01部分是虛構(gòu)的故事,其中的知識(shí)點(diǎn)在02部分也會(huì)重新闡述。本文討論A320,但具備飛行操作法則這個(gè)設(shè)計(jì)以及裝備ADR系統(tǒng)的A330、A350等其他空客飛機(jī),情況可能也是相似的,具體則要取決于SFCC計(jì)算機(jī)的工作邏輯。
01 黑色星期五
想象一下:一個(gè)人心思?xì)w的星期五,一條天空昏沉的航路,一架略有掉漆的A320,一位運(yùn)氣欠佳的機(jī)長。
一小時(shí)前還在萬米高空的時(shí)候,機(jī)長剛剛丟失了ADR 1。原因么?也許是一個(gè)計(jì)算機(jī)內(nèi)部故障或數(shù)據(jù)線路的問題,也可能是由于左右側(cè)兩個(gè)機(jī)長靜壓盤的數(shù)據(jù)不一致等等,這要等到落地以后由工程師檢查代碼和排故才能確切知道。總之,ECAM給出了琥珀色提示NAV ADR 1 FAULT。
機(jī)長按照ECAM提示的程序將機(jī)長側(cè)的ADR數(shù)據(jù)源切換到ADR 3,并關(guān)閉了ADR 1和GWPS地形預(yù)警。
此后的駕駛艙有些沉悶,背景的白噪聲是艙外氣流、艙內(nèi)空調(diào)和下方電子艙通風(fēng)的混音,此外只有通訊頻道和喇叭里的正常提示音偶爾調(diào)劑一下氛圍。
時(shí)間來到進(jìn)近階段,大約兩千米的時(shí)候,喇叭里先后發(fā)出“?!钡囊宦暫投檀俚摹皢袅▎袅ā?,這是主警告(MASTER WARN)和主告誡(MASTER ALERT)。機(jī)長注意到自動(dòng)駕駛已經(jīng)斷開。ECAM頁面除了紅色提示AUTO FLT AP OFF以外,還有琥珀色的NAV ADR 1+2 FAULT。這表明,ADR 2系統(tǒng)也失效了,而ADR 1+2雙重失效還觸發(fā)了自動(dòng)駕駛脫開。
這次副駕也有些發(fā)懵,他望向機(jī)長。機(jī)長也看他,指了指ECAM,副駕揣測這意思是“副駕側(cè)出問題、你來執(zhí)行吧”,但是數(shù)據(jù)源選擇旋鈕已經(jīng)在CAP 3,這一步可以省略了。于是他只是起身,按出了頭頂慣導(dǎo)面板的按鈕,把ADR 2系統(tǒng)也關(guān)閉了。此后是其他ECAM動(dòng)作。
【注意:虛構(gòu)情節(jié)請勿模仿!真實(shí)飛行中,駕駛員不通過肢體動(dòng)作和眼神揣測彼此的意圖,發(fā)生故障時(shí),左座和右座的飛行員按照固定的程序嚴(yán)格分工、使用意義明確的口令和動(dòng)作。】
過了一會(huì)兒,客艙呼叫了。乘務(wù)長向駕駛艙報(bào)告說右側(cè)的一扇客艙窗戶外邊發(fā)現(xiàn)新的鳥血。在40多扇窗戶上發(fā)現(xiàn)了鳥血,還是新的?乘務(wù)長怎么這么厲害呢?原來,一位女乘客的孩子正貼著窗戶望向地面發(fā)呆,忽然眼前閃過黑影,他回過頭愣愣地看著媽媽,哇地一聲大哭起來。乘務(wù)員過來詢問,這才發(fā)現(xiàn)了殘留在窗戶外側(cè)的鳥血。
真是一個(gè)黑色的星期五,先是一個(gè)不明故障讓ADR 1罷工,然后一只迷失了方向的老鳥把右側(cè)的靜壓孔也堵了,于是ADR 2也丟失。好在只有一只鳥,ADR 3雖然也使用了同樣位于右側(cè)的備用靜壓孔,依然健在。
▲ 駕駛艙右側(cè)的備用靜壓盤
機(jī)長聽完報(bào)告,和副駕簡單分析了一下當(dāng)前的形勢,然后端起還沒涼透的咖啡,和副駕示意“干杯”,一口喝完。現(xiàn)在兩側(cè)的顯示器都使用了備用空速數(shù)據(jù),手冊上講此時(shí)的空速數(shù)據(jù)已經(jīng)不太可靠(UNRELIABLE SPEED INDICATION)。
此時(shí)ECAM提示當(dāng)前的飛控系統(tǒng)已啟用減少保護(hù)的備用法則,進(jìn)近程序要求在著陸階段使用襟縫翼形態(tài)3:FOR LDG..................USE FLAP 3
稍晚些時(shí)候,由于ADR 1和2同時(shí)失效,到該放襟縫翼的時(shí)候,手柄指令1(動(dòng)作意圖是只伸出前緣縫翼)將會(huì)是不正常的,飛機(jī)將自動(dòng)放出形態(tài)1+F(除了前緣縫翼還有后緣襟翼)。
今天是第一次在真飛機(jī)上遇到ADR 1+2失效,襟縫翼的這個(gè)特別的反應(yīng),還是多年以前在模擬機(jī)上,教員就要求當(dāng)作記憶項(xiàng)目牢記于心的。
那時(shí)候教員訓(xùn)誡道:沒有為什么,F(xiàn)COM和QRH都沒講,F(xiàn)CTM和MEL也沒有,你試一把就知道了,注意速度限制!
教員說的“速度限制”,指的是形態(tài)1的速度限制為230節(jié),而形態(tài)1+F的速度限制為215節(jié)。在ADR 1+2失效的情況下,飛機(jī)不能放出形態(tài)1,因此要求飛行員減速到215節(jié)才可以動(dòng)手柄;否則,就有可能在滿足形態(tài)1的速度下(例如225節(jié))放出了形態(tài)1+F,觸發(fā)超速警告。
那么超速10節(jié)又如何呢?超速不多,也許是飛機(jī)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)就已容許的,但是在紀(jì)律上卻有很糟糕的后果——
“人為原因造成飛機(jī)超襟翼限制速度/高度、起落架限制速度/高度,導(dǎo)致飛機(jī)受損”,這種情況屬于航空安全嚴(yán)重差錯(cuò),飛機(jī)沒受損也屬于一般差錯(cuò),這是集團(tuán)公司《航空安全管理手冊》規(guī)定的。會(huì)不會(huì)被停飛呢?有時(shí)候還得看安全形勢,看有沒有“嚴(yán)打”了……
“師父,這個(gè)明顯是非指令運(yùn)動(dòng)啊,而且手冊上沒有講這個(gè)減速要求,ECAM也沒提示,那如果是因?yàn)榫o張就提前放出了1+F,也算人為原因嗎?!”機(jī)長還是學(xué)員的時(shí)候,私下問了一位老機(jī)長。電話那頭立即劈頭蓋臉一通罵,等這邊臉上耳朵已經(jīng)燒得不行,那頭才緩和了語氣解釋道:剛才我不是別的意思,是讓你先感受一下國情,公司級(jí)的訓(xùn)練手冊你不好好吸收,犯了錯(cuò)誤還不算人為原因啦?
多年以后的這架飛機(jī)上,機(jī)長嚴(yán)肅地盯著顯示器上的空速指示。地面氣象條件良好,等到小于215節(jié)、大約210節(jié)時(shí),才把手柄放到1。正常情況下,指令1的結(jié)果是形態(tài)1:只有前緣縫翼伸出。然而現(xiàn)在ADR 1+2失效了……
不久之前被嚇哭了的那位小朋友,現(xiàn)在親眼看到飛機(jī)翅膀的前面伸出,后面也伸出,他回過頭和他母親喊到:“媽媽,以后我要跟爸爸一起開飛機(jī)!”他母親把食指放到嘴上:“噓!一會(huì)兒咱們出了行李大廳,在漫咖啡那兒等爸爸,回家就飛模擬……”
“我要飛真飛機(jī)!要飛C919!”那孩子壓低了聲音……
02 非指令運(yùn)動(dòng):ADR 1+2 FAULT
前邊我們基于這個(gè)邏輯虛構(gòu)了一個(gè)故事,尚且不知道真實(shí)飛行中是否有過案例,但確實(shí)也已經(jīng)被國內(nèi)外很多飛行員在各自的模擬機(jī)上驗(yàn)證過了。
然而,當(dāng)前空客所有的飛行類手冊(FCOM、QRH、FTCM、MEL等)都沒有指出寫明這個(gè)邏輯,所有非正常程序和ECAM提示都沒有提到,它好像只是成了一個(gè)被反復(fù)驗(yàn)證的傳說。飛行員們感到困惑不解。
飛行員拿著自己公司編寫的訓(xùn)練手冊問教員,教員也很無奈,只能強(qiáng)調(diào)“這是真的、這是公司規(guī)定、當(dāng)作記憶項(xiàng)目”。有的公司也確實(shí)為此事咨詢過空客公司,希望在手冊上能加以說明。得到的回復(fù)大概是這樣的:
“空客想告訴您:SFCC接收來自3個(gè)ADR系統(tǒng)的空速數(shù)據(jù);當(dāng)這3個(gè)系統(tǒng)中的任何2個(gè)失效了,SFCC就不再使用最后一個(gè)可用ADR的數(shù)據(jù);由于SFCC不能判斷當(dāng)時(shí)是否起飛階段(As the SFCCs can no longer determine if the current phase is the takeoff one),手柄從其他位置放到1,襟縫翼會(huì)移動(dòng)到1+F。我們將您的意見謹(jǐn)記于心,將會(huì)安排審查非正常程序(A review to the ABN procedure will be undertaken with your comments in mind),感謝反饋!此致敬禮!”
多年以后,手冊依舊,這段回復(fù)就顯得格外“客”氣了……在這種情況下,當(dāng)多年以前的學(xué)員如今已走在成長為教員的路上,他想起了往事,轉(zhuǎn)而尋求工程類手冊(主要是AMM和CMM)的支持,也是想檢驗(yàn)一下那段回復(fù)。
現(xiàn)在梳理那段回復(fù)的要點(diǎn)如下。請記住編號(hào),后邊要引用:
要點(diǎn)1、SFCC使用了3個(gè)ADR系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。
要點(diǎn)2、3個(gè)ADR系統(tǒng)中的任何2個(gè)失效了,則SFCC不使用最后一個(gè)可用ADR的數(shù)據(jù)。
要點(diǎn)3、由于SFCC在不能判斷是否處于起飛階段時(shí),將襟翼1的指令視為1+F。
空客的回復(fù)中提到了SFCC。SFCC是“縫翼襟翼控制計(jì)算機(jī)”。駕駛艙的襟翼手柄發(fā)送指令,必須經(jīng)過SFCC的審查和處理,才轉(zhuǎn)化為適當(dāng)?shù)亩婷婵刂菩盘?hào)。
以進(jìn)近階段為例,正常情況下,手柄指令1意味著怎樣的舵面形態(tài)呢?
SFCC的縫翼通道控制縫翼,指令1總是放出縫翼;SFCC的襟翼通道控制襟翼,它根據(jù)當(dāng)前襟翼的實(shí)際位置以及空速來決定襟翼的下一個(gè)狀態(tài);在進(jìn)近階段速度剛剛可以允許放襟縫翼的時(shí)候,空速為230/215節(jié),遠(yuǎn)不能滿足“A/S ≤ 100KT”的條件,因而它的決策是:保持襟翼收上。因此指令1,實(shí)際形態(tài)也是1。
▲ FCOM:指令1時(shí),形態(tài)可能是1或1+F
那么SFCC如何獲得空速呢?空客回復(fù)的要點(diǎn)1是“來自3個(gè)ADR”。然而ADR 3卻在AMM的角落里申辯:我不是、我不會(huì)、我沒有……
▲ AMM:SFCC不是ADR 3數(shù)據(jù)的用戶
當(dāng)只有ADR 3可用時(shí),它繼續(xù)給3個(gè)DMC提供空速數(shù)據(jù),因而顯示器上仍然有空速指示(可信度下降);但SFCC卻始終不是ADR 3數(shù)據(jù)的用戶。因此,當(dāng)ADR 1+2失效,SFCC的襟翼通道丟失了僅有的2個(gè)空速來源,如同滿足了“空速≤100 KT”條件那樣,因而對(duì)于指令1,它放出了1+F。
事實(shí)上,AMM也沒有寫得太明白,我們十分努力地從手冊的角落里找到這份如同電碼一般的表格,才解讀出了這個(gè)邏輯。至于飛行類手冊,前邊說了,我們努力過了,并沒找到相關(guān)的說法。面對(duì)這樣的情況,飛行員的感受如何呢?
除了這份寶貴的表格之外,還有另一個(gè)資料來源也佐證了ADR 3的無能為力。在通常作為維修人員培訓(xùn)資料的TTM(技術(shù)培訓(xùn)手冊)中,某個(gè)角落里,也提到了ADRIU(ADR是它的一部分)和SFCC交互的一個(gè)邏輯——
Air Data/Inertial Reference Units 1 and 2 (ADIRUs 1 and 2) send corrected angle of attack and computed air speed data for ALPHA LOCK computation. ADRIU 1和2發(fā)送修正的迎角和計(jì)算空速數(shù)據(jù)(給SFCC),用于ALPHA LOCK計(jì)算。
這里的ALPHA LOCK,即FCOM里的Alpha/Speed Lock Function (Slats),用于防止飛機(jī)失速的“縫翼迎角/速度鎖定功能”。當(dāng)ADR 1和2可用,這個(gè)功能就是存在的。它是正常法則的一個(gè)重要部分,故而當(dāng)ADR 1+2同時(shí)失效,正常法則不完整了,飛控系統(tǒng)的工作邏輯降級(jí)為備用法則。
事實(shí)上,由于空速數(shù)據(jù)源的問題,除去已知的ADR 1+2 FAULT以外,對(duì)于進(jìn)近階段我們還能推斷出以下結(jié)論:
對(duì)于ADR 1+2+3失效,襟縫翼也有相同的非指令運(yùn)動(dòng);
ADR 1+3和ADR 2+3,襟縫翼的反應(yīng)是正常的;
單個(gè)ADR失效,襟縫翼的反應(yīng)也是正常的。
第1條如果被證實(shí),也應(yīng)該寫入手冊。第2條與空客回復(fù)的要點(diǎn)2不一致,空客認(rèn)為任何2個(gè)ADR同時(shí)失效的結(jié)果是相同的;第3條僅限于進(jìn)近階段,今后我們再討論起飛階段,特別是ADR 2 Fault的情況。
以上3條,還請有條件的朋友幫忙到模擬機(jī)上去逐一驗(yàn)證。劃重點(diǎn):模擬機(jī)。
最后,針對(duì)ADR 1+2 Fault,空客回復(fù)的要點(diǎn)3提到了“SFCC不能判斷當(dāng)時(shí)是否起飛階段”,然而,SFCC并不關(guān)心飛行階段,為它提供數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)有很多,但是都不提供關(guān)于飛行階段的數(shù)據(jù)。
SFCC關(guān)心空速,而數(shù)據(jù)來自ADR 1和ADR 2。對(duì)于這一點(diǎn)本文重復(fù)了至少3遍,因此必須是重點(diǎn)。
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