变高度层):从航空器飞行的方向向右转30 度,并以此航向飞行20 公里,再左转平行原航线上升或者下降到新的高度层,然后转回原航线
低温冰雪运行
极寒冷天气下,多发航空器的VMC将高于公布的数值
大翼、螺旋桨、操纵面、发动机进气口、以及飞机其他关键的表面
飞机关键表面和部件有冰雪霜禁止起飞
副翼积冰
进近:减小迎角
爬升:增大推力
ISO I型防冰液:80%乙二醇
ISO II型防冰液:50%乙二醇
总温探头积冰,温度指示到0
除冰液加热后效果更好;防冰液,不加热效果好
延伸跨水运行
定义:指航空器飞行离岸距离超过93公里(50海里)的运行
要求:每一个人都配备救生衣等救生设备
延伸跨水运行前,机长应确保旅客知晓所需的漂浮装置的位置和使用方法
平行跑道
平行跑道独立进近
中心线间距大于1035米
复飞航迹扩散角不小于30°
NTZ不小于610米
进近时,高边低边高度差300米
相关平行仪表进近
中心线间距大于915米
复飞航迹扩散角不小于30°
独立平行离场
中心线间距大于760米
起飞后立即建立不小于15°的扩散角
隔离平行运行
中心线间距不小于760米
复飞航迹与离场航迹间的扩散角不小于30°
独立不用雷达 相关需要雷达 隔离,一个一个
尾流
大重量,小速度,光洁外形的飞机,尾流最大
尾流简介
飞机机翼升力的一个副产物,有升力就有尾流
运动方向:向后向下
从飞机的后面看时,尾流涡旋是向外、向上,并环绕在在翼尖周围
最大的尾流强度发生在重量重、速度慢、光洁形态的飞机上
影响尾流强度的因素
尾流的强度由产生尾流的飞机重量、载荷因数、飞行速度、空气密度、翼展长度和机翼形状所决定
其中最主要的是飞机的重量和速度
尾流强度与飞机重量和载荷因数成正比,与飞行速度成反比。
最大的尾流强度发生在重量重、速度慢、光洁形态的飞机上
有记载的尾流内最大气流速度达到45海里/小时(90米/秒)
尾流的危害
后机会出现机身抖动、下沉、飞行状态急剧改变、发动机停车甚至飞机翻转等现象
后机从后方进入前机的一侧尾流中心时,一个机翼遇到上升气流,另一个机翼遇到下降气流,飞机会因承受很大的滚转力矩而急剧滚转。
翼展短的小型飞机滚转速率大,如果滚转力矩超过飞机的控制能力,飞机就会失控翻转
尾流的避让
最好方法是随时识别和避让可能潜在的尾流
进入尾流时
沉着冷静操作控制飞机的状态,避免突然进行副翼和方向舵的全行程反向输入,防止在脱离尾流时飞机出现突然的反向滚转。
当飞机出现滚转时,使用方向舵来操纵控制不适用于所有飞机:过量、突然的使用方向舵来抵消滚转角速度会导致飞机非预期的反应,而且可能导致负载超过飞机结构设计极限
如果高度和条件允许,建议最好是在飞机脱离尾流区后再修正不正常的飞机姿态,不要在尾流中强制修正和保持飞机的姿态。
不要人工断开自动驾驶仪,但要做好自动驾驶仪断开时进行手动控制飞机的准备。
脱离尾流后,飞行员应检查操作面和发动机的性能是否正常。
预防
同一跑道起飞时,关注前机离地点,控制飞机在到达其离地点之前起飞。起飞后持续保持高于前机爬升轨迹的角度爬升,直到确认远离其尾流
避免起飞后飞入前机下方或后方区域,并随时准备应对任何可能导致进入尾流的危险情况,起飞时应警惕邻近更大飞机的操作,特别是在跑道上风方向的飞机
如果收到起飞指令,避免航迹穿过大型飞机路径的下方。
当前机实施低空复飞或着陆连续时,由于尾流下沉并在地面附近横向移动,可能滞留在跑道上或离地区域内。在较小侧风条件下,应该确保至少2分钟的间隔之后再起飞(A380以上飞机后至少3分钟)
航路飞行
在特定的大气状况下,重型飞机,尤其是A380以上飞机
在减少垂直间隔空域(RVSM)的跨洋飞行中可以偏置航路飞行来避免遭遇尾流
当交叉汇聚飞行,拟在后方穿过前机航迹时
从其上方穿越,如果山区地形允许,也可从其下方至少300米(1000英尺)穿越
前机爬升或下降穿越后机的计划航路时,后机可能会遭遇尾流。
尾随更大的飞机进近和着陆
同一跑道
当尾随更大的飞机在同一跑道上进近和着陆时,应保持不低于前机的进近航迹。注意其落地点并在其落地点前方落地; 较大飞机的驾驶员应该避免高于下滑道的进近,这样可以减小尾随飞机进入其尾流的风险
当一飞机起飞,较小的飞机尾随其着陆时,着陆飞机的飞行员应留意起飞飞机的离地点,并在其离地点之前接地
间距小于760米(2500英尺)的平行跑道
保持高度不低于其最后进近轨迹,并争取在其接地点前方接地,但需防止目测过高
交叉跑道
当在位于交叉跑道上的更大飞机后着陆时,航空器驾驶员应高于该机的飞行轨迹
前机在跑道交叉点之后离地,可以继续进近并在跑道交叉点之前着陆
前机在跑道交叉点之前离地,应确保着陆轨迹高于前机的起飞轨迹,在此情况下,除非能安全落地,否则应终止进近
尾流间隔
地面运行
机场区域指示标和信号设施
风向标
能明确地指明地面风的方向,并能大致地显示风速,风向标国内常用。
风向袋被风吹后的状态可估算出一定的风速,但由于风向袋材质的不同,被风吹起的角度不一定对应固定的风速,因此不能作为起飞放行的标准
着陆方向标:着陆方向标设计为“T”形,颜色一般为白色或橙色;夜间设有照明或以白色灯勾画其轮廓
机场区域内标志
跑道号码标志
跑道入口标志
瞄准点标志
接地带标志
增强型滑行道中线标志:增强型滑行道中线标志设置在与跑道直接相连的滑行(单向运行的滑行道除外)上的A型跑道等待位置处,作用是为飞机驾驶员提供额外的确认A型跑道等待位置的目视参考,并构成跑道侵入防范措施的一部分
跑道等待位置标志:跑道等待位置标志设计为黄色,沿跑道等待位置设置
未得到空中交通管制的进入跑道许可前,飞机的任何部位均不能越过跑道等待位置标志的实线
A型跑道等待位置标志
在滑行道与非仪表跑、精密进近或起飞相交处,在滑行道与非仪表跑、精密进近或起飞相交处,设置A型跑道等待位置标志
在滑行道与Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ类精密进近跑道相交处,如仅设有一个跑道等待位置,则该处的跑道等待位置标志为A型
B型跑道等待位置标志
黑梯子边界,黄梯子等待,双黑实线梯子:ILS临界区
上述相交处如设有多个跑道等待位置,则最靠近跑道的跑道等待位置标志为A型,而其余离跑道较远的跑道等待位置标志为B型
位置由跑道所服务的最大机型以及ILS/MLS的临界/敏感区决定,并且仅当ILS运行时,B型跑道等待位置标志才发挥作用
机位安全线
机坪上根据航空器停放布局和地面设施的需要设置有机位安全线
飞机入位时,机位安全线所包括的范围应当没有障碍物(除引导飞机入位的机务和个别轮档、锥筒外)
关闭的跑道和滑行道标志: 关闭的跑道或滑行道标志表示相应的跑道或滑行道的全部或部分为关闭状态,禁止航空器使用。 对所有航空器的使用永久关闭的跑道或滑行道或其部分,均设有关闭标志
强制性指令标志: 当道边无法安装相应强制性指令标记牌时,在道面上设置强制性指令标志。 强制性指令标志为红底白字,除禁止进入标志外,白色字符提供与相关的标记牌相同的信息。
中间等待位置标志: 中间等待位置标志为单条断续线(虚线),设置在两条滑行道的相交处 中间等待位置标志横跨滑行道,并与相交滑行道的近边有足够的距离以保证滑行中的航空器之间的安全净距
机场区域内标记牌
强制性指令标记牌
为红底白字。包括跑道号码标记牌、I类、Ⅱ类或Ⅲ类等待位置标记牌、跑道等待位置标记牌、道路等待位置标记牌和禁止进入标记牌等,
设有强制性指令标记牌的位置,滑行中的航空器非经机场管制许可不得越过
禁止滑入标记牌表明“禁止进入”的区域
信息标记牌
包括方向标记牌、位置标记牌、目的地标记牌、跑道出口标记牌、脱离跑道标记牌和短距起飞标记牌
跑道出口处的滑行道灯:黄绿交替
位置标记牌为黑底黄字,其它均为黄底黑字
机场区域内灯光
跑道边灯
白色的恒光灯,用于指示跑道两侧的边界
各机场跑道边灯的间距并不一致
在跑道入口内移的情况下,从跑道起点至内移跑道入口之间的跑道边灯在进近方向显示红色
跑道入口内移,边灯红
从起飞滑跑开始的一端看,跑道末端的600m或跑道长度的三分之一(二者取其小值)这一段的跑道边灯显示黄色
边灯1/3,中线灯1/2,边灯600m/三分之一变黄,中线灯900m/二分之一红白交替
跑道末端灯
设置在有跑道边灯的跑道的末端,为向跑道方向发红色光的单向恒光灯
用于帮助驾驶员识别跑道末端
跑道中线灯
通常沿跑道中线设置,但实际安装时往往偏在跑道中线同一侧一小段距离。驾驶员在操纵飞机对准中线滑跑时,这段距离可忽略不计
用于标明跑道中线位置
从跑道入口到距跑道末端900m处的跑道中线灯是发可变白光的恒光灯
从距跑道末端900m到300m之间的跑道中线灯是交替的可发变白光和发红色光的恒光灯
从距跑道末端300m到跑道末端是发红色光灯
在跑道长度小于1800m的情况下,从跑道的可用着陆长度的中点到距跑道末端300m处跑道中线灯交替地发可变白色光和红色光
跑道接地带灯
Ⅱ、Ⅲ类精密进近都需要接地带灯
单向发可变白光的恒光灯,由许多对对称于跑道中线的短排灯组成
接地带灯从跑道入口开始纵向延伸900m,标明跑道的大致接地区域
接地区,白灯,900米(接地喝白酒)
滑行道边灯
发蓝色光的恒定发光灯
在靠近滑行道、等待坪或停机坪的边缘或在边缘以外不大于3米处,均匀分布
跑道出口处的滑行道灯:黄绿交替
停止排灯
朝着趋近跑道的方向发红色光的单向灯
设置在滑行道上要求飞机停住等待通过许可之处,间距为3m、横贯滑行道,由ATC控制
停止排灯亮表示禁止通行,熄灭表示许可通行
熄灭后还需管制员指令才能进入
中间位置等待灯
对称于滑行道中线并与其成直角,设计为朝着趋向中间等待位置方向发恒定黄色灯光
中间等待位置灯主要用于在跑道视程低于350m的情况下运行时,帮助驾驶员识别中间等待位置
跑道警戒灯
A型跑道警戒灯设置在滑行道的两侧,由两对黄色灯组成,灯具内的灯泡交替发光
B型跑道警戒灯横贯滑行道设置,由横贯滑行道间距为3m的黄色灯组成,灯中相邻的灯交替发光,隔开的灯同时发光。
跑道相关知识
在不安全的跑道上着陆,机长操纵,管制调距
跑道、滑行道及机坪道面的强度由道面等级号(PCN)表示
ACN、PCN:跑道、滑行道都适用
航空器等级号(ACN)表示航空器对一具有规定的标准土基类型的道面相对作用的一个编号
驾驶员在运行时应核实所驾驶的航空器等级号(ACN)等于或小于报告的道面等级号(PCN),方能在规定的胎压或规定的机型的最大起飞质量的限制下使用该道面。 若道面强度受明显季节变化影响者,可能会报告几个不同的道面等级号(PCN) 各机型的ACN值可向公司或厂商咨询
基准代号并非用来确定跑道长度或所需面强要求。基准代号由有关飞机的性能特征和尺寸两个要素组成求
例如:4E表示跑道长度大于1800米、翼展介于52~65米、主轮外距介于9~14米的飞行区
第一要素是根据飞机的基准飞行场地长度而确定的代码。
第二要素是根据飞机翼展和主起落架外轮间距而确定的代码
当航空器在低于运行要求的飞行区域内降级运行时,营运人须对飞行机组进行特殊培训
飞行区基准代号不看飞机型别等级
跑道道肩
跑道道肩的强度满足在飞机滑出跑道的情况下能够支承该飞机,不致引起飞机的结构损坏,并能支承可能在道肩上运行的地面车辆
跑道调头坪
当跑道端未设置滑行道或滑行道的调头点时,通常设置有跑道调头坪以便飞机进行180°的转弯
跑道调头坪既可位于跑道的左侧,也可位于跑道的右侧,在跑道的两端以及必要时在某些中间位置与跑道的道面联接。跑道调头坪与跑道之间的交角不超过30°
在跑道调头坪掉头时通常使用的前轮转向角不超过45 当飞机驾驶舱位于调头坪标志上方时,飞机起落架任一机轮与调头坪边缘之间的净距不小于规定的距离 当驾驶舱位于调头坪标志上方沿线滑行时所有机轮有足够间距不会滑出边界
滑行道相关知识
滑行道的弯道、连接处和交叉处
因为增补面的存在,PF(操纵飞机的飞行员)操纵飞机转弯时使自己座椅保持在滑行道中线上时,飞机的外侧主轮与滑行道边缘之间满足间距要求
fillets增补面,滑行都以座舱为准,在骑在中线上
因滑行道同其所服务的跑道相比,要承受较大的交通密度和因飞机滑行缓慢及停留而产生较高的应力,所以应注意遵守机场滑行道的PCN-ACN使用限制
快速出口滑行道
快速出口滑行道与跑道的夹角在25°~45°之间,通常为30°
当道面摩擦效应未受影响时,航空器使用快速出口滑行道脱离时不应速度过低,以提高跑道使用效率
(代码)1/2:不超过35kt;3/4:不超过50kt
起始:300m,3个;200m,2个;100m,1个
直角出口滑行道
跑道中部的直角出口滑行及两端(进)道的弯保证飞机能以最大30km/h(16kt)的转弯速度进行转弯
滑行道其余地段的应保证最大速度为25~30km/h(13~16kt)
停机坪相关知识
机坪的坡度
包括停机位滑行通道在内的机坪设计有坡度以防止机坪表面积水,但在排水要求许可下其保持尽量平坦。在停机位上的最大坡度不大于1%,通常为0.4%~0.8%。
跑道横坡设计,是为了排水
正常0.4~0.8%,最大1%
因为停机坪坡度的存在,驾驶员在机坪上即使关车后也要注意飞机意外滑动
铺砌道面的表面的摩阻特性
当驾驶员对跑道道面摩阻特性有疑义时,应要求机场提供实时监测到的摩擦系数
道面上有水
润湿(DAMP)——表面由于湿气而颜色有所改变(faded)
潮湿(WET)——表面已湿透但并无积水(drenched)
小片水(WATER PATCHES)——可以见到明显小面积积水。
积水(FLOODED)——可以见到大面积积水。(large water)
道面的摩擦效应
刹车效应:<0.3差,0.3~0.35中,>0.4好
目视停靠引导
早期的目视停靠引导系统只能探测并显示简单的位置信息,包括方位和停止信息
目视停机10m内,停止位置指示器10m
火情:右手挥,左手指
跑道入侵
通信和监视
数据链通信(DATALINK)
分类
频段分类:高频数据链、甚高频数据链、卫星数据链和二次雷达S模式数据链
传输位置分类:空空数据链(又称机间数据链)、空地数据链(又称机间数据链)和地地数据链
应用
自动相关监控(ADS)、管制员和驾驶员数据链通信(CPDLC)、数据链飞行信息服务(D-FIS)、飞行运行控制(AOC)通讯、数字通播(D-ATIS)、数字放行系统 (PDC 或DCL)等
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)
很先进,可以接收天气情况、ATC指令
使用对象:航空器和地面站
传输工具:无线电或卫星传输
内容形式:短消息(报文)
上传内容:天气预报、NOTAM 和签派以及空管指令
下传内容:位置报、起飞着陆报、发动机监控报文
特点
提高了地空通信的准确性
使资料和数据易于共享
增加信息,减少成本
自动相关监视(ADS)
ADS-A 和ADS-C 是等同的概念
ADS-B可进可出,ADS-C自动回复
ADS-C
应用在海洋和内陆边远等没有监视的区域
采取卫星通讯,通信周期为5分钟,紧急情况下为1分钟
ADS-B
主要实施空对空监视
可通过数据链广播其自身的精确位置和其它数据(如速度、高度及飞机是否转弯、爬升或下降等)
可代替雷达
货运
货物放客舱,不能放过道aisle,要系安全带,1.15倍
IMP代码
5.1氧化物 ROX
5.2有机过氧化物ROP
ROP对OP
6开头的是有毒物品
6.1毒性物质
6.2感染性物质
活体动物运输
标记与标签
包装上写明托运人和收货人的姓名、详细地址和24 小时的联系电话
有毒动物:“POISONOUS”
凶猛动物:“THISANIMALBITE”
用药的动物:必须写明药物名称、剂量、时间等信息
在包装的两个侧面粘贴向上标签或者标注向上方向标记
存储与隔离
动物容器之间、容器与其它货物之间要有适当的间隙,保证空气流通
动物不能与食品、有毒物质、传染性物质、放射性物质、灵柩、干冰等装入同一集装器中或者同一货舱中
互为天敌、发情期、来自不同地区的动物不能装载在同一货舱内运输
实验用的动物应与其它动物分开放置,避免交叉感染
ULD:AKE24254CA A:种类,K:尺寸,E:轮廓
LAR:活体动物规则 PCR:鲜活易腐货物规则 DGR:危险品规则
鲜活易腐货物
定义:在一般的运输条件下,因气候、湿度、温度、气压变化或者运输时间等原因,容易引起变质、腐烂或者死亡的物品
肉类、水果类、蔬菜类、鲜花类等植物类,水产品类、需要低温保存的食品、药品、人体器官、试剂等,都可以归入为鲜活易腐货物
标记与标签
包装上写明托运人和收货人的姓名、详细地址和24 小时的联系电话
湿货必须要有向上标签
干冰冷藏鲜活易腐货物要看net quantity(净数量)
贵重物品运输
货币、金融债券:可以使用结实的布袋作为包装
名人字画、珍贵文物:必须使用木箱或铁箱作为货物的外包装
贵重物品包装箱内必须放置足够的衬垫物,保证箱内物品不致移动和相互碰撞
外包装上必须要清楚地写明货运单号码、件数、重量、收货人、托运人的姓名、地址、电话
贵重物品外包装上不得有任何显示货物性质的标志
紧急航材运输(AOG,Aircraft On Ground)
指因故障停场飞机所需的航材,为特别紧急的货物,货物的外包装上粘(挂)“AOG”标签
按危险品运输
危险品
锂电池按危险品处理,电池都是危险品(除航空器自用)
动物不是危险品
经豁免可运输的危险品
在非常紧急的情况下
其他运输方式不适合
违背公众利益
危险品包装的标记
基本标记
运输专用名称
使用的UN或ID代号
发货人及收货人详细姓名、地址
附加标记:净数量、毛重
危险品包装的标签
危险性标签:菱形
分为主要标签和次要标签两类
操作性标签:矩形
活体动物标签
普通的活体动物标签,为白底蓝字和蓝字图案,标签上有文字“live animals(活体动物)
实验用动物标签,为白底橙字和橙色图案,标签文字为“laboratory animals(实验用动物)”
危险品的隔离:4.3类危险品不能和第8类危险品放一起
机长通知单(SPECIAL LOAD-NOTIFICATION TO CAPTIAN,NOTOC)
紧急情况下,机长根据机长通知单将机上危险品的种类、数量及装载位置通知空中交通管制部门,同时还应通知公司运行控制中心
特种货物机长通知单必须采用专用格式填写
确认无误后,机长在签字栏内签字,并随机携带一份
空中紧急ATC,地面告知机组
违规携带危险品
flammable gas易燃气体或vapour蒸汽,任何情况下都禁止航空运输
航班起飞前发现,应立即报告机长和乘务长,及时与相关旅客沟通,并通知地面工作人员处理
航班起飞后发现,应立即报告机长和乘务长,并按危险品处置程序将该危险品隔离监控
空中紧急ATC,地面告知机组
通信
请示和报告
露点差需要自己算,不在ATIS范围内
ATIS里没有塔台管制频率和航线飞行高度层
飞越国境前15分钟,应当与飞入国有关管制单位建立联络,报告航空器位置、预 计飞越国境的时间,取得进入国境的许可和进入条件
飞越国境,无需报告应答机
飞国境:报时间+位置(天时、地利)
非雷达管制,在进入相邻管制空域5分钟前,将进入该管制空域的预计时间、飞行高度,报告前方管制室
非雷达管制,进入着陆机场空域15分钟以前,报告预计进入进近管制空域或者走廊口的时间、到达机场(导航台)上空的时间,并请求进入条件
特殊情况的报告
遇险
需要立即帮助
以“MAYDAY”开始表示遇险信号,呼叫三次
紧急
不需要立即帮助
以“PAN PAN”开始表示紧急信号,呼叫三次
遇险和紧急情况的信息应在当时所用的频率上发送
121.5MHZ国际救援频率
内容的发送顺序
收电电台的名称
航空器的识别标志
紧急情况的性质
航空器驾驶员的意图
现在位置、高度和航向
其他有用的情报
双向无线电失效
VFR规则
尽快着陆
IFR规则
航线选择
指定航线
可能同意的航线
飞行计划申请的航线
从上往下按优先顺序
高度选择
指定高度
航路最低高度
可能同意高度
取最大值
等待转进近按照ETA,航路转进近不能早于ETA
呼叫ATC等待时间:起飞90s,呼叫10s,失效7min/20min
跑道90秒无指令,联系ATC
通讯失效后,保持指定速度与高度飞行持续时间:有ATS为7min,无ATS为20min
盲发(transmitting blind)
因接收机失效盲发(transmitting blind due to receiver failure)
盲发信息,每次两遍
无线电通信规则
所需通信性能(RCP)
航空移动服务-语音通信
甚高频通信转换
航空电台会按规定的程序通知航空器从一个无线电频率转换到另一个频率。在未得到转换通知的情况下,航空器电台应在转换频率前通知相应的航空电台
航空器电台在甚高频初始建立联系或准备脱离时,应根据局方要求发送建立或脱离该频率的电报
选择呼叫(以下简称选呼)程序
SELCAL被称为选呼系统,通过在无线电频率上向航空器传送编码音频的方式替代语音呼叫。一个单一的选择呼叫包括四个预选的音频组合,发送大概需要两秒。
选呼四带二
接收指定的选呼编码后,以灯光和/或谐音的方式激活驾驶舱呼叫系统。
应使用具备合适装备的电台在航路的高频和甚高频无线电频率里进行地对空选呼。
在具备选呼功能的航空器上,飞行员也可按需保持传统守听
数据链通信
传输对象无SETCOM 频率有SETCOM
数据链通信按使用频段不同分为:高频(HF)数据链、甚高频(VHF)数据链、超高频(UHF)数据链、L频段数据链和卫星通信(SATCOM)数据链
数据链通信的应用包括自动相关监控(ADS)、空中交通管制员航空器驾驶员数据链通信(CPDLC)、数据链飞行信息服务(D-FIS)、飞行运行控制(AOC)通信、数字通播(D-ATIS)、数字放行系统(PDC或DCL)等
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)
ACARS(飞机通信寻址与报告系统)是一种在航空器和地面站之间通过无线电或卫星传输短消息(报文)的数字数据链系统,此系统可综合实现部分数据链通信应用的功能
机载ACARS路由器可以通过HF、SATCOM或第三部VHF等通信设备实现飞机和地面的数据交换功能
如机载设备具备条件,且公司已购买全部服务内容,则上述通信设备的优先顺序为:VHF,HF,SATCOM。
人为因素
飞行环境对人体的影响
呼吸和循环系统
外呼吸也称肺呼吸,指肺泡与肺毛细血管之间的气体交换过程
内呼吸也称组织呼吸,指血液与组织、细胞之间的气体交换过程
动脉和静脉是输送血液的管道
动脉血:鲜红色;静脉血:暗红色
吸烟不会引起大叶肺炎
血压、血液与血液氧饱和度
收缩压在 90-140mmHg(12.0-18.7kpa)之间,舒张压在 60-90mmHg(8.0-12.0kpa)之间
血浆:运载血细胞
红细胞:其中的血红蛋白是运送氧气的最主要的媒介
白细胞:免疫防御功能
血小板:止血
血氧饱和度(SO2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(HbO2)的容量占全部可结合的血红蛋白(Hb)容量的百分比,即血液中血氧的浓度
血氧饱和度随海拔高度的升高而降低
高空低气压
高空减压病
飞机爬升时可能发生的一种特殊症状,
绝大多数都是在上升到8000m以上高空、停留一段时间以后发病
其主要表现为关节疼痛,有时出现皮肤刺痛或瘙痒感觉以及咳嗽、胸痛等,极端的情况下可导致休克
非减压性潜水:12h
减压性潜水:24h
中耳气压性损伤
气压性损伤与飞行速度无关
中耳咽鼓管的“单向阀门”结构是导致中耳气压性损伤的生理性基础
感冒可造成咽鼓管肿胀,使咽鼓管开放困难,更易出现中耳气压性损伤。因此,感冒时应尽量避免飞行
下降过程中发生。多发生于4000m以下,尤以1000~2000m高度为最多
缓解方法:运动软腭、捏鼻鼓气、吞咽等
高空胃胀气
随着飞行高度的增加,在低气压的作用下,人体胃肠道的气体会发生膨胀,轻者感到胃肠不适;重者可感到腹胀和腹痛;在极端的情况下可引起晕厥。
高度越高,越严重
缺氧症
缺氧不眩晕,一氧化碳中毒会眩晕; 缺氧不刺痛,换气过度会刺痛
主要分为缺氧性缺氧症、贫血性缺氧症、循环停滞性缺氧症和组织中毒性缺氧症四种类型
酒精中毒或氰化物中毒时易缺氧
症状:缺氧症出现的早初期,会感觉头晕、头痛等生理症状,伴随兴奋、愉悦与操作能力良好等心理感受;随缺氧症加深,逐步出现恶心、呕吐、肌肉颤抖、发绀等;进一步会意识模糊、失去意识、直至死亡。
由于缺氧症的初始症状之一表现为自我感觉操作能力良好,并伴有兴奋和愉悦,因此不易察觉,具有隐蔽性。
高空缺氧会兴奋、愉悦,但操作能力、判断能力会下降,神志不清
有效意识时间
在没有氧气供给的情况下飞行员能有效地维持正常操作的时间
换气过度
体内氧气过剩、导致血液二氧化碳化学平衡被打破
缓解:降低呼吸频率,减小呼吸深度
换气过度与缺氧症的症状非常相似,飞行员应能够识别和判断自己处于何种状态。在飞行中,如果在供氧后仍然觉得气喘吁吁,那么就应该判断为换气过度。
有意识地降低呼吸频率、减小呼吸深度、找机会多说话,以及用纸袋套在口鼻处缓慢地呼吸,均有助于克服换气过度。
缺氧高度:吸烟5000,不吸烟10000
过载
正G下流,负G上头
正过载
出现灰视或黑视
负过载
出现红视
高载荷阈值:灰视4.1+;黑视4.7;丧失意识5.4
高空环境
臭氧破坏呼吸道黏膜
电离辐射
航空人员年辐射量≤20毫西弗
飞行员:20msv,普通:15msv,孕妇:1msv
湿度
相对湿度在 40%——60%时,人体感觉最舒适
生理学
飞行生理学基础
视觉系统
感光细胞
视杆细胞:对弱光很敏感,但却不能感受颜色和物体的细节
视锥细胞:专门感受强光和颜色刺激,能分辨物体颜色和细节,但在暗光时不起作用
一般视觉问题
盲点
视神经出入视网膜的地方,没有感光细胞,无法感光,称为生理盲点
夜间视物时,前方物体投射在中央凹处的视锥细胞上,由于视锥细胞对弱光不敏感,使人感到影像模糊,称为夜间盲点
由于飞机设计造成的遮挡飞行员视野的部位,称为飞机盲点
所有的飞机都有盲点,这视机型及飞行员坐姿有所不同
视觉的适应
暗适应是人眼对昏暗环境的适应过程,适应的时间长,需30分钟左右
夜间视力下降开始于1200米(4000ft)
暗适应对飞行活动的影响较大
明适应是人眼对明亮环境的适应过程,适应的时间较短,数分钟即可达到稳定水平
昼间视力下降开始于5500米(18000ft)
眩光
眩光指在视野范围内亮度过高,从而引起视觉不适或视觉功能下降的现象
主要包括心理眩光、生理眩光和强光盲
也可以是不适眩光、失能眩光和目眩(3D眩光)
眩光发生时,首先出现心理上的不适,但不影响功能;接着出现生理上的不适,视觉功能开始受到影响;眩光更严重,将会出现强光盲,严重影响视觉功能。
心理眩光和生理眩光在民用航空中较为常见,而强光盲则相对较少。对眩光的防护方法是及时佩戴防眩光镜或避开强光源
空虚视野近视
在目标物不明确或无特征的空域中,由于外景没有特征,引不起眼睛的注意,使睫状肌处于持续收缩状态,眼的聚焦点位于前方1~2米处的空间某点,飞行员的视觉便呈功能性近视状态,称为空虚视野近视
1~2m,高度高,没有地形参照物时容易发生
前庭器官
三个半规管和一个耳石器所组成
只能觉察加速度的合力,而不能辨别构成合力的分力的来源
半规管:感知角加速运动
耳石器感知重力和线加速度
听觉系统
健康与卫生
常见疾病
冠心病/肾绞痛:严重可引起失能
感冒:易出现耳胀、疼痛等气压性损伤症状
烟草:增强缺氧症的易感性
听力丧失
航空噪音可能影响听力,出现听觉适应、听觉疲劳(这两类属于暂时性听阈偏移)和永久性听阈偏移
短时间进入强噪声环境时,开始会感觉声音刺耳、不适、耳鸣,随后这些主观感觉趋于不明显或消失,同时出现暂时性听力下降,听阈上升可达10~15dB,如迅速离开噪声环境,经数分钟后可完全恢复正常。这种现象称为听觉适应,是一种保护性生理反应。
听觉适应有一定的限度,较长时间接触强噪声,听阈升高超过15dB,甚至达到35~50dB时,脱离噪声环境后则需数小时或更长的时间才能恢复,这种现象便称为听觉疲劳。
人类的信息加工
知觉
人对进入大脑的感觉信息进行组织和解释的心理过程,这个过程是在期望、先前的经历和文化的基础上,对感觉信息进行综合并赋予其意义
飞行错觉
错觉是在特定条件下产生的对客观事物的歪曲知觉
错觉主要包括几何图形错觉、时间错觉、运动错觉、空间错觉等
飞行错觉也被称为空间知觉障碍或空间失定向,是飞行员在飞行中对所处位置、姿态或运动状态的不正确的心理表象,是对飞机真实状态的歪曲
飞行错觉主要有四个特点:错觉的普遍性、错觉的特发性、错觉的危害性、错觉的可预防性
类型
视性错觉
视性错觉的主要原因是视觉器官向大脑提供了错误的信息或提供的正确信息被大脑予以错误解释
主要有虚假天地线错觉、光线引起的错觉、视性距离/高度错觉、视性运动错觉等
前庭本体错觉
前庭本体性错觉是在飞行中因视觉信息受限(如能见度差,夜间飞行时),而前庭本体觉的信息异常突出时所产生的错误知觉
主要有倾斜错觉、躯体重力错觉和眼重力错觉、躯体旋动错觉和眼旋动错觉、科里奥利错觉等
躯体重力错觉在起飞、复飞时最危险
克服:熟知各类错觉发生的条件、机理及情境,从而提高自己的处境意识,是预防飞行错觉的前提。能见度不好时应及早转入仪表飞行。
记忆
感觉记忆
记忆的开始阶段,是一种原始的感觉形式
短时记忆
7±2 个组块
保持时间只有 5~20 秒,最长也不超过 1 分钟
长时记忆
永久性的信息存贮,一般能保持多年甚至终身
压力与疲劳
中等强度比较合适
应激
分为警觉反应、抵抗和衰竭三个阶段
中等强度比较合适
疲劳
分为心理性疲劳和生理性疲劳
工作负荷
中等强度比较合适
人体节律、睡眠和时差效应
人体节律
昼夜节律是指人体生理、心理功能以近似24小时为一周期的内源性节律
睡眠
根据睡眠脑电图的特点,可将人类的睡眠分为慢波睡眠和快波睡眠
慢波睡眠的主要功能是促进生长发育和体力的恢复,更多地出现在前半夜
快波睡眠的主要功能是加工信息、储存信息和恢复心理疲劳,更多地出现在后半夜。
时差效应
时差效应是指跨时区飞行后所引起的对时差的不适应及一系列生理、心理与行为能力的节律失调现象。
超过四个时区开始出现,时区越多越严重 往东比往西严重
合理安排作息时间、改善认知方式、防止先入为主的心理定势,提高情绪自控能力等均有助于克服时差效应
少于6个时区,休息24小时;超过6个时区,休息48小时
需要与动机
需要是有机体内部的某种缺乏或不平衡状态,它表现出有机体的生存和发展对于客观条件的依赖性,是有机体活动的积极性源泉
动机是激发和维持个体进行活动,并导致该活动朝向某一目标的心理倾向或动力
一般而言,中等强度的动机水平有助于使个体处于较好的激活水平(唤醒状态),工作表现达到最佳,过高或过低的动机水平都可能降低工作表现
自我概念和自律
自我概念是指个体与同事等参照群体相比较,形成的与其能力一致的自我评价
自律是指行为主体的自我约束与自我管理,通常以事业心、使命感、社会责任感、人生理想和价值观作为基础
机组资源管理(CRM)
机组资源管理是对整个机组进行培训
领导与协作
一个好的团队领导应当是:高度个人关注,任务取向高
管理风格
“民主团队”型管理风格是我们所提倡的管理风格类型
驾驶舱职权梯度
不能过于平坦和过于陡峭
航空决策
风险评估:有效决策的基础
至少要考虑到飞行员、航空器、环境因素和可用时间四个基本要素
风险评估不看油
驾驶舱自动化
优点
减轻飞行员工作负荷
减少人的差错
降低了运营成本
缺点
增加飞行员心理负荷
操作技能衰退
麻痹大意,疏于监控
人的差错和可靠性
差错是人类行为的必然组成部分,不可避免
差错:人的原因
威胁:外在原因
非预期航空器状态:明显降低飞行安全裕度的航空器位置、状况或姿态
加强错误管理,可以减少非预期的航空状态
管理:进行必要的威胁和差错管理
一般知识
机体结构
机翼结构
现代运输机通常采用复合式结构机翼,综合利用各种机翼结构的优点
分类
梁式机翼
主要构件:包括翼梁、桁条、翼肋和蒙皮
结构特点:翼梁强、蒙皮薄、桁条少而弱
翼梁腹板承受绝大部分剪力
翼梁缘条承受绝大部分弯曲轴向力
蒙皮构成的闭合框承受绝大部分扭矩
优缺点:梁式机翼生存力弱,机翼机身连接简单,开口方便
单块式机翼
主要构件有桁条、蒙皮、翼肋和纵墙
以较多较强的桁条和较厚的蒙皮所组成的多块壁板为主承受弯曲轴向力
单块式机翼生存力强,适合做成结构油箱,但不适合大开口
机翼机身连接接头多,检查维护不方便
多腹板式机翼
夹层结构机翼
整体结构机翼
机身结构
桁梁式机身
由强桁梁、弱桁条、薄蒙皮和隔柜组成
机身弯矩全部或大部分由桁梁承受
适用于机身需大开口的飞机
桁条式机身和桁梁式机身一般统称为半硬壳式机身,现代飞机普遍采用
桁条式机身
由较厚的蒙皮、较密较强的桁条构成的壁板以及隔框组成
由壁板承受机身弯矩
材料利用效率高,结构重量轻
蒙皮式机身
由厚蒙皮和隔框组成
弯矩、剪力、扭矩全部由蒙皮承受
一般用于直径较小的机身或气动载荷较大、要求蒙皮局部抗变形能力强的机身段
尾翼结构
通常采用常规的垂直尾翼和水平尾翼
垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成
水平尾翼由水平安定面和升降舵组成。
现代运输机普遍采用可调水平安定面,以满足飞机俯仰配平需要
大多数飞机尾翼为单梁或多梁式结构,基本组成构件为:梁、肋、桁条及蒙皮
结构失效
定义:飞机结构在外载荷作用下变形超过规定或失去承载能力
飞机结构承载能力
结构强度:飞机结构抵抗破坏的能力
结构刚度:飞机结构抵抗变形的能力
飞机结构承载余量
安全系数:结构设计载荷与使用时允许的最大载荷的比值
剩余强度系数:结构破坏载荷与设计载荷的比值
疲劳破坏
疲劳破坏是结构件在交变载荷作用下发生的断裂和破损; 交变载荷是大小、方向随时间周期性或不规则变化的载荷, 交变载荷是飞机疲劳破坏的主要原因
三个阶段:产生初始裂纹,裂纹扩展,达到临界裂纹状态而断裂
疲劳破坏具有突然性
飞机系统
液压系统
工作原理:利用液压源提供动力,通过控制将液压能转换为机械能对外做功。
每个液压源均配备1-5个液压泵。主液压泵一般为发动机驱动泵(EDP) 和电动泵(EMDP/ACMP)。备用液压泵一般为电动泵,或空气驱动泵(ADP)、冲压空气涡轮泵(RAT)。
控制与指示
泵控制电门:电门“开”位时泵进行供压或自动卸荷,电门“关” 位时油泵即为人工卸荷状态
油箱油量指示:电容式油量传感器
液压系统压力传感器位于油泵压力组件单向活门下游
油泵低压警告传感器位于油泵压力组件单向活门上游
低油量、低油压、超温警告通常采用灯光/音响/屏显等方式进行报警
起落架系统
结构型式
构架式
结构简单,重量轻,但外廓尺寸大,难于收放,通常为固定式起落架
摇臂式
减震性好,密封装置磨损均匀,对垂直方向和水平方向的冲击都有较好的缓冲作用,但起落架结构复杂,重量大。
支柱套筒式
结构简单,重量轻,工作可靠,对垂直方向冲击有较好的缓冲效果,对水平方向的冲击缓冲效果较差。减震支柱受弯矩较大,密封装置容易出现不均匀磨损
减震支柱的作用是承受、传递地面载荷,减小着陆撞击与颠簸
扭力臂的作用是承受、传递扭矩,防止减震支柱内、外筒相对转动
侧撑杆用于减小支柱侧向载荷,有的作为起落架收放机构的组成部分
阻力撑杆用于减小支柱纵向载荷,保证支柱纵向工作稳定
稳定减震器用于减弱轮架在不平跑道上的俯仰振动
轮架翻转机构在起落架收上时翻转一个角度以便顺利收轮入舱
机轮
轮毂
易熔塞安装在轮毂上
作用是支撑轮胎,常由铝、镁合金制成
轮胎
有内胎轮胎
有内胎轮胎气密性较好,但当轮胎气压较低发生错动时,充气嘴可能被切断
通常在轮胎和轮毂上标注红线,便于检查轮胎是否错动
无内胎轮胎
无内胎轮胎重量轻且冷却性好,充气嘴不会因轮胎错动而受损,但其密封较为困难,应注意检查其气密性
现代运输机通常采用此类型轮胎
轮胎主要由胎面层、缓冲层、帘线层、气密层和胎缘构成
现代飞机采用通风式刹车盘或安装刹车风扇,在轮毂上装易熔塞,控制刹车使用和飞机过站时间等措施来防止轮胎过热。
起落架形态警告
当飞机处于着陆状态而任一起落架未放下锁好时发出警告
一般包括音响警告和灯光警告
地面防收安全措施
在地面时,起落架支柱上的空地电门断开手柄锁继电器
刹车
刹车装置的类型
弯块式刹车装置
胶囊式刹车装置
圆盘式刹车装置:现代运输机广泛采用多圆盘式刹车装置
现代运输机广泛采用
刹车系统的类型
独立刹车系统:由单独液压系统提供刹车动力
液压增压刹车系统:由飞机液压系统压力帮助产生高刹车压力
动力刹车系统:控制飞机液压系统压力去刹车
现代运输机广泛采用
刹车状态监控
包括刹车温度、刹车压力和轮胎压力监控
前起落架
前轮稳定距是指前轮接地点到前轮偏转轴线的垂直距离
作用是保证前轮偏转稳定性与灵活性
前轮摆振发生在飞机高速滑跑运动过程中
如起飞滑跑末期和着陆滑跑初期
减摆器的工作原理是利用油液高速流过小孔摩擦生热消耗摆振能量,减弱或防止摆振
现代运输机前轮减摆通常采用液压系统减摆的方式
操作系统
组成
操纵面、、操纵机构、传动机构和驱动机构
主操纵系统
液压助力最为常见
工作特点
操纵信号由驾驶员发出,最终传递到舵面
驱动舵面所需的力主要或全部由液压助力器提供
驾驶员感受到的主操纵力由感力装置(或称为感力定中配平机构)提供
偏航阻尼器
防止飞机发生飘摆(荷兰滚)
电传操纵系统
电传操纵系统是把驾驶员发出的操纵指令转换为电信号,从而操纵飞机
四余度电传操纵系统具有故障监控、信号表决、故障隔离、系统重组功能和双故障工作安全能力
优点
减轻了操纵系统的重量
消除了机械操纵系统中的摩擦、间隙和非线性因素以及飞机结构变形对传动性能的影响
简化了主操纵系统和自动驾驶仪的组合
飞机操稳特性得到根本改善
配平操纵
现代运输机俯仰配平包括人工机械配平、主电动配平和自动驾驶配平三种方式
优先级:人工>主电动>自动
增升装置操纵
后缘襟翼和前缘缝翼,有时还有前缘襟翼(克努格襟翼)
正常动力为液压,备用动力为电动或液压
扰流板操纵
分为飞行扰流板和地面扰流板
飞行扰流板
可在空中和地面工作
在地面:增阻卸升,帮助减速
在飞机:辅助副翼,空中减速
地面扰流板
地面扰流板只能在地面工作
增阻卸升,帮助减速
燃油系统
类型及特点
单发选择供油系统:单发飞机
双发独立与交输供油系统:双发飞机采用(具有正常独立供油方式、交输供油方式和抽吸供油方式)
多发总汇流管供油系统:三发及以上飞机采用;各主油箱可独立供油,也可汇总供油
部件及功能
油箱通气目的
消除油箱内外压差,保证供油和加油顺利
飞行中给油面提供正压,辅助供油
排出燃油蒸汽,防止形成爆燃条件
燃油滤
滤除燃油中的机械杂质和水分,保证油液清洁
供油方式
独立供油
供油可靠性最高
交输供油
供油可靠性稍差
作用:双发变单发;左右油箱平衡
抽吸供油
供油可靠性较差
用于所有增压泵都失效时
油箱加油
重力加油
重力加油通常是小型飞机唯一的加油方式
也可作为大中型运输机的备用加油方式
压力加油
运输机加油的主要方式
优点是加油速度快,受外界污染少
油箱加油顺序是先加机翼主油箱,后加机身油箱,并保证左右机翼油量平衡
空中放油
主要目的是减小重量,防止飞机超重着陆
包括重力放油系统和动力放油系统
放油时飞机应处于净形状态,防止污染飞机、防止飞机着火;确保留有足够的剩余油量
控制与指示
燃油量表
通常采用电容式油量传感器
以磅或公斤为单位指示油量
燃油温度表
指示某一机翼油箱燃油温度
气源与空调
气源系统
引气来源与用途
来源包括发动机压气机,APU 压气机和地面气源
用于座舱空调增压供气,液压油箱增压,飞机机翼除/防冰,发动机防冰,水箱增压,发动机起动等
控制与指示
引气电门:打开或关断相应发动机或APU 引气活门
隔离电门:控制隔离活门的工作
跳开复位按钮:用于引气跳开等警戒灯的复位
气源压力表:指示引气管道压力
机翼机身过热灯:指示引气管道漏气
引气跳开灯:指示引气超温或超压导致引气活门自动关断
空调系统
基本原理
基本方法是保持向座舱的供气量基本恒定,控制供给座舱的空气温度(即空调供气温度)以满足座舱适宜温度要求
通过控制空气混合活门(热门和冷门)的开度,从而控制冷、热路空气的混合比例,得到所需供气温度,使座舱温度满足选择的要求
制冷方式
蒸发循环制冷
通过制冷剂相变来吸热制冷
空气循环制冷
发动机引出的高温高压引气经热交换器初步冷却后,再经冷却涡轮进行膨胀降温,由此获得冷空气
空气循环制冷系统在现代运输机上得到广泛采用
空调组件包括热交换器、压气机、冷却涡轮、风扇、水分离器等
座舱温度控制方式
包括自动方式和人工方式
正常情况下驾驶员应选择座舱温度自动控制方式
自动方式失效时,驾驶员应选择座舱温度人工控制方式
人工模式直接控制活门开度
操作与指示
空调组件电门:控制空调组件活门的通断,即空调组件开关
空调组件跳开灯:指示空调组件工作温度过高而导致空调组件活门自动关闭
座舱温度选择器:在座舱温度自动控制方式下给自动温度控制器输入座舱预选温度信号。在座舱温度人工控制方式下直接控制空气混合活门(热门和冷门)开度
空气温度表:指示座舱实际温度或空调供气温度
空气混合活门位置指示:指示空气混合活门(热门和冷门)的实际工作位置
管道过热灯:指示空调供气管道温度过高
增压系统
控制参数
座舱高度是指座舱内空气绝对压力所对应的海拔高度
正常8000ft,失效15000ft
当运输机以最大使用高度飞行时,座舱增压系统应保证在正常情况下增压座舱高度不超过2438米(8000英尺)
当飞机需要在7620米(25000英尺)以上飞行时,必须保证在增压系统失效时座舱高度不超过4572米(15000英尺)
座舱高度变化率是指座舱高度的变化快慢程度
座舱高度爬升率不超过500 英尺/分钟,座舱高度下降率不超过350 英尺/分钟
座舱余压是指飞机气密座舱内外气压之差。现代大中型民航客机通常限制座舱余压不超过7-9PSI
控制基本原理
损失功率,会增加旅客舒适感
保持向气密座舱的空调供气量不变,通过控制排气活门开度从而改变排气量的方法来调节座舱压力
目的是保证在给定的飞行高度范围内,飞机座舱高度及其变化率满足乘员较舒适生存的需求,同时还要保证飞机结构安全。
座舱增压规律
定义:飞机气密座舱内空气绝对压力(或座舱高度)和余压随飞机飞行高度变化的规律,也称座舱压力制度。
座舱压力制度
自由通风+高度保持+余压保持:飞机起降过程中发动机功率损失小;起降过程中乘员乘坐舒适性较差
高度保持+余压保持:飞机起降过程中发动机功率损失大;起降过程中乘员乘坐舒适性较好
预增压+比例控制+余压保持:起降过程中乘员乘坐舒适性好;飞机起降过程中发动机功率损失较大,对发动机功率要求较高;广泛应用于现代运输机
安全措施
正压释压活门:余压超标,释放压力
负压释压活门 :出现负余压时打开
波音737超过0.2psi,自动打开
空客超过0.1psi,自动打开
座舱高度警告:飞机座舱高度超过10000 英尺时,驾驶舱警告指示器发出音响或目视信号
操作与指示
座舱增压方式选择旋钮
用于选择座舱增压方式,例如自动方式、备用方式或人工方式
自动增压方式失效时可转为备用方式
备用方式失效时可转为人工方式
增压方式故障灯或工作灯
指示某增压方式故障或正常工作
座舱高度、座舱高度变化率、座舱余压指示
分别指示三个增压控制参数的实际值
除/防冰系统
易结冰部位
主要有机翼和尾翼前缘、风挡、发动机进气口、空速管、迎角传感器、大气总温传感器等
危害:飞机气动性能变差;风挡玻璃能见度降低;发动机性能下降;有关仪表读数不准等
积冰顺序:平尾-进气口-风挡(平尾薄,易结冰)
积冰等级
轻度:0.25-1
中度:1-3
重度:大于3
方式及原理
除冰:电冲击、电热、气动 防冰:电加热、热引气、化学剂
除冰无化学,防冰有热气
气动除冰
让铺设在防护表面的除冰带充气膨胀使已结冰层破碎,并利用外界气流吹除
气热除/防冰
利用热空气进入防护表面内的防冰腔加热防护部位而防止其结冰或除冰
电热除/防冰
让电阻加热元件通电发热而对防护部位加温防冰或除冰
液体除/防冰
将冰点较低的除/防冰液体喷洒在防护表面与水或过冷水混合而进一步降低冰点温度,防止结冰或让冰层松动而除冰
结冰探测
功用:探测、显示飞机、发动机结冰情况,有时也用以自动接通飞机除/防冰装置
直观式结冰探测装置
即结冰探棒,可靠性高,便于观察
自动式结冰信号器
包括振荡式、压差式、放射性同位素结冰探测器
振荡式结冰探测器在现代大中型民航运输机上得到了广泛应用
工作与指示
机翼
采用气热除/防冰方式
可靠性高,但消耗能量较多,会导致发动机耗油量增大
发动机
气热防冰方式
风挡玻璃
电热防冰方式
大气数据探头
空速管、迎角传感器、大气总温传感器等大气数据探头采用电热防冰方式
地面除/防冰
除冰时,APU运转,引气关
主要材料是热水、各种类型的化学除冰液和防冰液
ISO即能除冰也能防冰
ISO1能除冰
ISO2能除能防:当Vr小于85,会减效;使用不当,会减少20-60%的效果
TYPE只能用于除冰
原理:降低冰点
排雨、氧气系统
风挡排雨系统
排雨方式
风挡雨刷
由电机或液压马达驱动雨刷来回运动从而刷除风挡玻璃表面雨水
排雨液
将排雨液喷洒在玻璃表面与雨水混合形成透明薄膜,雨水在薄膜上不能形成水膜而成水珠,由气流吹除或雨刷刷除后风挡保持透明
厌水涂层
在风挡玻璃外表面形成一层不吸附雨水、对雨水有强排斥作用、使雨水呈珠状从玻璃上快速滚落的涂层
氧气系统
氧气源
氧气瓶
99.5%纯氧
航空人员呼吸用氧
化学氧气发生器
旅客使用
氯酸钠和铁粉的混合物,在触发时发生化学反应而产生氧气
一旦被触发就不能中断,直到化学反应结束
供氧持续时间大约为12 分钟
便携式供氧设备(PBE)
防护性供氧或应急医疗用氧(小型氧气瓶供氧)
供机组成员或旅客使用
注意事项
氧气瓶具有过热释放功能
飞行前 驾驶员应检查膜片完整性。
启动方式
人工方式
自动方式
当座舱高度达14000英尺时,旅客氧气面罩会自动掉下,下拉氧气面罩即可触发化学氧气发生器
机械方式
防火系统
火的分类
A、B、C、D,水油电金
A.固体可燃物
B.易燃液体
C.电气设备
D.易燃金属
灭火刹
手提二氧化碳 固定卤代烃 发动机卤代烃
水
适用A
卤代烃
适用A、B、C
惰性冷却气体灭火剂
比如二氧化碳(CO2)和氮气(N2)
适用A、B、C
干粉灭火剂
如碳酸氢钠
适用A、B、C、D
探测系统
行李舱用目视探测
由火警探测器、火警监控组件和火警信号装置三个部分组成
火警探测器:通过温度和烟雾来探测火情
过热探测器
监测发动机、APU、主轮舱火警和热空气管道的过热
密闭狭小,温度高的地方
烟雾探测器
用于卫生间、货舱、电子设备等
空间较大的地方
光电式烟雾探测器广泛用于货舱和电子设备舱,利用烟雾对光的折射(及吸收)原理制成
火警信号装置:将监控组件的输出信号转换为目视和声响警告信息
测试功能
按下测试按钮,警告灯亮,警铃响,表明火警装置工作正常
灯亮铃响为正常
一氧化碳探测器
安装地方
一般安装在驾驶舱或客舱
有人的地方
测试
黄色硅胶指示管:黄色→绿色,绿色越深,一氧化碳越浓
棕黄色纽扣状指示盘:棕黄色→深灰色→黑色
灭火系统
灭火方式
手提“二”,固定“卤”
固定灭火系统
包括灭火瓶、喷射导管和灭火控制组件
用于发动机、APU灭火、货舱和卫生间
手提式灭火器
有人的地方
指飞机上装有若干个手提灭火瓶
客舱或驾驶舱着火
应急设备
应急出口:旅客登机门、勤务门,以及专用应急出口,如翼上应急出口、驾驶舱侧窗户等
滑梯:供在陆地着陆的飞机乘员在紧急情况下快速撤离飞机使用
救生筏:用于迫降水上的机上乘员撤离飞机使用
紧急出口灯:提供照明
救生绳:窗口逃生
急斧:破门
电气系统
蓄电池
蓄电池是化学能与电能相互转换的装置
分为飞机蓄电池和地面蓄电池两种
交流电源系统
恒频交流电源
恒速恒频交流电源 (CSCF)
发电机恒速运行,产生400Hz 的恒频交流电
变速恒频交流电源 (VSCF)
变频交流,变换成 115/200 V 400 Hz 三相交流电
分为交-交型和交-直-交型
变频交流电源
交流发电机
旋转整流器式无刷交流发电机
两级式无刷交流发电机
由交流励磁机和主发电机组成,属于自励式发电机
三级式无刷交流发电机
由副励磁机、主励磁机、主发电机和旋转整流器组成
优点是励磁可靠,主发电机输出短路时具有强励磁能力
有些飞机上还安装有冲压空气涡轮或液压马达驱动的发电机作为应急交流电源
电压调节
晶体管式调压器
串联在励磁电路中
改变晶体管的导通比(占空比)来改变励磁电流,以调节发电机电压
并联运行
输出电压的波形、相序、频率、电压和相位均在规定的范围内时,发电机才能投入并联
无功负载均衡:通过调节发电机的励磁电流来实现无功负载的均衡
有功负载均衡:通过调节发电机输出电压的频率来实现无功负载的均衡
并联供电的优点: 供电质量高、供电可靠性高
并联供电的缺点:控制和保护设备比较复杂
如果并联时有功功率和无功功率不均衡或均衡不好,将使发电机的供电能力大大降低
控制
发电机励磁控制:控制发电机励磁电路的接通与断开,即决定发电机是否能够励磁发电
发电机输出控制:控制发电机能否投入电网并向各自的发电机汇流条供电,即决定发电机是否输出
汇流条连接控制:决定发电机是否并联供电,或发电机汇流条之间是否交互供电
外电源控制:决定外电源是否向机上电网供电
故障与保护
电压故障
过电压
保护电路采用反延时方式
欠电压
电压不稳定
保护电路采用固定延时方式
频率故障
过频
欠频
频率不稳定
一般采用固定延时方式
馈电线短路故障
主发电机定子绕组和馈电线的短路保护采用差动保护电路,保护电路的延时时间极短(几十毫秒)
变压整流器
用于将115/200V 400Hz 或变频交流电转变为28V 直流电
变流机
旋转变流机是将直流电变换为交流电的电动机-发电机组
变流机的工作效率普遍较低,质量功率比大,可靠性较差
已逐步被静止变流器所取代
将飞机上的直流电转变为400Hz 的单相或三相交流电
构成
直流变换器
将低压直流电转变为高压直流电并实现电气隔离
直交逆变器
将高压直流电转变为400Hz 正弦交流电
用电设备
飞行关键设备
确保飞机安全返航或就近降落(包括维持可操纵飞行)所必需的最低限度的用电设备
通常由应急汇流条供电
任务关键设备
完成飞行任务所必需的设备
通常由重要汇流条供电
一般用电设备
通常由正常汇流条供电
动力装置-涡轮发动机
布莱顿循环
布莱顿循环也叫做定压加热循环
0-2绝热压缩过程
空气在进气道和压气机中,由于速度冲压和叶轮做功,使其压力提高
2-3定压加热过程
燃油在燃烧室内燃烧,视为等压条件下向工质气体加热,使其温度升高
3-5绝热膨胀过程
高温高压燃气在涡轮和喷管中膨胀,将燃气的可用热能转化为涡轮的机械功和气体的动能,从喷口喷出
5-0定压放热过程
此过程在发动机外部大气中完成,将燃料的化学能转化成气体的动能,产生推力。
基本组成
五大部件组成:进气道、压气机、燃烧室、涡轮、尾喷管
燃气发生器包括:压气机、燃烧室、涡轮
燃气涡轮发动机主要工作系统包括:燃油系统、滑油系统、防冰系统、防火系统、起动系统、附件齿轮系统
气流参数变化
在进气道中,由于速度冲压、通道面积扩张和摩擦的作用气体压力和温度略有上升,速度略有下降
在压气机中气体由于受到叶轮压缩,使其压力和温度略有提高,速度略减小
在燃烧室中,燃气温度升高,同时因为流动损失等原因,燃气压力略有降低,速度略增加
在涡轮中,燃气膨胀做功,压力、温度降低,速度升高
在喷管中燃气继续膨胀,将热能转化为动能,燃气速度增加,并在喷口达到最大
发动机的类型
涡轮喷气发动机(简称涡喷)
超音速飞机
涡轮风扇发动机(简称涡扇)
高涵道涡扇:高亚音速大中型民航机、运输机
低涵道涡扇:超音速飞机
涡轮轴发动机(简称涡轴)
直升机
涡轮螺旋桨发动机
中低速直线民航机、运输机和轰炸机
进气道
定义:发动机最前沿进口截面与压气机(对于涡扇发动机为风扇)进口截面之间的气流管道
功用
整流外部空气,并以最小的流动损失将足够量的气流引入压气机
飞行速度大于压气机进口气流速度时,冲压空气增压
亚音速进气道工作
多为皮脱短圆形进气道,在发动机内的形状主要呈扩散型,尾段才略为收敛,可以将冲压空气的速度转变成更高的静压
对于亚音速进气道,空速通常控制在马赫数0.4到1.0之间
超音速进气道
用多道激波代替一道正激波,将超音速气流以尽可能小的总压损失和激波阻力转变成亚音速气流,顺利引入发动机
马赫数对激波系最高冲压系数的影响
防冰
结冰部位:进气道前沿和内表面,进气整流锥和压气机进口导向叶片
结冰危害
影响发动机进气量
加剧气流分离,严重将诱发喘振;
损伤发动机零部件
防冰方法
热空气防冰
电加温防冰
惯性防冰
使用条件:空气中有可见湿气以及总温低于一定值时;飞越严重结冰区时
使用注意事项
必须在结冰前使用
接通防冰系统后,应确认防冰系统工作状态正常
防冰时,发动机应加强点火,防止熄火
防冰时,推力减小,EGT 增加
防冰时,应保证气源充足
压气机
功能
提高空气的压力,便于燃烧和膨胀,提高热能利用率,改善发动机的经济性
压气机的增压空气为飞机座舱空调及增压、飞机和发动机防冰以及涡轮冷却提供可靠气源
类型
离心式压气机
优点:简单结实
缺点:效率低且流量受到限制
由进气系统、叶轮、扩压器和集气管四部份组成
轴流式压气机
分为单转子和多转子两种
高涵道比涡扇发动机多用多转子形式,包括双 转子和三转子。
由转子和静子组成
提高气体压力的根本原因是转子叶片对气体作了功,气体获得的机械能通过扩散增压的方式转变成气体的压力
压气机增压比定义为压气机出口气流总压与压气机进口总压之比
混合式压气机
风扇及涵道比
风扇一般被装在双转子或三转子发动机的压气机前面
外涵空气流量与内涵空气流量之比称为涵道比
现代民航飞机通常使用涵道比大于4的高涵道涡扇发动机
积污、损伤
影响:降低压气机效率,导致发动机性能衰退,经济性变差,排气温度升高并可能诱发发动机喘振
通常通过水洗的方法去除积污,恢复发动机性能
喘振
诱发因素
发动机转速低于设计值过多或压气机总温过高
压气机进口空气流量骤然减小时
防喘机构故障或发动机被损伤
防止方法
结构上防喘措施:多转子、中间级放气和可调静子叶片
飞行中防喘
应操纵谨慎,在不利的飞行条件下飞行员必须按正确程序进行操纵
操纵油门动作柔和
操纵飞机要柔和,避免飞行姿态变化过大
注意防止进气道结冰
起动时注意防喘、正确使用反推、避免外来物进入发动机
压气机特性
压气机流量特性曲线是压气机总增压比随发动机转速和空气流量的变化曲线
发动机压气机只能在喘振边界下方工作
燃烧室
功能
组织燃料与空气稳定燃烧,产生高温高压燃气,便于气体膨胀做工
工作特点:燃烧是在高速气流中进行的;燃烧室出口温度受到涡轮叶片材料强度限制
解决办法:采用先燃烧、再冷却的办法
既满足了正常混合气的燃烧,又保证了涡轮的安全
混合比
发动机内用余气系数或油气比来反应燃油和空气的混合比例
余气系数
实际空气量/理论空气量
余气系数大于 1,称为贫油混合气
余气系数小于 1,称为富油混合气
扩压器
扩张型结构,降低从压气机流出的气流速度,以利于组织燃烧
燃油喷嘴
对燃油进行雾化,以提高燃烧室火焰传播速度
常用的燃油类型有离心式燃油喷嘴、气动式燃油喷嘴和蒸发管式燃油喷嘴
热负荷
燃烧室只有在空气/燃油比大约在15:1到18:1的这个小范围内才能有效燃烧
燃气温度过高
通常采用燃烧后再引入冷却空气的方法
空气/燃油比达到45:1 到 130:1 之间
熄火
判断:发动机声音不正常、转速和排气温度突然下降、油门操纵失灵、发动机失去推力
原因:燃烧区混合气余气系数超出了稳定燃烧范围
措施
高空收油门要防止转速过小
高空慢车转速随高度增加而增加(低慢和高慢)
高空操纵油门要柔和
加强发动机点火
防止吸入前面飞机的尾流
低空防止吸入飞鸟
排气污染
污染物主要为氮氧化物(NOx),一氧化碳(CO),未燃的碳氢化合物(UHC)和碳粒
采用精确的燃油控制——发动机数字电子控制和先进的燃烧室设计
涡轮
功能
作用:使高温、高压燃气膨胀,将部分热能转换变涡轮的机械功,带动压气机和附件工作
基本组成
导向器(喷嘴环)
安装在工作轮前面,固定不动
工作轮
与压气机轴相连,工作时带动压气机叶轮旋转
能量损失
流动损失、漏气损失、机械损失和散热损失
漏气损失的影响最大
采用主动间隙控制技术,提高涡轮效率
涡轮功率
燃气总温增加
燃气流量增加
涡轮效率增加
涡轮落压比增加
涡轮进出口燃气总压的比值,落压比反映了涡轮中燃气能量转化的程度
功率增加
涡轮的损伤
涡轮叶片的断裂和烧蚀
断裂的根本原因是作用在涡轮叶片上的内部应力超过了材料强度极限,使叶片产生裂纹,进而断裂
防止措施
采用高强度耐热合金
改进叶片制造工艺
加强涡轮叶片冷却
防止发动机超温、超转
排气温度
涡轮出口或涡轮级间的燃气温度(TOT或ITT)
反映了发动机的性能和机件的热负荷程度
监控发动机热端部件安全
理论上应该测量涡轮进口燃气温度
实际测涡轮出口间接表示涡轮进口温度
排气系统
尾喷管
功用是将涡轮排出的燃气以一定的速度和方向排入大气,同时还可将燃气的剩余可用热能变成动能以获得更大的推力
类型
亚音速
收形喷口
大型民用运输机
超音速
收敛——扩散形喷口
组成
包括喷管和反推装置
噪音
主要来自风扇、压气机、燃烧室、涡轮和喷气
降噪措施
设计方面
采用消音器材
采用高涵道涡扇发动机
改进发动机内部设计
采用多发动机
飞行使用方面
合理选择起飞和进近着陆程序
采用减推力(功率)起飞方式
反推装置
功能:帮助飞机迅速减速,缩短滑跑距离
类型:冷气流反推和热气流反推
工作原理:反推机构使发动机排气流转折一定的角度,气流向前的喷射分量产生向后的推力,即反推力
使用和监控
由油门杆控制
条件是飞机接地和油门慢车
只能在地面使用,禁止空中使用
点火系统
作用
产生电火花,点燃混合气
提供连续点火,防止发动机熄火
地面点火
地面起动发动机,常以高值输出
连续点火
常以低值连续输出,利于延长点火系统工作寿命
用于起飞、复飞、进近着陆和恶劣气象(结冰、大雨、雪、气流不稳等)
燃油系统
功用
根据飞行员的指令和飞行条件,将清洁的、无蒸汽的计量燃油分配给各燃油喷嘴喷出,确保发动机安全、可靠地工作
组件
发动机低压燃油泵、燃油-滑油热交换器、主油滤、高压燃油泵、燃油调节器、燃油喷嘴
燃油调节器
燃油系统的核心
根据飞行员的操纵指令、发动机参数和外界飞行条件的变化自动调节燃油量,实现对发动机的控制
控制与指示
分别控制发动机的起动,前向推力和反向推力
燃油
主要燃油代号
JetA:纯航空煤油燃料
JetA-1
在JetA 的基础上添加汽油形成的喷气燃料,主要是降低了燃油的冰点,使燃油在低温下不易积冰
JetB
JetB 一般在极低温度飞行中使用
使用
防冰添加剂防止燃油中夹带的水结冰
防微生物添加剂防止微生物累积
滑油系统
功用:润滑、散热、防腐、燃油加温、扭矩测量
主要组件有:滑油箱;滑油泵;滑油滤;滑油/燃油热交换器等
工作
操作和监控
监控参数
滑油压力(Poil)
描述进入滑油系统的滑油量
正常飞行:绿区,红区:停车
滑油温度(Toil)
反映滑油品质
正常飞行:绿区,黄区:收油门,红区:停车
金属屑
反映发动机内部磨损情况
滑油量
监控发动机滑油箱中现有滑油量多少
主要故障
滑油变色或混有金属屑
滑油消耗量超过规定
滑油系统外部漏油
滑油箱油量减少
滑油箱油量增加
涡轮螺旋桨发动机
组成
进气道、压气机、燃烧室、涡轮和喷管
涡轮还要过减速器带动螺旋桨
类型
目前民航上的涡桨发动机多为双轴自由涡轮结构
直接传动式
压气机与螺旋桨在一根轴上
自由涡轮式
涡轮与带动压气机涡轮是分开的
轴功率
发动机经减速器传递给螺旋桨的功率
扭矩表来指示其大小
当量功率
涡轮输给螺旋桨的轴功率与喷气推进力的折合功率之和
发动机功率增加的因素
发动机转速增加
大气压力增加
大气温度降低
大气密度增加
功率分配
90%左右
转变成涡轮机械功
中、低速飞行时推进效率高
10%左右
增加气体动能
降低喷气速度,降低动能损失,提高发动机推进效率
平台功率
将涡桨发动机随大气温度增加保持不变的功率称为平台功率
发动机扭矩
扭矩表通过测量螺旋桨轴产生的扭矩用来指示发动机的功率
单位:PSI 或磅·英尺或百分数
操纵杆
恒速螺旋桨
其控制杆包括油门杆和变距杆
飞行操作模式
从起飞到着陆的所有飞行阶段(从小距到顺桨)
变距杆控制螺旋桨工作
地面操作模式
从地面小距到反桨
由驾驶舱中的油门杆控制螺旋桨工作
辅助动力装置(APU)
功能:地面主发动机关车后,向飞机提供电能,增压空气(空调和主发动机起动)
位置:通常安装在飞机的非增压部分,一般在飞机的尾部
组成部件
APU 是一个独立的设备,通常由齿轮箱和小型恒速燃气涡轮发动机组成
齿轮箱驱动一台发电机
工作系统
滑油系统
润滑APU的所有齿轮和轴承
燃油系统
按负荷情况提供合适的燃油维持APU转速
起动和点火
APU点火系统是一种高能点火装置,由主控制电门控制
冷却、防冰、灭火
由APU附件齿轮驱动的风扇为APU部件提供冷却和通风
从压气机引出热空气到 APU 进口表面进行空气进口防冰
使用一种连续线圈探测系统和单灭火瓶进行APU火警的探测和灭火
操纵和监控
APU起动:座舱;关车:座舱和机外
正常情况下,无负载工作2分钟,关车
自动关车情况
部件和系统发生某些故障
APU 出现火警信号
超过特定的空速和高度限制
冲压涡轮(RAT)
功能
在所有系统失效后向飞机提供应急能源如制飞机的液压源等
可以人工控制其工作
禁止冲压空气涡轮在地面工作
位置:通常被安装在机身的后下部
结构组成及工作
包括一副气流驱动的可变距螺旋桨
工作灯:通常为琥珀色或红色
喷气发动机性能
推力公式
气体膨胀不完全
F=Ma(Vjet-Va)+(Pjet-Pa)Ajet
气体在发动机中膨胀完全
F=Ma(Vj t-Va)
推力分布
进气道、压气机、燃烧室产生正推力
对高涵道比涡扇发动机,产生最大正推力的部件是风扇
涡轮、喷管产生负推力
推力参数
转速N1
高涵道涡扇发动机常用,以百分比的方式显示
发动机压力比EPR
涡轮出口总压与压气机进口总压之比
高涵道涡扇发动机测量的是风扇出口气体总压与风扇进口气体总压之比
推力关系
发动机转速增加
大气压力增加
发动机推力增加
大气温度降低
大气密度增加
平台式发动机
随大气温度增加,在一定大气温度以内,保持推力不变的发动机称为平台式发动机
实现将发动机额定推力保持到海平面大气温度30℃,大气温度高于30℃,发动机推力减小
减推力原理
保证起飞性能
节省燃油,降低噪音
延长发动机热端部件寿命
降低发动机使用成本
推力等级
推力识别塞确定发动机推力等级
推力管理页面进行发动机推力的设置
发动机加速性
通常用慢车转速增加到最大转速的最短时间来衡量,时间越短,加速性越好
航空燃气涡轮发动机的加速时间约为 5-15 秒
明显影响飞机的复飞性能和起飞性能
空气流量,供油量和发动机转子的转动惯量及慢车转速的大小影响加速性
操作注意事项
发动机状态
最大状态:发动机在最大转速和最高涡轮前温度时的状态,可发出最大推力
额定状态:是设计发动机所规定的基准工作状态
最大连续状态:是发动机可长时间连续发出最大推力(功率)的工作状态
巡航状态:飞机作巡航飞行时所使用的发动机状态,连续使用时间不受限制
慢车状态:是发动机稳定、连续工作的最小转速工作状态
仪表和监控
转速表(RPM)
用来指示发动机转速的仪表
压力比(EPR)表
指示发动机推力
排温度表(EGT)
以摄氏温标来指示排气温度
振动指示仪(VIB)
显示发动机的振动量
发动机起动
起动机
作用是以外部动力带转发动机转子转动,从静止状态加速,使进入燃烧室的气流达到一定流量;帮助点火后的发动机迅速加速到自加速状态
地面起动
第一阶段:起动机带动发动机转子转动到涡轮开始发出功率
第二阶段:涡轮发出功率到起动机退出工作(自持转速)
第三阶段:起动机退出工作到慢车
空中起动
起动条件
起动机为无故障发动机
飞行高度和飞行速度需要在空中起动飞行包线内
飞机为平飞状态
机组完成空中起动发动机的准备工作(按《飞行手册》检查单要求)
起动方法
在包线限制内,发动机风车转速足够,只需点火和供油
若风车转速不够,则与地面起动一样操作
注意事项
严禁起动有故障的发动机
加强发动机点火
注意监控发动机的状态
发动机起动故障
热起动:起动时排气温度高于限制值
悬挂起动:起动时转速低于慢车,转速不上升
湿起动:混和气未着火,上提发动机起动手柄后无 EGT 温度指示,发动机转速不能进一步上升
立即中止起动
发动机仪表
EPR表
功用:通过测量发动机涡轮排气全压和压气机进气全压的比值,从而反映涡轮喷气发动机的推力
测量原理:一个传感器测量涡轮排气全压,另一个传感器测量压气机进气全压,计算机根据两个传感器送来的压力进行压力比的计算,然后送给EPR表进行指示
扭矩表
功用:反映涡轮螺旋桨发动机所产生的功率
测量原理:利用减速器中的斜齿轮螺旋齿测量副轴上的轴推力,这个轴推力和减速器中传递的功率成正比。以PSI 为单位进行计量
转速表
功用:测量发动机曲轴或涡轮轴的转速
测量原理
磁感应式转速表:利用测速发电机把转速转变成三相交流电,其频率与转速成正比
磁电式转速表:利用磁电式传感器把转速转变为感应电动势,其频率与转速成正比
转速指示单位
活塞发动机转速用转/分表示
喷气发动机转速非常高,为方便认读,用百分比表示。100%即表示额定转速
排气温度表
功用:测量发动机尾喷管的喷气温度
基本测量原理:利用热电偶的热电效应产生热电动势从而进行排气温度测量
燃油消耗指示
功用:测量燃油流量,反映燃油的消耗情况和油箱中的剩油情况
流量表
叶轮式流量表:利用叶轮把燃油流量转换成转速,通过测量转速从而指示体积流量(如公升/小时)
角动量式流量表:根据流体动量或角动量与流量成正比,然后把角动量转换成力矩,从而测量质量流量(如磅/小时)
油量表
浮子式油量表:利用浮子把油箱液面高度转变成电阻,通过测量电阻从而进行油量指示。存在较大的姿态误差
电容式油量表:利用电容传感器把油面高度转换成电容,通过测量电容从而指示油量。存在温度误差和换油误差
滑油温度和压力指示
温度的测量:利用导体或半导体的电阻随温度而变化的特性,将被测温度转换为电阻值,从而进行滑油温度测量
压力的测量:利用压力传感器通过膜片或膜盒将被测压力转换为电量,从而进行滑油压力测量
振动指示
功用:反映发动机的振动程度,监控发动机的振动量
振动载荷系数:振动加速度幅值与重力加速度的比值称为振动载荷系数(振动加速度幅值/重力加速度)
振动测量方法
速度式磁电测振:把振动速度转换成与之成正比的电动势,从而测量振动
加速度式压电测振:把振动加速度转换成与之成正比的电压,从而测量振动
EICAS系统
作用:
显示主要的发动机参数
振动指示单位
g:指示振动载荷系数。民航飞机正常工作时,振动载荷系数一般在3~4
mil(密耳):指示振动幅值。通常正常值在2~3 mil 之间。
在非正常状态为机组提供警告,也提供飞机系统 的状态显示
在地面,还向地面维护人员提供大量的系统数据
两个显示组件
主显
只显示重要的发动机信息(如EPR、N1 和EGT 等)
次显
显示不太重要的信息(如N2、FF、油量、发动机振动、滑油压力、滑油温度等)以及发动机和系统非正常情况下的细节
如果某一显示器失效,信息自动切换到另一显示屏上进行紧凑显示
显示模式
工作模式:提供主要的发动机参数的显示
状态模式:主要用于飞机准备期间,显示飞机系统状态和飞行的准备情况
维护模式:用于维护人员进行故障诊断
机组报警信息
A 级:警告信息,需要机组立即采取行动。用红色显示
B 级:警戒信息,需要机组立即知晓,但不需立即采取行动。用琥珀色显示
C 级:咨询信息,需要机组知晓。也用琥珀色显示,为了区分警戒信息,退后一个字符显示
ECAM系统
用来在正常/非正常情况下帮助机组对系统进行管理
ECAM的S/SD显示模式:飞行阶段模式、咨询模式、失效模式和人工模式
人工模式具有最高优先级
飞行仪表系统
大气数据仪表
马赫数表
基本原理:根据马赫数和动压、静压的关系,利用开口膜盒测动压、真空膜盒测静压,从而间接表示飞行马赫数
全静压系统堵塞
全压管堵塞:飞行高度升高,仪表多指
静压孔堵塞:飞行高度升高,仪表少指
总温指示
总温等于空气静温与动力温升之和
大气数据计算机
输入数据
全压、静压、总温和迎角等输入数据
输出数据
输出高度、指示空速、真空速、升降速度、马赫数、静温、大气密度和总温等飞行参数
电子飞行仪表系统
符号发生器
电子仪表系统的核心
将输入数据以标准格式送往显示器进行显示
显示组件
EADI或PFD显示飞机的姿态、姿态指引、速度、高度、航向、飞行方式通告等信息
EHSI或ND显示飞行航路、航迹、地速、距离等导航信息
飞行管理计算机系统
由飞行管理计算机(FMC)和显示控制组件(CDU)构成。
数据库
两个导航数据库
当前数据库和一套更新修订的数据库
导航数据库的更新间隔为不少于28 天
两个性能数据库
缺省性能数据库和机型/发动机性能数据库
惯性导航系统
激光陀螺
利用激光技术测量物体相对于惯性空间转角或角速度的光学装置
由激光发生器和光电检测器组成
工作原理:激光管产生两束高能量的激光,它们以相等的初始速度在密封的腔内沿相反的方向传播。激光面内的任何转动都将改变两束激光的传播行程,其频率差和转动的角速率成正比。通过光电检测器测量两束激光的频率差即可得到转动角速度和角度。
惯性导航系统(INS)在飞行中连续地提供飞机的姿态、真航向、磁航向、垂直速度、飞机位置、加速度、角速度、风向、风速和地速等导航信息。信息的精度依赖于初始输入数据的精确性和系统对真北的校准精度。
优点
完全自主式的导航系统,不受气象条件的限制,隐蔽性好,完全依靠机载设备自主完成导航任务
系统校准后短时定位精度高
缺点:存在积累误差
定位误差随时间而不断增加
惯性导航系统的误差
确定性误差
主要有陀螺仪和加速度计的安装误差、标度误差、初始条件误差、系统的计算误差等
确定性误差源可以通过补偿方法加以消除
随机性误差
主要有陀螺漂移的零位偏置和加速度计的零位偏置
随机误差源是影响系统精度的主要误差源
在随机误差源的作用下惯性导航系统误差随时间而增大
组成和分类
组成
主要由惯性导航组件、控制显示组件和方式选择组件
惯性导航组件包含有加速度计、陀螺及平台、计算机和电子线路、电源飞机等部件
系统一般还有备用电池组件,当主电源失效时可作为备用电源
分类
平台式惯性导航系统
“平台"的概念是用计算机建立的"数学平台"模型来替代
有陀螺稳定平台,加速度计和陀螺都安装在平台上
捷联式惯性导航系统
没有实际的陀螺稳定平台
工作模式
ALIGN 模式
该模式为对准模式。在该模式,系统自动进行初始对准。对准时飞机不能移动
NAV 模式
该模式为导航模式,系统将提供飞机的位置、航向等导航信息。对准完毕,选择该模式或在该模式下完成自动对准
ATT 模式
该模式为姿态基准模式。在该模式,导航能力失效,只提供俯仰、横滚和航向信息输出
初始对准
目的
平台式惯性导航系统:把平台调整到与基准坐标系重合
捷联式惯性导航系统:建立导航坐标系,为加速度计和陀螺建立测量基准
中纬度地区对准时间
平台式惯性导航系统:对准时间大约15~20 分钟
捷联式惯性导航系统:正常的对准时间小于10 分钟。如果航向没有改变,快速对准时间大约30 秒。
自动飞行控制系统
自动驾驶仪
基本功能
自动驾驶仪(AP)的基本功能是在飞行中代替飞行员控制飞机舵面,使飞机稳定在某一状态或操纵飞机从一种状态进入另一种状态
分类
单轴自动驾驶仪:单轴自动驾驶仪通过操纵副翼提供绕横滚轴的控制
双轴自动驾驶仪:双轴自动驾驶仪通过操纵副翼和升降舵分别提供绕横滚轴和俯仰轴的控制
三轴自动驾驶仪:三轴自动驾驶仪通过操纵升降舵、副翼和方向舵分别提供绕俯仰轴、横滚轴和偏航轴的控制
基本工作原理(内环稳定原理)
三个通道的测量信号不同,所控制的舵面不同
外环控制
横滚模式:包括航向模式、导航模式、水平导航模式等
俯仰模式包括高度模式、速度模式、垂直速度模式、垂直导航模式等
接通和断开
AP 的接通
使用范围是除起飞以外的所有飞行阶段
AP 的断开
断开电门一般安装在驾驶盘上
飞行指引仪
功能
根据选定的工作方式,自动计算操纵指令,指引驾驶员操纵飞机,使飞机进入给定轨迹并保持在给定轨迹上
整个飞行阶段都能使用
指引形式
十字指引针
利用纵向指引针和横侧指引针来分别进行俯仰指引和横滚指引
八字指引针(“V”形指引针)
利用八字指引针与飞机符号的上下关系来进行俯仰指引,利用八字指引针与飞机符号的左右关系来进行横滚指引
基本工作模式
高度模式(ALT):该模式用于指引飞机保持在所选高度上
航向模式(HDG):该模式用于指引飞机到所选航向并保持在所选航向上
导航模式(NAV):该模式用于指引飞机截获VOR 径向线
进近模式(APP):该模式用于指引飞机按所选的进近方式进近
复飞模式(GA):该模式用于复飞指引
起飞模式(TO):该模式用于起飞指引
自动驾驶飞行指引系统(AFDS)
组成
自动驾驶仪(AP)和飞行指引仪(FD)的有机组合。
具有AP 和FD 的所有功能
横滚模式
HDG 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机转到预定航向并保持在该航向上
VOR 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获某一VOR 径向线并保持在该径向线上
LOC 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获和跟踪LOC 航向道。
LNAV 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机沿着FMS 指令的水平航路飞行
俯仰模式
ALT 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机到所选高度并保持在该高度上
VS 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机按给定的垂直速度爬升或下降到预定高度
GS 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机截获下滑道
VNAV 模式:该模式用于指令AFDS 操纵飞机沿飞行计划航路的垂直剖面飞行
FL CH 模式:该模式称为高度层改变模式,用于指令AFDS 操纵飞机按给定的速度爬升或下降到预定高度
模式信号牌
自动驾驶飞行指引系统(AFDS)的工作模式显示在模式信号牌(FMA)上
在EFIS飞机上,信号牌一般位于EFIS的显示组件上。采用不同的颜色来区分工作状态和预位状态
AFDS的模式信号主要有:HDG SEL、LNAV、VOR、LOC、VS、ALT ACQ、ALT HOLD、VNAV PATH、VNAV SPD、MCP SPD、G/S、TO和FLARE等。
自动油门
功能
控制发动机推力在发动机的设计参数之内,并在所有飞行阶段,都能提供自动推力控制和速度控制
由推力管理计算机(TMC)或飞行管理计算机(FMC)控制
基本工作模式
推力模式(N1 模式或EPR 模式)
AT 自动保持发动机推力
速度模式(SPD 模式)
AT 自动保持飞机速度
断开和警告
断开方法
AT 预位电门置于OFF 位
按压油门杆上的AT 脱开电门
检测到AT系统失效自动断开
着陆之后自动断开
断开警告
无论是人工断开还是自动断开,会出现相应的AT 断开信号
模式信号牌
用于显示自动油门当前的工作模式。在现代飞机上,自动油门的工作模式通常显示在EFIS显示组件上
自动着陆
飞行包线保护
保护类型
迎角保护
紧急情况下(例如空中避撞)能以最大迎角执行快速拉升机动而不会出现操纵过量的情况
高速保护
前推驾驶杆快速进入大的下降操作而飞机速度不会达到规定限制
俯仰姿态保护
是对高迎角保护和高速保护的增强
坡度保护
执行任何有效的横滚机动而不会使飞机进入不可控状态
载荷因素保护
G载荷限制器保护飞机不会过载
偏航阻尼器和自动俯仰配平
偏航阻尼器
自动驾驶俯仰配平系统
马赫配平系统
警告和记录设备
地形提示和警告系统
功能
如果接近地面时出现不安全情况,在驾驶舱内以目视和音响形式向机组报警,提醒飞行员采取有效措施
基本报警模式
模式1(过大的下降率)
警戒区
语音报警“SINKRATE”
警告区
语音报警为“WHOOPWHOOPPULL UP”
模式2(过大的地形接近率)
警戒区
语音报警“TERRAIN,TERRAIN”
警告区
语音报警为“WHOOPWHOOPPULL UP”
模式3(起飞或复飞后掉高度太多)
语音报警“DON’T SINK,DON’T SINK”
模式4(非着陆形态下的不安全越障高度)
方式4A 的语音报警为“TOO LOW TERRAIN”和“TOO LOW GEAR”
方式4B 的语音报警为“TOO LOW TERRAIN”和“TOO LOW FLAPS”
模式5(进近着陆时低于下滑道太多)
报警语音均为“GLIDESLOPE”,只是音量不同
模式6(高度喊话及坡度太大的报警)
达到决断高度
报警语音为“MINIMUMS,MINIMUMS”
飞机坡度过大时
报警语音为“BANK ANGLE”
模式7(低空风切变)
语音信息“WINDSHEAR”
地形显示
红、黄、绿等光点图形来显示
低亮度的绿色光点
低于飞机当前高度1000~2000 英尺的地形
中亮度的绿色光点
低于飞机当前高度500~1000 英尺的地形
中亮度的黄色光点
低于飞机当前高度500 英尺以内或高于飞机当前高度1000 英尺以内的地形
高亮度的黄色光点
高于飞机现行高度1000~2000 英尺的地形
红色光点
高于飞机当前高度2000 英尺以上的地形
前视地形警戒功能
提供警戒级和警告级两种报警
警戒级报警大约在潜在地形冲突前40~60秒发布
警告级报警大约在潜在地形冲突前20~30秒发布
离地间隔保护包线
是一个围绕机场的报警包线,用于非精密进近期间警告机组可能存在的过早下降
当TCF警戒被启动时,报警语音为“TOO LOW TERRAIN”(太低,地形),同时琥珀色的近地灯点亮。
前视警戒的驾驶舱报警
警戒级报警
地形碰撞威胁前40~60 秒触发
发出“CAUTION TERRAIN” (注意地形)的声音警戒
地形显示由黄色光点图形变为整体实心黄色图形,琥珀色的近地灯点亮
警告级报警
地形碰撞威胁前20~30 秒触发
发出“ TERRAIN TERRAIN,PULLUP!”(地形,地形,拉起来)的声音警告
地形显示红色光点图形变为整体实心红色图形,主警告灯和红色的拉升灯点亮
机载防撞系统(TCAS)
功能:用于警告机组飞机与同一空域飞行的装备有应答机的其他飞机之间存在潜在冲突
分类
TCAS1:仅仅提供接近警告
TCAS2:提供交通咨询(TA)和决策咨询(RA)
系统保护区
保护区的尺寸根据TCAS飞机的速度和高度以及闯入者的接近率(距离和高度)而变化
交通咨询区定义为距离最接近点(CPA)还有20~48秒的一段空域
决策咨询区定义为距离最接近点(CPA)还有15~35秒的一段空域
保护等级
对方飞机带A模式应答机
TCAS仅提供交通警戒信息(TA)
对方飞机带C模式或S模式应答机
CAS既提供交通警戒信息(TA),还提供决策信息(RA)
TCAS只能检测装备有正在工作的应答机的飞机的存在
驾驶舱显示
红色实心方块代表进入警告区的飞机,称为RA目标
橙色实心圆代表进入警戒区的飞机,称为TA目标
蓝色或白色实心菱形代表距离小于6海里或垂直间隔小于1200英尺,但并没有构成威胁的飞机,称为接近交通目标(PT目标)
蓝色或白色空心菱形代表垂直间隔大于1200英尺或距离大于6海里的飞机,称为其它交通目标(OT目标)
RA目视措施信息
改正RA
飞行员按给定的垂直速度爬升或下降以避开冲突
预RA
仅要求机组保持现有的垂直速度或者避免使用某垂直速度
主要语音信息
TA的语音信息为“TRAFFIC,TRAFFIC”
预防RA的语音指令为“MONITOR VERTICAL SPEED”
改正RA语音指令为(初始RA)“CLIMB,CLIMB,CLIMB”(或“DESCEND”)
改正RA 的语音信息(增强RA)语音指令为“CLIMB,CLIMBNOW”(或“DESCEND”)
冲突结束的语音信息为“CLEAR OF CONFLICT”
工作模式
TA模式
仅提供TA(接近警告),不提供RA
TA/RA模式
既提供TA(交通咨询)又产生RA(决策咨询)
咨询抑制
爬升能力受到性能限制时,不能发布“CLIMB”(爬升)信息
无线电高度低于1450英尺,不能发布“INCREASE DESCENT”(增大下降)信息
无线电高度低于1000英尺,不能发布“ DESCEND” (下降)信息
无线电高度低于500英尺,不能发布任何RA信息
无线电高度低于400英尺,声音信息“TRAFFIC-TRAFFIC”被抑制
出现GPWS 警告或风切变警告时,TCAS所有声音警告被抑制
其他警告系统
超速警告系统
当飞机超过最大可操纵速度VMO或MMO时,超速警告系统向机组发出语音警告
失速警告系统
在飞机接近失速和失速时,失速警告系统向机组人员提供警告信息
起飞形态警告系统
起飞时如果飞机处于不安全状态,或起飞后地面扰流板内部锁活门保持在开位,起飞形态警告系统提供音响警告
飞行数据记录器
至少最后25小时所记录的信息
壳体特征
外表为鲜橙色或亮黄色
外部表面固定有反射材料,以确定记录器的位置
外部安装有自动激发的水下定位装置
驾驶舱话音记录器
1987年1月1日后首次颁发适航证
保留运行过程中至少最后30分钟所记录的信息
2003年1月1日后首次颁发适航证
保留运行过程中至少最后2小时所记录的信息
壳体特征
外表为鲜橙色或亮黄色
外部表面固定有反射材料,以确定记录器的位置
外部安装有自动激发的水下定位装置
风切变预警系统
功能:风切变预警系统(PWS)探测微下击暴流,在飞机进入风切变之前,给出风切变报警
使用特点:进近过程中,离地高度2300英尺(700m)时,系统会自动接通,以备进近和着陆
工作原理:利用多普勒气象雷达探测风的数据来识别风切变的存在
报警范围
警戒报警
探测到风切变位于警戒区时,它将向机组提供语言报警“MONITOR RADAR DISPLAY”
警告报警
位于警告区时,将向机组提供语音警告
起飞阶段,语音为“WINDSHEARAHEAD”(响2次)
进近阶段
语音报警为“GO-AROUNDWINDSHEARAHEAD”(响1次)
EFIS显示组件上都将显示红色的“WINDSHEAR”信息,且主警告灯亮
机载雷达设备
机载气象雷达
基本功能
探测飞机前方的气象情况,向机组提供充填有水分的气象形成区的平面位置显示图像,以便机组选择安全的航线避绕各种危险的气象区域
观察飞机前下方的地形地貌
气象雷达工作在X 波段,检测到的气象和地形显示在驾驶舱的显示器上
探测大面积的气象降雨区
气象目标的反射特性
大雨区域的图像为红色
中雨区域的图像为黄色
小雨区域用绿色图像来表示
紊流区采用紫色、品红色、红色或白色图像表示
工作模式
气象模式(WX):机载气象雷达最基本的工作模式
地图模式(MAP):呈现在荧光屏上的是飞机前下方地面的地表特征
测试模式(TEST):对雷达进行快速性能检查
湍流探测模式(TURB):只显示湍流区的紫色或白色图象
气象与湍流模式(WX/T):除了显示红、黄、绿图象外,还用醒目的紫色或白色图象显示出危险的湍流区域
天线俯仰调节
天线俯仰调节旋钮的位置决定了天线波束在垂直面内的照射方向,对雷达所能探测的目标范围具有明显的影响
增益调节的基本原则
地图模式的增益调节
可得到较为清晰的地形图像
气象模式的增益调节
通过人工调低增益可以探测雷雨主体的最强部分
地面使用注意事项
飞机正在加油或周围飞机正在加油
附近有建筑物
飞机前方有人
气象雷达不能工作
无线电高度表
测量飞机离地面的实际高度
测量范围为0~2500 英尺
精度
0~500 英尺:±3 英尺或高度的3%,取较大值
500 英尺以上:高度的5%
地面上:无线电高度表可能指示一个小的负值,因为设备被校准成当主起落架着陆接地时指0
领航
杰普逊航路手册
修订周期为28天或56天
兰勃特:白底有人管,灰色地带没人管
共13 个部分
其中航图变更通知常作为考查点出现
机场图
包括标题栏、平面图、跑道附加信息和起飞(备降)最低标准4 个部分
跑道:大白1000’,小白500’,边灯250’
有CHART changer notice,用nm和ft
机场地图在terminal,四字:ICAO,三字:机场代码
1:区域,2:进场,3:离场,457:降噪,6:滑行,8:基建,9:机场
仪表离场图
标题栏
平面图
航路图
包括经纬网格、等磁差线、网格最低偏航高度(Grid MORA)和有限的地形信息
fictitious graticule:经纬网;安全高度,单位*10m
红限(制区),绿警告(区)
D:DME,L:低空,H:高空,T:终端
有灯障碍物,三角上有闪光标志 无灯障碍物,三角中间一个点
航路点
有圈的:flyover过台转弯
无圆圈:flyby切台转弯
仪表进场图
标题栏
平面图
仪表进近图
标题栏
平面图
剖面图
内指点标-6per second-白色 中指点标-交替2/s-琥珀色 外指点标-2per second-蓝色
着陆最低标准
APV,CAT I,用baro气压式(DH75,RVR800) CAT II,III用radio无线电高度 RVSM空域用baro气压式
仪表满偏
30nm:一点一海里
60nm:一度一海里
时区及日界线
区时
在同时区里的各地方都统一使用这一时区中央经线的地方时,叫该时区的区时
北京时
北京所在的东八区的区时作为标准时间,称为北京时或称中原标准时
北京时并不是北京(东经116.4°)地方的时间,而是东经120°地方的地方时
世界时
国际上规定以零时区的区时作为全世界统一时刻,叫世界时(UT),也称为格林威治时间(GMT)
协调世界时以秒为计时基础
协调世界时
协调世界时又称世界统一时间,世界标准时间,国际协调时间,简称UTC
是以原子时秒长为基础,在时刻上尽量接近于世界时的一种时间计量系统
日界线
1884年国际经度会议规定以180°经线为日界线,又叫国际日期变更线或改日线
日期变更
当飞机从西向东飞越日界线,日期应减一天;飞机从东向西飞越日界线,则应增加一天
全球导航
GPS
利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统
包括空间GPS 卫星、地面控制站组、用户GPS 接收机三部分
GPS:天、地、人
工作原理:采用四星无源测距定位,实施步骤是以卫星作为时空基准点;然后测量出定位参数时间,建立位置面或导航定位方程;最后求解用户位置
信号:由载波、测距码和数据码三部分组成
C/A 码是一种公开的民用粗测码
P(Y)码是一种保密的军用精测码
性能可分为三类:导航性能、增值性能和高维性能(集成性能)
定位误差
主要表现在测距误差
GPS距离定位不准,民航用CA,军航用PY
主要包括与卫星有关的误差、信号传播误差及观测和接收设备引起的误差
GPS误差主要有星钟误差、星历误差、电离层附加延时误差、对流层附加延时误差、多径效应误差、几何误差和设备误差
子主题
差分GPS(DGPS)
完全消除公共误差
部分消除传播延迟误差
用户接收机固有误差不能消除
GLONASS 系统
由三部分组成,即空间段(卫星星座)、控制段(地面控制站)和用户段(用户接收机)
北斗导航卫星系统
四大功能:短报文通信、精密授时、定位精度、容纳用户多
Galileo系统
分为空间段、地面段和用户段三部分
GLONASS:3轨道24卫星 GPS:6轨道24卫星 伽利略:3轨道30卫星 北斗:5颗静止30颗非静止
GNSS增强系统
机载增强系统(ABAS)
RAIM:5颗卫星
没有RAIM,高度不准
4定位,5检测,6检测和排故
FDE:6颗卫星
FD:5颗卫星
星基增强系统(SBAS)
SBAS 能支持类精密进近(APV)进近,包括APV I和APV II
地基增强系统(GBAS)
支持精密进近和着陆
GLS(GBAS Landing System)是一种基于GBAS的星基精密进近着陆系统
导航
导航的精度最重要
PBN
基于性能的导航,点到点的导航
三要素
导航设施
陆基导航设备(VOR、DME 等)、星基导航设备(GNSS, 包括GPS、GLONASS 等)和自主导航设备(惯导等)
GPS非精密,GBAS精密
导航规范
RNAV规范
RNAV只能用DME
机载导航性能监控与告警
人员要求:资质要求、实施要求
适用于航路、终端区和进近运行
基于WGS-84坐标系统
GPS:WGS-84 GLONASS:PZ-90
RNAV 2和RNAV 5不需要自动驾驶
RNP规范
适用于航路和终端区运行
基于WGS-84坐标系统
RNAV用于航路和终端区运行,不能用于进近 RNP用于航路,终端区和进近运行
导航应用
RNP无陆基,有告警
RNP 1:用于仪表进近 RNP 4:用于远洋,四带二(用于海洋,找不到基地) RNP 10:用于远洋缺少导航台(双十)
(RNP/RNAV数字越大,精度越低)
RNP用GNSS RNAV 1无VOR,无NDB RNAV 2只有DME RNAV无NDB,其它都有
RNAV 1和RNP 1:起始进近 AR和PBN:最后进近 AR:可用于RF RNP APCH:不能用于RF (AR,RNP APCH都可用于最后进近)
航路,SID,STAR,用RNAV 1和RNAV 2
飞行原理
基础空气动力学
升力和阻力
升力
升力的方向:垂直于相对气流速度方向(或飞行速度方向)
升力的作用点(压力中心)
在迎角小于临界迎角的范围内,迎角增大,压力中心前移
迎角大于临界迎角时,迎角增大压力中心后移
抬头前移,俯冲后移
升力公式:L=CL1/2ρV²S
升力系数(超反亚同,跨反复<横跳>)
升力系数随着迎角的增加一直增加,直到失速
超音速:一直减小
亚音速:一直增大
跨音速:两起两落
备用前重心
重心后移
升力增大
阻力减小
重心安全范围(safe range)
forward limit
backward
afterward limit
the same as before
safe range
narrow
重心靠前,相当于机头变重(压力中心相反)
载荷是升力与重力的比值;升力减小,载荷减小
载荷与突风的关系:上突增,下突减
阻力
废阻力(parasite drag):与速度的平方成正比
废阻力与重力无关
摩擦阻力
压差阻力
干扰阻力
诱导阻力(induce drag):与重量的平方成正比,与速度的平方成反比
翼尖小翼减小诱导阻力
椭圆机翼(ellipse)诱导阻力最小
阻力图
不考虑速度对燃油消耗率和螺旋桨效率的影响,远航速度等于最小阻力速度; 实际上,远航速度(最大航程速度)大于最小阻力速度
轻,高慢远:减重后,高度高,航程短,速度小
升阻比
公式:K=CL/CD
一般规律
有利迎角以下:随迎角增大而增大
注意:升力与阻力都增大,只是升力增大的多
有利迎角-临界迎角:随迎角增大而减小
注意:升力与阻力都增大,只是阻力增加的多
最大升阻比:低速飞行时,只和迎角有关
地面效应
增升减阻,减下洗
飞机在起飞和着陆贴近地面时,由于流过飞机的气流受地面的影响,使飞机的空气动力和力矩发生变化
在地面效应区域内,会使飞机的升力增大、阻力减小、飞机出现低头力矩
飞机距地面高度在一个翼展以内,应考虑地面效应对飞机的影响,距地面越近,地面效应越强
离开地面效应区:下洗增强,有抬头趋势,诱导阻力增强
增大机翼上下表面压力差,下洗增大
由于气流在下洗和马格努色效应,翼尖涡会向下向两侧移动
增升装置
现代运输飞机的增升装置主要有:前缘缝翼、后退开缝襟翼和前缘襟翼
目的是为了增大飞机的最大升力系数,从而缩短飞机在起飞、着陆阶段的地面滑跑距离
滑行燃油:起飞前预计消耗的燃油量,不包括落地后滑行消耗的燃油
性能变差(比如机场标高、气温增加),“中断起飞的最大距离”减小,因为要确保有足够的跑道中断起飞
前缘缝翼
前缘缝翼通常是在大迎角下使用,在小迎角时不能使用前缘缝翼
前缘缝翼的增升原理是通过延缓上翼面气流分离达到增加最大升力系数和临界迎角
前缘缝翼还可以提高副翼效能,改善飞机的横侧稳定性和操作性
低速增升,提高临界迎角,提高升力系数,延缓气流分离(高速减升)
后退开缝襟翼
缺点之一:减小临界迎角。但是减小量不大
增升原理是通过增加翼型的弯度、增加机翼的面积和延缓上翼面气流分离来增加最大升力系数。
使用后退开缝襟翼会使得临界迎角减小,但减小量不大
放下后退开缝襟翼,会使得升力和阻力同时增大
襟翼角度偏度越大,阻力的增量更大,飞机的爬升梯度减小,越障能力变差。因此,在起飞时放小角度襟翼,着陆时放大角度襟翼
类型
富勒襟翼:增加翼面
克鲁格襟翼:增加弧度
分裂式襟翼:改变翼弦线
前缘襟翼
增升原理是通过增加翼型的弯度、增加机翼的面积、延缓上翼面气流分离来增加最大升力系数
襟翼增加弧度,缝翼引导气流
失速
失速的定义和原因
失速是指飞机迎角超过临界迎角,不能保持正常飞行的现象
失速产生的根本原因是飞机的迎角超过临界迎角
飞机失速后,除飞机会产生气动抖动外,由于升力的大量丧失和阻力的急剧增大,飞行员还会感到飞行速度迅速降低、飞机下降、机头下沉等现象
1g失速和常规失速速度
1g失速速度Vs1g
对应最大升力系数(即:在升力即将减小之前)。在这个时刻,过载系数仍然等于1
常规失速速度Vs
对应常规失速(即:当升力开始快速减小时)。在这个时刻,过载系数总是小于1
1g 失速速度比FAR 失速速度大一些,通常,Vs=0.94×Vs1g。
影响失速速度的因素
飞机重量增加,失速速度增大
襟翼角度越大,失速速度越小
过载越大,失速速度越大
发动机功率越大,失速速度越小
重心靠前,失速速度增大
常用的失速速度的符号
Vs0:着陆构型下的失速速度
Vs1:特定构型下的失速速度,可指起飞构型,也可以指光洁构型下的失速速度
Vs:一般失速速度的泛指
飞机的稳定性
横向:升力差;方向:阻力差
概念及条件
飞机的稳定性(也叫做安定性)是指:飞机受到小扰动(包括阵风扰动和操纵扰动)后,偏离原平衡状态,并在扰动消失后,飞行员不给予任何操纵,飞机自动恢复到原平衡状态的特性
只有在稳定力矩和阻尼力矩的共同作用下,才能确保飞机具有稳定性。而稳定力矩是稳定性的必要条件
静稳定性:受扰后出现稳定力矩,具有回到原平衡状态的趋势,称为物体是静稳定的。静稳定性研究物体受扰后的最初响应问题
动稳定性:扰动运动过程中出现阻尼力矩,最终使物体回到原平衡状态,称物体是动稳定的。动稳定性研究物体受扰运动的时间响应历程问题。
俯仰稳定性(纵向稳定性)
飞机的俯仰稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至俯仰平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
俯仰稳定力矩主要由平尾产生;俯仰阻尼力矩主要由平尾产生
焦点(Aerodynamic Center,AC)
由于迎角变化所引起的飞机附加升力的着力点叫做飞机的焦点
焦点是一个气动特性参数,它的位置是在飞机设计之初就定好的,仅取决于机翼形状、机身长度,特别是机翼和尾翼的位置和尺寸
低速和亚音速飞行时,飞机的焦点位置基本上不随迎角改变而变化
也不随速度变化而变化
机翼升力的着力点叫压力中心
只有焦点的位置在飞机的重心之后,飞机才具有俯仰稳定性,焦点距离重心越远,俯仰稳定性越强
焦点后移,飞机稳定性增强
方向稳定性
飞机的方向稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至方向平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
方向稳定力矩主要由垂尾产生,除此之外,机翼的上反角和后掠角也能产生一部分方向稳定力矩;方向阻尼力矩主要由垂尾产生
飞机的方向稳定性只能保持侧滑角不变,而不能保持飞机的航向不变,因此也称风标稳定性
横侧稳定性
飞机的横侧稳定性,指的是飞行中,飞机受微小扰动以至横侧平衡遭到破坏,在扰动消失后,飞机自动趋向恢复原平衡状态的特性
横侧稳定力矩主要由侧滑中机翼的上反角和后掠角产生,垂尾及上单翼设计可产生横侧稳定力矩;横侧阻尼力矩主要由机翼产生
方向稳定性与横侧稳定性的关系
飞机的方向稳定性与横侧稳定性是相互耦合的
如果飞机有侧滑,除产生向侧滑一边偏转的方向稳定力矩外,同时还要产生向侧滑反方向滚转的横侧稳定力矩
飘摆:飞机的横侧稳定性过强而方向稳定性过弱,易产生明显的飘摆现象,也叫做荷兰滚
螺旋下降:飞机的横侧稳定性过弱而方向稳定性过强,在受扰产生倾斜和侧滑后,易产生缓慢的螺旋下降
飘摆阻尼器
叫做偏航阻尼器,其作用是通过增加方向稳定力矩来抑制飘摆现象的发生
大型运输机在高空和低速飞行时由于稳定性发生变化易发生飘摆,因此广泛使用飘摆阻尼器(偏航阻尼器)
影响稳定性的因素
飞机稳定性增强,因为阻尼力矩增加
重心位置
重心位置靠前,飞机的俯仰稳定性越强
重心位置靠前,飞机的方向稳定性有所增加,但不明显
重心位置前后移动,对横侧稳定性无影响
飞行速度
飞行速度增加,飞机的稳定性增强。原因是阻尼力矩变大了
飞行高度
飞行高度增加,飞机的稳定性减弱。原因是阻尼力矩变小了
大迎角下飞行
在大迎角或接近临界迎角飞行时,飞机的横侧阻尼力矩的方向可能发生变化,飞机可能丧失横侧稳定性,出现机翼自转现象
稳定力矩:上反角或后掠角,产生升力差 阻尼力矩:机翼产生 角安定,面阻尼
稳定——趋势,阻尼——结果 稳定和阻尼都是自身产生
飞机的的操纵性
定义及影响因素
飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵升降舵、方向舵和副翼下改变其飞行状态的特性
俯仰操纵性
飞机的俯仰操纵性是指飞行员操纵驾驶盘偏转升降舵后,飞机绕横轴转动而改变其迎角等飞行状态的特性
直线飞行中,驾驶盘前后的每一个位置(或升降舵偏角)对应着一个迎角
方向操纵性
飞机的方向操纵性是指飞行员操纵方向舵以后,飞机绕立轴偏转而改变其侧滑角的飞行状态的特性
不带滚转的直线飞行中,每一个方向舵踏板位置对应着一个侧滑角
横侧操纵性
飞机的横侧操纵性是指飞行员操纵副翼后,飞机绕纵轴转动而改变其滚转角速度、坡度等飞行状态的特性
不带侧滑的横侧操纵中,驾驶盘左右转动的每个位置都对应着一个稳定的滚转角速度
影响操纵性的因素
重心位置:重心前移,俯仰操纵性变差
飞行速度:飞行速度越大,操纵性变好
飞行高度:飞行高度增加,操纵性变差
大迎角飞行:在大迎角或接近临界迎角飞行时,飞机可能丧失横侧操纵性,出现横侧反操纵现象
消除横侧反操纵的关键在于消除大迎角下压盘导致的机翼阻力差,可以使用差角副翼、阻力副翼、开缝副翼等
大型运输机的配平原理
可配平水平安定面(THS,Trimmable HorizontalStabilizer)
大型运输飞机的配平装置,它是通过驾驶舱中的配平手轮进行调整迎风角度的位于平尾前半部分的水平安定面
飞行中,可配平水平安定面可以在有限的范围以内上下偏转,改变平尾在气流中的相对角度,从而调整和改变平尾负升力的大小。其工作机理与小型飞机的配平片有相似之处
可配平水平安定面THS的作用
大型运输机使用可配平水平安定面的主要目的是为了在重心移动时始终获得良好的操纵性,并非为了减小杆力
小飞机:可减小杆力 大飞机:始终获得好的操作性
可配平水平安定面THS的操纵
配平手轮拨动的方向与飞行员推拉杆的操作方向一致
重心靠前时需要拉杆,就应当向后拨动配平手轮;重心靠后时需要推杆,就应当向前拨动配平手轮
高速空气动力学
高速气流特性
音速
表征空气的可压缩性
越大越难被压缩
只和温度有关
与温度成正比,温度越高,音速越大
V(kt)=39×√(t(℃)+273)
低速:0~0.4
亚音速:0.4~0.75
跨音速:0.75~1.2
超音速:1.2~5.0
亚音速:边界层分离 跨音速:激波失速 超音速:马赫俯冲 亚分离,跨激波,超下俯
高超音速:5.0以上
马赫数
真空速与音速的比值(M=V/a)
空气被压缩的程度
空气的可压缩性只与音速、温度有关,与空气流速无关
温度增加,音速增大,空气的压缩性降低;即温度增加,音速增大,马赫数减小
推论
等表速爬升马赫数越爬越大
低空爬升看表速,高空爬升看马赫数或真空速
等马赫数爬升,真空速和表速越爬越小
温度越低或高度越高,音速越小,相同真速的马赫数越大
真空速一定时,高度增加,当地音速越小,则马赫数越大
高速流动中流速与流管截面积的变化关系
超同亚反
升力系数:超反亚同
高速波
突然压缩是激波,膨胀波膨胀
激波(shock wave)
翼尖抬头,翼根低头
激波出现在机翼上表面(激波朝上)
激波是一种强压缩波。
超音速气流流过激波面后,流速降低,温度升高、压强增大
正激波(normal shock wave)
正激波强于斜激波
斜激波(oblique shock wave)
膨胀波(expand wave)
超音速气流绕凸角流动时,气流将产生膨胀
如果壁面有几个转折,则后一道波的马赫角将小于第一道波的马赫角
如果这些转折点无限接近,形成了一个有限大的转折角,这些膨胀的马赫波将组成一个以某一点为中心的扇形膨胀波束,称为膨胀波
经过膨胀波后速度增大,温度和压力减小
马赫锥
扰动以超音速运动,被扰动源扰动的球面波的公切面,将是一个母线为直线的圆锥波面,这个圆锥面称为马赫锥面,简称马赫锥
马赫锥顶角的1/2即为马赫角
翼型的亚、跨音速气动特性
亚音速气动特性
概念:0.4<M<MCR(临界马赫数)
★推论:亚音速过程,随马赫数增加
重点掌握
压力中心前移
升力系数斜率增加
临界迎角减小
最大升力系数减小
最大升阻比减小
临界马赫数和阻力发散马赫数
临界马赫数(MCRIT)
临界马赫数,机翼达到当地马赫数。(临界马赫数就是当地音速)
定义:机翼上表面初次出现等音素点时的飞行马赫数
机翼剖面厚度越大,临界马赫数越小
迎角增大,临界马赫数减小; 后掠角越大,临界马赫数越大; 迎角、厚度越大,临界马赫数越小
计算临界马赫数,用真空速除以当前高度的音速; 计算局部马赫数,用真空速除以局部对应的音速
阻力发散马赫数(MDD)
定义:阻力系数与马赫数变化比值等于0.1时的马赫数
意义:由于波阻效应,导致阻力急剧增加的马赫数
作用:通常会限制飞行马赫数
一般情况下,最大操纵马赫数小于阻力发散马赫数
局部激波
局部激波的形成
当飞行马赫数增加到临界马赫数时,机翼上表面首先出现等音速点
继续增大飞行马赫数,等音速点后的流管扩张,空气膨胀加速,出现局部超音速区
超音速区内的压强比大气压强小很多,而翼后缘处的压强接近大气压强,这种压差以强扰动波的形式逆超音速流动方向传播,形成一道压力突变界面,即局部激波
局部激波的发展
随着飞行马赫数的增加,局部激波所产生的位置会向气流流动方向移动,且等音速点前移。马赫数继续增大时,下翼面也将产生局部激波,并比上翼面的激波先移动到机翼后缘
影响激波面位置的因素
流速越大,激波面越靠近翼面后缘
逆压梯度越大,随着速度增加,激波面越不容易向翼面后缘移动
跨音速气动特性
升力系数
亚音速阶段,随着马赫数的增加,升力系数增加
跨音速阶段,随着飞行马赫数的增大,升力系数先增大,后减小,接着又增大,而后又减小。即升力系数“二起二落”
超音速阶段,随着马赫数的增加,升力系数减小
跨音速阶段,随着马赫数的增大,压力中心后移。由于压力中心后移,使飞机出现马赫俯冲现象(MachTuck),导致跨音速区的速度稳定性丧失,为了防止这种现象,大型机通过加装马赫配平机构(Mach Trim)使升降舵上偏一个角度,从而抑制马赫俯冲
马赫俯冲,用配平抬头
高速气动特性的影响因素
影响高速空气动力特性的因素包括:马赫数、迎角、翼型厚度以及后掠角
马赫数对高速气动性能的影响:不同马赫数对升力特性曲线、极曲线、最大升力系数、临界迎角、最大升阻比和阻力系数的影响
超临界翼型
头部半径非常大,上下表面较为平坦,后缘弯曲较大,下表面有反凹
超临界翼型的设计目的是为了增大翼型的临界马赫数和阻力发散马赫数
后掠翼的高速气动力特性
后掠翼的特点
后掠角定义:四分之一弦线与机身纵轴垂线的夹角
使用后掠翼的目的
提高临界马赫数
增加横侧稳定性
后掠翼的翼根和翼尖效应
翼根效应使翼根部位机翼的吸力峰减弱,升力降低;
翼尖效应使翼尖部位的吸力峰增强,升力增加
后掠翼全是优点,唯一的缺点是低速性能差
后掠翼的失速特性(翼尖先失速)
翼刀、涡流发生器减小后掠翼飞机翼尖失速(延缓气流分离),增大展弦比,减小诱导阻力
原因
压力中心向内向前
由于翼根和翼尖效应
改善翼尖先失速的措施
几何扭转
气动扭转
涡流发生器
翼刀
高速抖动裕度
马赫抖振
高速抖振原因:波阻;低速抖振原因:失速
波阻效应
音速以下无波阻
产生激波失速前在飞机上产生的高速抖振现象称为马赫抖振
随着M数的继续增加,激波强度进一步增强,激波引起的气流分离越来越严重,飞机出现抖动,称为高速抖动,也叫做马赫抖振
激波失速
激波失速,向内向前
激波失速:激波后面的附面层发生气流分离
随着M数继续增加,激波强度进一步加强,分离区增加,当上翼面被分离的气流覆盖时,说明飞机即将进入失速,此时的失速称为激波失速
飞机的低速抖振边界受失速速度限制,高速抖动边界受马赫抖振限制
载荷因数为1g时,飞机只能以唯一的速度飞行的高度称为飞机的空气动力升限
抖振升限是指在给定抖振载荷因数、速度、重量和重心条件下的最大飞行高度。抖振载荷因数常取1.3g