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襟翼故障時的麗江機場進近著陸之研究分析

圖:麗江機場, 攝影:民航資源網網友“andrei”

進入2018年以來, 公司在1個月之內發生了4起襟翼卡阻(依次卡阻在flap26、flap13、flap26、flap12), 分別發生在哈爾濱、北京、日照和銀川機場的進近過程中,

機組通過採取備用放襟翼至flap15或者保持當前襟翼形態安全操作飛機進行了著陸。 雖說這些襟翼卡阻均發生在標高較低的機場, 但襟翼卡阻頻率之高, 超出往年的歷史記錄, 引起了公司上下全體的注意, 同時引發了襟翼卡阻時麗江備降場的研究分析。

麗江機場(7358英尺)是公司目前在飛的機場裡機場標高最高的機場。 公司運行麗江機場以來尚沒有在該機場發生過襟翼卡阻的故障, 但不代表以後不會在該機場運營過程中發生襟翼卡阻的故障。

襟翼卡阻除了帶來操作技術的困難之外, 也在某種程度上會導致落地超輪胎限速的可能性, 從而引發輪胎爆破的可能性。 從航空公司運行的角度來說,

非常有必要認真分析襟翼卡阻後的著陸機場處置, 並給出可操作性的運行指導建議。 現本文僅以麗江機場為例, 針對襟翼故障時如何做好麗江機場備降場的選擇做一個簡要的分析, 供學習探討和實際運行參考。

在下述分析討論中, 設定的運行各性能資料的參考標準如下:

注:假設重量的選擇是基於公司開飛以來的平均數據。

一、高原輪胎超速的原因

根據空氣動力學原理, 高原機場由於空氣密度低, 標準溫度較低, 相同氣溫、相同指示空速(表速)下, 地速與對應的指示空速(表速)的差異會比低標高機場顯著增加。 經過查找相應的性能資料, 我們製作了下表1, 列出了代表性的三個機場的地速和表速的對應數值。

表1:靜風條件下, 地速195節時對應的表速:

從表1列出的三個代表性機場的地速和指示空速(表速)的對應關係, 可以看出:標高越高, 真空速與表速的差異越大;溫度越高, 真空速與表速的差異越大;標高越高的機場, 尤其是在高溫情況下, 輪胎速度比低標高機場更容易超速。

近幾年來我航空公司在昆明機場運行時, 多次出現737-800機型起飛輪胎速度經常超限的問題(我公司波音737-800機型的輪胎限速為225英里/小時, 換算成地速為195節), 根據公司機務維修部門的工作要求, 需要臨時更換輪胎, 從而導致航班延誤。

飛機的輪胎速度超過輪胎限制速度, 則存在因離心力過高爆胎的風險。 根據波音的試驗, 輪胎限速度是在極限最大載荷的情況下認證的輪胎速度限制, 該極限最大載荷重量比737-800機型最大起飛重量79噸高很多, 即使實際中輪胎速度超過輪胎限速一些, 並不會實際造成輪胎爆炸, 但從規章角度對此並無認證, 因此仍需要在實際運行中關注輪胎超限問題, 滿足規章要求, 從而避免臨時換輪胎甚或輪胎爆破等影響航班運行的效率。

二、襟翼卡阻

在本公司的實際運行過程中, 曾出現過數次後緣襟翼卡在0≤flap<1之間, 機組執行“後緣襟翼收上著陸檢查單”進行操作著陸的案例。 筆者曾在杭州機場進場進近過程中放襟翼時出現卡阻, 執行“後緣襟翼收上著陸檢查單”操縱飛機進行了著陸。在隨後的機務的故障檢測和維修報告中提及:襟翼在0-1度之間出現剪刀差,襟翼不能運動,航後更換左側襟翼位置感測器和襟翼位置指示器,

通過查閱QRH的操縱系統故障章節,整理出襟翼故障對應的操作速度,如表2所示。

表2:Flaps 位置及對應的V 新ref

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,通過查閱資料表2,著陸重量60噸時,採用的新的Vref為188節。按波音的標準操作方法在靜風條件下進行著陸時,接地時的指示空速(表速)也應為188節;而20度外界環境溫度時,輪胎限速195節(地速)對應的指示空速(表速 )為169節,那麼接地時的188節指示空速(表速)對應的地速則為217節,遠超輪胎限速195節,帶來的爆胎風險可想而知。從規章的安全角度來說,我們需要去備降場備降或者盤旋耗油減輕飛機重量,從而減小進近速度,以確保滿足規章要求和保障飛行安全。那麼我們就從備降和盤旋耗油後麗江本場降落來分別探討。

(一)麗江本場著陸

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,從表1中我們看到進近Vref為188節,按照“所有襟翼收上著陸檢查單”(表3)操作,應儘量耗油後才能進行著陸。那麼我們若按照1.6噸剩油(公司運行手冊規定的緊急燃油油量)來進行分析,則著陸重量為56.6噸,對應的V 新ref=Vref40+55=184節,相應的地速則為212節,大大超過輪胎限速195節(地速)。

表3:所有襟翼收上著陸檢查單

從滿足法規要求上來說,只能選擇備降。

(二)備降場著陸

根據運行需要,公司在運營麗江機場時,往往提供昆明、貴陽、重慶和成都作為備降場,通過查找機場資訊,製作出表4.

表4:備降場信息(幹跑道)

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,從表1中我們看到進近Vref為188節,按照“所有襟翼收上著陸檢查單”操作,應儘量耗油後才能進行著陸。那麼我們若按照1.6噸剩油(公司運行手冊規定的緊急燃油油量)來進行分析,則著陸重量為56.6噸,對應的V 新ref=Vref40+55=184節。

(一)從進近參考速度比較:

(1)ZUCK(重慶)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為187節,則在輪胎限制值以下,滿足法規要求。

(2)ZUUU (成都)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為186節,則在輪胎限制值以下,滿足法規要求。

(3)ZUGY(貴陽)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為181節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

(4)ZPPP(昆明)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為170節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

(5)ZPLJ(麗江)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為169節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

綜上所述:從進近參考速度上來說,ZUCK(重慶)和ZUUU(成都)是滿足法規要求的備降場,而ZPPP和ZUGY不滿足法規要求,不能作為備降場。

(二)從著陸距離比較

通過查找機場資訊和飛機性能(表5為QRH中的諮詢資訊),製作出下表6.

表5:QRH中的諮詢資訊

表6 VREF40+55 對應的所需著陸距離

(靜風、幹跑道、刹車效應好、反推正常,不考慮坡度,使用反推)

從表4我們可以看出,假設使用最大人工刹車和工作發動機上的最大反推的前提下,ZPPP(昆明)ZUGY(貴陽)ZUCK(重慶)ZUUU(成都)ZPLJ(麗江)的跑道長度都是滿足著陸距離要求的。

三、關於在麗江機場著陸或去備降場著陸的幾種考慮因素:

1.當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,若在前緣裝置放出的情況下,飛行速度不得超過230節,長時間的飛行可能會導致襟翼滑軌等部件的故障甚或折斷。

機務維修部門給出的技術性意見:只要不超過襟翼放下的允許速度,不會造成進一步的損壞,空中的氣動載荷是承力系統所能承受的,作動系統故障不會影響安全性。

2.由於飛機不在光潔狀態,燃油預測將不可靠。

這個在實際運行過程中,確實存在油量計算上不易預測的困難和隱患。

3.雲南境內地形複雜,航路最低安全飛行高度較高,因襟翼放出情況下限制飛行高度20000英尺以下,或存在地形接近危險隱患。

經過梳理,備降航線的航路最低安全運行高度均在20000英尺以下。

4.麗江本場著陸,輪胎超速可能會引起爆胎的風險。

波音的技術支持部門給出的技術性參考:一般遇到襟翼卡組後機組首先考慮的是本場著陸的著陸跑道長度是否滿足,而輪胎速度不是第一考慮因素;如果因擔心輪胎超速問題而改航去備降場著陸,應充分考慮襟翼卡位帶來的額外油耗,以及是否存在空中積冰情況;緊急情況下著陸胎速超的爆胎可能性不大;麗江本場著陸或是備降場著陸,以機長的最終意圖為決斷。

四、個人小結

當在麗江機場進近過程中,出現前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時的襟翼卡阻故障,機組執行“襟翼收上著陸檢查單”進行著陸時,筆者匯總波音公司、機務維修部門和公司航務部門等的意見,僅僅給出技術性的參考意見(僅供橫向比較參考):

(1)在油量允許的情況下,建議去ZUCK(重慶)機場和ZUUU(成都)機場備降,最優備降場順序為ZUUU(成都)機場和ZUCK(重慶)機場。

(2)簽派放行麗江機場航班時,按ZUUU(成都)機場作為主備降場,提供相應的備降場油量和額外機動油量。不建議在簽派放行時將ZPPP作為備降場。

(3)在備降場進行著陸時,頂風著陸為首選。

(4)在進行著陸時,優先選擇最大自動或最大人工刹車,使用最大反推。

(5)在出現其它的襟翼故障情況下,機組應認真評估,合理選擇在麗江本場著陸或者選擇合適備降場著陸。

致謝山東航空股份有限公司 航務部簽派同仁、運行同仁、飛行性能同仁和飛行部同仁的大力幫助!

參考資料:

1.張春華《民航飛機高原機場起飛輪胎超速問題探究》

2,山航版737-700/800《QRH》、《運行手冊》

執行“後緣襟翼收上著陸檢查單”操縱飛機進行了著陸。在隨後的機務的故障檢測和維修報告中提及:襟翼在0-1度之間出現剪刀差,襟翼不能運動,航後更換左側襟翼位置感測器和襟翼位置指示器,

通過查閱QRH的操縱系統故障章節,整理出襟翼故障對應的操作速度,如表2所示。

表2:Flaps 位置及對應的V 新ref

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,通過查閱資料表2,著陸重量60噸時,採用的新的Vref為188節。按波音的標準操作方法在靜風條件下進行著陸時,接地時的指示空速(表速)也應為188節;而20度外界環境溫度時,輪胎限速195節(地速)對應的指示空速(表速 )為169節,那麼接地時的188節指示空速(表速)對應的地速則為217節,遠超輪胎限速195節,帶來的爆胎風險可想而知。從規章的安全角度來說,我們需要去備降場備降或者盤旋耗油減輕飛機重量,從而減小進近速度,以確保滿足規章要求和保障飛行安全。那麼我們就從備降和盤旋耗油後麗江本場降落來分別探討。

(一)麗江本場著陸

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,從表1中我們看到進近Vref為188節,按照“所有襟翼收上著陸檢查單”(表3)操作,應儘量耗油後才能進行著陸。那麼我們若按照1.6噸剩油(公司運行手冊規定的緊急燃油油量)來進行分析,則著陸重量為56.6噸,對應的V 新ref=Vref40+55=184節,相應的地速則為212節,大大超過輪胎限速195節(地速)。

表3:所有襟翼收上著陸檢查單

從滿足法規要求上來說,只能選擇備降。

(二)備降場著陸

根據運行需要,公司在運營麗江機場時,往往提供昆明、貴陽、重慶和成都作為備降場,通過查找機場資訊,製作出表4.

表4:備降場信息(幹跑道)

當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,從表1中我們看到進近Vref為188節,按照“所有襟翼收上著陸檢查單”操作,應儘量耗油後才能進行著陸。那麼我們若按照1.6噸剩油(公司運行手冊規定的緊急燃油油量)來進行分析,則著陸重量為56.6噸,對應的V 新ref=Vref40+55=184節。

(一)從進近參考速度比較:

(1)ZUCK(重慶)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為187節,則在輪胎限制值以下,滿足法規要求。

(2)ZUUU (成都)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為186節,則在輪胎限制值以下,滿足法規要求。

(3)ZUGY(貴陽)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為181節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

(4)ZPPP(昆明)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為170節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

(5)ZPLJ(麗江)作為備降場時的輪胎限速195節對應的表速為169節,則在輪胎限制值以上,不滿足法規要求。

綜上所述:從進近參考速度上來說,ZUCK(重慶)和ZUUU(成都)是滿足法規要求的備降場,而ZPPP和ZUGY不滿足法規要求,不能作為備降場。

(二)從著陸距離比較

通過查找機場資訊和飛機性能(表5為QRH中的諮詢資訊),製作出下表6.

表5:QRH中的諮詢資訊

表6 VREF40+55 對應的所需著陸距離

(靜風、幹跑道、刹車效應好、反推正常,不考慮坡度,使用反推)

從表4我們可以看出,假設使用最大人工刹車和工作發動機上的最大反推的前提下,ZPPP(昆明)ZUGY(貴陽)ZUCK(重慶)ZUUU(成都)ZPLJ(麗江)的跑道長度都是滿足著陸距離要求的。

三、關於在麗江機場著陸或去備降場著陸的幾種考慮因素:

1.當前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時,若在前緣裝置放出的情況下,飛行速度不得超過230節,長時間的飛行可能會導致襟翼滑軌等部件的故障甚或折斷。

機務維修部門給出的技術性意見:只要不超過襟翼放下的允許速度,不會造成進一步的損壞,空中的氣動載荷是承力系統所能承受的,作動系統故障不會影響安全性。

2.由於飛機不在光潔狀態,燃油預測將不可靠。

這個在實際運行過程中,確實存在油量計算上不易預測的困難和隱患。

3.雲南境內地形複雜,航路最低安全飛行高度較高,因襟翼放出情況下限制飛行高度20000英尺以下,或存在地形接近危險隱患。

經過梳理,備降航線的航路最低安全運行高度均在20000英尺以下。

4.麗江本場著陸,輪胎超速可能會引起爆胎的風險。

波音的技術支持部門給出的技術性參考:一般遇到襟翼卡組後機組首先考慮的是本場著陸的著陸跑道長度是否滿足,而輪胎速度不是第一考慮因素;如果因擔心輪胎超速問題而改航去備降場著陸,應充分考慮襟翼卡位帶來的額外油耗,以及是否存在空中積冰情況;緊急情況下著陸胎速超的爆胎可能性不大;麗江本場著陸或是備降場著陸,以機長的最終意圖為決斷。

四、個人小結

當在麗江機場進近過程中,出現前緣裝置無法完全放出且後緣襟翼小於1時的襟翼卡阻故障,機組執行“襟翼收上著陸檢查單”進行著陸時,筆者匯總波音公司、機務維修部門和公司航務部門等的意見,僅僅給出技術性的參考意見(僅供橫向比較參考):

(1)在油量允許的情況下,建議去ZUCK(重慶)機場和ZUUU(成都)機場備降,最優備降場順序為ZUUU(成都)機場和ZUCK(重慶)機場。

(2)簽派放行麗江機場航班時,按ZUUU(成都)機場作為主備降場,提供相應的備降場油量和額外機動油量。不建議在簽派放行時將ZPPP作為備降場。

(3)在備降場進行著陸時,頂風著陸為首選。

(4)在進行著陸時,優先選擇最大自動或最大人工刹車,使用最大反推。

(5)在出現其它的襟翼故障情況下,機組應認真評估,合理選擇在麗江本場著陸或者選擇合適備降場著陸。

致謝山東航空股份有限公司 航務部簽派同仁、運行同仁、飛行性能同仁和飛行部同仁的大力幫助!

參考資料:

1.張春華《民航飛機高原機場起飛輪胎超速問題探究》

2,山航版737-700/800《QRH》、《運行手冊》

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