我記得大學(xué)的時候有一門課叫飛機性能工程，課上使用的教材充滿了學(xué)霸對學(xué)渣的惡意，整本書充斥著由各種積分和羅馬字母組成的復(fù)雜公式，更不巧的是，那時候給我們上這門課的老師正好還是這本書的編者之一。
每次上課，老師游刃有余并且興高采烈地給我們演示著各種公式的代入、變換和計算，反反復(fù)復(fù)地碾壓我們的智商，那時候真是上一堂課就是渡一次劫。
我印象特別深的是有一次剛上課，老師就說今天的內(nèi)容不涉及計算，沒什么意思。從此，我牢牢地記住了那堂課的內(nèi)容——飄降。
飄降聽起來感覺是個很有技術(shù)含量的東西，但實際上它是飛機性能方面相對比較簡單的內(nèi)容，沒有特別復(fù)雜的計算和邏輯關(guān)系。
之所以它給人一種比較復(fù)雜的感覺，我認為規(guī)章寫的太擰巴，讓人不好理解也算是一個原因。
飄降主要是指飛機在一臺或兩臺（三發(fā)及以上飛機）發(fā)動機失效后，由于阻力增大，剩余發(fā)動機無法提供足夠的推力，導(dǎo)致升力減小無法支撐飛機的重量。此時飛機需要下降到一定的高度，依靠空氣密度增加來增加推力，并且隨著飛機的一部分勢能轉(zhuǎn)換為動能，從而使升力增加來確保能夠支撐飛機的重量。
這個升力和重量重新達到平衡的高度就是飛機飄降的改平高度。
飄降在理論上分為兩類：一發(fā)失效飄降和雙發(fā)失效飄降，但實際上我們平時見得最多的是一發(fā)失效飄降，基本上沒見過雙發(fā)失效飄降。
一發(fā)失效后的飄降
對于一發(fā)失效后的飄降，主要以雙發(fā)飛機的性能為基礎(chǔ)來計算和評估，因為三發(fā)及以上的飛機在一發(fā)失效后，性能和改平高度能力通常優(yōu)于雙發(fā)飛機，改平高度基本上還能保持在25000英尺以上，基本不存在越障問題，即使需要飄降程序，直接借鑒雙發(fā)飛機的程序就可以。
關(guān)于一發(fā)失效后的飄降性能要求，在121部中是這么規(guī)定的：
第121.191條渦輪發(fā)動機驅(qū)動的飛機的航路限制———一臺發(fā)動機不工作
（a）渦輪發(fā)動機驅(qū)動的飛機不得超過某一重量起飛,在該重量下,考慮到正常的燃油、滑油消耗和航路上預(yù)計的環(huán)境溫度,根據(jù)經(jīng)批準的該飛機飛行手冊確定的一臺發(fā)動機不工作時的航路凈飛行軌跡數(shù)據(jù)應(yīng)當能夠符合下列兩項要求之一:
（1）在預(yù)定航跡兩側(cè)各25公里(13.5海里)范圍內(nèi)的所有地形和障礙物上空至少300米(1000英尺)的高度上有正梯度,并且,在發(fā)動機失效后飛機要著陸的機場上空450米(1500英尺)的高度上有正梯度.
（2）凈飛行軌跡允許飛機由巡航高度繼續(xù)飛到可以按照本規(guī)則第121.197條要求進行著陸的機場,能以至少600米(2000英尺)的余度垂直超越預(yù)定航跡兩側(cè)各25公里(13.5海里)范圍內(nèi)所有地形和障礙物,并且在發(fā)動機失效后飛機要著陸的機場上空450米(1500英尺)的高度上有正梯度.
相信很多人看到這兩段要求的時候是比較懵逼的：
什么是凈飛行軌跡？什么是正梯度？什么時候算有正梯度，什么時候不算？為什么有正梯度的時候超障要求是300米，沒有正梯度的要求是600米？
我們先解決凈飛行軌跡定義的問題，其實這個在CCAR25部里有明確規(guī)定：
第25.123 條 航路飛行航跡
(b)單發(fā)停車凈飛行航跡數(shù)據(jù)必須為真實爬升性能數(shù)據(jù)減去一定數(shù)值的爬升梯度，所減去的爬升梯度，對于雙發(fā)飛機為1.1 ％，對于三發(fā)飛機為1.4 ％，對于四發(fā)飛機為1.6。
簡單來講，凈飛行軌跡就是飛機飄降的實際軌跡減去一定量的梯度之后得到的軌跡，目的是為了評估越障時增加安全裕度。
剩下關(guān)于正梯度的一系列問題咱們一起來解答，但是得從頭說起。
一般航線的飄降性能評估
大家可能也發(fā)現(xiàn)了，航空公司在大部分航線上并沒有制作一發(fā)失效的飄降程序，這顯然不是因為這些航線上不存在一發(fā)失效的可能。
沒有制作一發(fā)失效的飄降程序不代表沒有評估飄降性能，實際上，這些航線在開航分析的時候都會評估一發(fā)失效后的越障性能。
由于大多數(shù)航線途徑的地區(qū)沒有太高的障礙物，這些航線的航路最低安全高度很低。
飛機即便是在一發(fā)失效之后，飄降升限，也就是改平高度，仍然遠高于航路上的障礙物，無須制作有決策點的飄降程序，機組可以根據(jù)備降場的選擇自行決定飄降路徑。
評估飛機在這些航線上的飄降性能也比較簡單，不用分析飄降軌跡，只需要用最大起飛重量在飛機改平性能表格中查出對應(yīng)的凈改平高度即可。通常情況下，這個凈改平高度都會高于航路最低安全高度。
這里解釋一下，凈改平高度跟凈飛行軌跡是一個道理，實際的改平高度減去一定余量就是凈改平高度。
在改平高度或以下，飛機可以保持平飛甚至爬升，也就是所謂的具有正梯度。
所以，如果飛機的凈改平高度高于航路最低安全高度，說明同樣也高于航路上（航路兩側(cè)各25公里）的障礙物300米，那么在一發(fā)失效后就不存在越障問題。
這其實就是121.191（a）條中第（1）項所要求的內(nèi)容。
所以這項規(guī)定也可以理解成飄降性能評估的第一步，通過這一步就可以完成大部分航線的飄降性能評估，這些航線都有一個共同的特點，無須制作有飄降決策點的飄降程序。
高原航線的飄降性能評估
高原航線是指航路安全高度在一萬英尺以上的航線。
在這些航線上，一發(fā)失效之后如果想順利飄降則需要設(shè)置決策點，因為飛機的改平高度會低于障礙物高度，錯誤的飄降路徑會導(dǎo)致無法越障。
如果設(shè)置了決策點，就可以充分利用飄降的下降過程來越障，而這個下降過程既會受到第（1）項要求的限制，也會受到第（2）項要求的限制。
接著我們簡單了解一下高原航線上一發(fā)失效飄降的過程。
當飛機的一臺發(fā)動機失效后，機組根據(jù)飛機相對決策點的位置決定朝哪個方向飄降（繼續(xù)向前飛還是往回飛），然后把剩余發(fā)動機的推力調(diào)整到最大連續(xù)推力（MCT），并把速度減至最佳升阻比速度（也就是我們常說的綠點速度）后開始飄降。
以最佳升阻比速度飄降是為了讓飛機能夠以最小的梯度下降，從而在整個飄降過程中都保持盡可能高的高度，讓整個飄降軌跡顯得又高又飄，這樣也有利于制作飄降程序。
上圖中紅色部分，也就是在下降的過程中，飛機的升力小于重力，無法保持平飛，更不用說爬升了，因此可以理解為此時不具備正梯度。
而綠色的部分，也就是改平之后，在這個高度及以下，飛機的升力等于重力，飛機可以保持平飛，甚還有一點爬升能力，因此具有正梯度。
所以對于這種情況的飄降來說，121.191（a）條中第（1）項要求是用來限制改平后航段（綠色）的，而第（2）項要求是用來限制下降過程的。
至于為什么沒有正梯度時超障要求是600米，有正梯度時超障要求是300米，其實也不難理解：
飛機在下降的過程中，由于不具備保持平飛的能力，越障能力不是很可靠，因此越障余度要求大一些；而飛機在改平之后具備了平飛甚至爬升的能力，越障能力相對可靠，越障余度要求也就相應(yīng)減小了。
這種情況的飄降性能評估也相對復(fù)雜一些，不能光通過改平高度來評估，而是需要使用FPPM（飛行計劃與性能手冊）計算出飛行軌跡，然后結(jié)合障礙物高度評估整個軌跡上的越障是否符合要求。
當然，專業(yè)的性能工程師一般會直接用性能軟件來計算，一方面是為了提高效率，另一方面是因為性能圖表通常都有保守余量，而用性能軟件能夠?qū)w機性能發(fā)揮到最大。
對于飄降程序里下降段的越障能力，不僅像改平段一樣受溫度和飛機自身重量的影響，另外還受飄降開始時的巡航高度限制，因為起始巡航高度越高，飄降的軌跡就越高，越障能力也就越好。
所以在很多飄降程序中，除了對飛機的重量有要求外，對巡航高度也有要求。
最后說一下對121.191條中“根據(jù)經(jīng)批準的該飛機飛行手冊確定的一臺發(fā)動機不工作時的航路凈飛行軌跡數(shù)據(jù)應(yīng)當能夠符合下列兩項要求之一”這句話的理解。
很多人被“符合下列兩項要求之一”的說法給誤導(dǎo)了，以為一發(fā)失效飄降程序只要滿足這兩項要求的任意一條即可，這種理解其實是不準確的。
如果結(jié)合這句話的上下文你就會發(fā)現(xiàn)，“符合下列兩項要求之一”這個說法針對的是航路凈飛行軌跡數(shù)據(jù)，也就是說，飄降程序上的每一點都要至少滿足這兩項要求之一。
實際上在一個飄降程序設(shè)計過程中，這兩項限制都會被使用到，這跟雙發(fā)失效飄降程序中要求的“符合下列兩項要求之一”是不一樣的，這個我們在下一部分講。
雙發(fā)失效后的飄降
雙發(fā)失效后的飄降只針對三發(fā)及以上的飛機，但是從實際運行情況來看，目前基本上沒有雙發(fā)失效的飄降程序。
這顯然不是因為國內(nèi)沒有三發(fā)及以上飛機，也不是因為這些飛機不飛高原航線。
究其原因，其實也在規(guī)章里：
第121.193條三臺或者三臺以上渦輪發(fā)動機驅(qū)動的飛機的航路限制———兩臺發(fā)動機不工作
三臺或者三臺以上渦輪發(fā)動機驅(qū)動的飛機沿預(yù)定航路運行時,應(yīng)當符合下列兩款要求之一:
(a)預(yù)定航跡上任何一點到符合本規(guī)則第121.197條要求的機場的飛行時間不超過所有發(fā)動機以巡航功率工作飛行90分鐘.
(b)根據(jù)飛機飛行手冊中航路上兩臺發(fā)動機不工作的凈飛行軌跡數(shù)據(jù),其重量允許該飛機從假定兩臺發(fā)動機同時失效的地點,飛到符合本規(guī)則第121.197條要求的某一機場.在這段飛行中,考慮到沿該航路的預(yù)計環(huán)境溫度,其凈飛行軌跡在垂直方向上至少高出預(yù)定航跡兩側(cè)各25公里(13.5海里)范圍內(nèi)所有地形和障礙物600米(2000英尺).
貓膩就出在“應(yīng)當符合下列兩款要求之一”這個說法里，跟一發(fā)失效的飄降要求不同，雙發(fā)失效飄降的兩個要求是針對整個航路運行的。
也就是說，如果雙發(fā)失效的情況滿足（a）項要求，確保航路上任意一點到航路備降場距離不超過90分鐘，那么就無須再考慮雙發(fā)失效的飄降越障能力。
實際上，絕大多數(shù)公司都是通過滿足（a）項要求來規(guī)避（b）項的限制。
因為對于三發(fā)及以上飛機，如果兩臺發(fā)動機失效，其性能和飄降改平高度能力會大打折扣，在高原航線上很難滿足（b）項中要求的的越障能力。
所以很多公司會在涉及飄降的航段上指定幾個90分鐘內(nèi)可抵達的備降場，這樣就不用管飛機有沒有雙發(fā)失效的飄降能力了。
雖然規(guī)章里有雙發(fā)失效的飄降性能要求，但航空公司基本上沒有按這個要求執(zhí)行過。當然，國內(nèi)航空公司三發(fā)及以上的飛機執(zhí)行高原航線的時候確實不多。
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