专题分解-A320自动飞行系统-A/THR
引言如果说自动化是空客的招牌,那么A/THR必然是众多系统中较为引人注目的那一个,虽然不是最出彩的,但也是我们在日常飞行中、乃至模拟机训练都必不可少的一员大将。
今天我们一起从多角度来学习一下A/THR。
它扮演的角色是什么?影响着哪些系统?哪些系统又影响着它?控制方面有什么要注意的地方?有没有哪些我们该注意的细节?
本篇文章的目的:
解决FCOM与FCTM杂乱无章排版导致的阅读问题;
了解A/THR在日常运行中的诸多角色;
明确A/THR在部分程序中的关键作用;以及基础系统知识。
01
省心的自动挡-
从字面含义来说,我们的自动油门就是“自动控制油门”,油门说的就是我们的推力手柄,因为空客独特的非回驱式设计,让我们不需要过分关注推力手柄的位置来实时精确飞机的能量,就像是汽车的自动挡中的“D档”,某种意义上就是我们推力手柄中的“CLB卡位”。
自动推力系统在工作时:
‐ 在THRUST(推力)方式下保持一特定的推力。请注意是“一特定的推力”,也就是一个稳定的特定推力值。
‐ 在SPEED/MACH(速度/马赫)方式下控制飞机的速度或马赫。这种模式下的推力就比较“精确”,因为飞机需要我们的A/THR直接获取速度能量,而不是大胆的THRUST CLB或者IDLE。
‐ 当飞机迎角超过一特定极限时,用ALPHA FLOOR方式设定最大推力。这是空客设计的特殊服务,防止飞机失速的专属火箭模式,只要触发,就会无视推力手柄的位置,直接指令TOGA。
# A/THR的角色扮演
首先它仅仅是FMGS的一个功能。
FMGS旗下的几员大将兄弟们需要分清楚。
FMGS是“系统”,是一个大的飞行管理引导系统,在这个系统当中,我们有FMGC、MCDU、FCU、和FAC,而A/THR还不能与这四位并肩。
而他们当中的FMGC则分为两部分,一个是FM,一个是FG。
FG中则包含着AP、FD、和我们的A/THR。
在这里拿出来的目的就是为了让各位清楚A/THR所在的“位置”,当出现故障的时候会有更清晰的分门别类。
“自动推力(A/THR)是FMGS的一个功能,它包括两个独立的A/THR指令,每部FMGC一个。每个指令都可通过两个发动机接口组件和两个电子发动机控制(IAE发动机)或两个发动机控制组件(CFM发动机)同时控制两台发动机的推力。只有一部FMGC控制工作的A/THR,它是主FMGC。”
当自动推力工作时,FMGS根据垂直方式逻辑指令推力,但使用的推力不大于由推力手柄位置指令的推力。例如,当推力手柄设置在CL(爬升)卡位时,FG可指令推力在慢车和最大爬升推力之间。
当自动推力系统预位时,如果推力手柄移至工作范围区域内,则自动生效。在该范围以外,推力手柄直接控制推力。
# A/THR的预位
A/THR的预位条件非常多。下面是一些最重要的条件(这句话很暧昧,请记住还有一些不重要的条件没有列出,感兴趣的小伙伴可以后台私信,其他条件在AMM里有阐述,对于飞行员来说不必了解):
‐ 一部FMGC工作(可以结合双FMGC失效理解)
‐ 一部FAC工作
‐ 两部ADIRS工作(测不了基础速度数据,怎么引导?)
‐ 两部FADEC工作(控制发动机推力的最大中间商,得打点)
‐ FCU的一个通道工作(按钮控制)
‐ 一个LGCIU 工作(飞机所在的飞行阶段)
‐ 没有人工解除A/THR功能(按下本能断开按钮不超过15 s)。
如果出现下列情况之一, A/THR预位:
在地面:发动机不工作时,机组按下FCU上的A/THR 按钮,或发动机工作时,机组将推力手柄设置到FLX或TOGA卡位。(老粉应该都知道我对这句话有多情有独钟...)
飞行中:
-当推力手柄在工作范围之外,飞行机组按下FCU上的A/THR 按钮;
-当A/THR工作时(FMA上显示A/THR),飞行机组将所有的推力手柄都设置在超过CL卡位,或至少一个推力手柄在MCT卡位以上;
-飞行机组接通复飞(MAN TOGA)或软复飞(Soft go-around)(MAN GA SOFT),机组将推力手柄设置到TOGA卡位。然后,在软复飞( Soft go-around)的情况下,飞行机组将推力手柄收至FLX/MCT。
‐ A/THR断开,推力手柄超出有效范围,AP/FD TCAS方式因决断咨询而接通。
注:在起飞时,如果飞行机组将推力手柄设置到慢车位,A/THR 解除预位且不能重新预位直至飞机升空。
# A/THR控制与生效
当A/THR控制推力或速度时,A/THR即工作。推力手柄的位置决定了A/THR系统可指令的最大推力(在α底限保护状态下除外,因为保护一旦触发就会无视推力手柄的位置)。
下列情况下,处于预位状态的 A/THR 生效:
‐ 当飞行机组将两个推力手柄都设置在CL和IDLE卡位之间时(双发工作)
‐ 当机组将一个推力手柄设置在MCT和IDLE卡位之间时(单发工作)
当推力手柄都在工作范围内时,包括IDLE位置,当机组按下FCU 按钮,处于脱开状态的A/THR开始工作。
当 TCAS 方式接通时,A/THR 预位或工作,取决于推力手柄的位置。(注意此条只对较新MSN号的飞机有效,有些老构型的飞机没有TCAS方式)
注:当机组将两个推力手柄都设置在慢车位时,A/THR脱开,但是,如果机组按压FCU上的A/THR 按钮,他将同时预位并生效自动推力。由于推力手柄的位置,将保持慢车推力。
A/THR工作期间推力手柄移动的影响
A/THR工作时:
‐ 当两个推力手柄都设置在CL卡位以上(双发工作),或一个推力手柄设置在MCT以上(单发工作)时,A/THR从工作状态回到预位状态。FMA上"A/THR"变成蓝色,推力手柄直接控制推力。
FMA第一栏显示白色的"MAN THR"。
当两个推力手柄都设置在CL卡位以上(双发)或工作的推力手柄高于MCT卡位(单发)时,可立即增加推力。
‐ 当两个推力手柄都设置低于CL卡位(双发工作)或一个推力手柄设置低于MCT(单发工作)时,每5 s会有一个重复警告(琥珀色警戒、单谐音、ECAM信息"A/THR LIMITED"),直到机组将推力手柄移回卡槽。FMA第一栏中白色的"LVR CLB"(双发工作)或"LVR MCT"(单发工作)闪亮。
这一设计提醒机组A/THR工作时推力手柄的正常位置是CL卡位(双发)或MCT卡位 (单发)。
‐ 当一个推力手柄在CL卡位,另一个不在该卡位中时,会出现“LVR ASYM”(手柄不对称)的琥珀色信息,直到两个推力手柄都设置在CL卡位(仅当双发工作时)。
# A/THR断开
当A/THR断开时,它既不预位也不工作。
A/THR可以两种方式断开:
‐ 标准断开:
• 机组按下推力手柄上的本能断开 按钮,
当推力手柄处于CL卡位时按压I/D 按钮,推力将增加到最大爬升推力。这可导致不必要的推力增加并使进近不稳定.
因此,断开A/THR的推荐的技术是:
‐ 观察推力表上的推力手柄角度(TLA)符号,将推力手柄收到大约当前推力设定值位置。
‐ 按下I/D 按钮。
这个技术在最大程度上降低了断开A/THR时的推力不连续性。
或者
• 机组将两个推力手柄都置于IDLE卡位。
如果推力手柄设置到慢车位,A/THR 被关断。这个技术通常用于下降,这时A/THR处于THR IDLE(慢车推力)位,或飞机在着陆中。
应该注意到,当推力手柄设置到慢车位并A/THR关断:可按压FCU上的按钮并设置推力手柄至适合的卡位,以重新启动A/THR。为避免触发 ECAM "AUTO FLT A/THR LIMITED”警报,应该立即恢复推力手柄至适当卡位。
‐ 非标准断开:
• 当A/THR工作/预位时,机组按下FCU上的 A/THR 按钮。
使用A/THR 按钮被认为是非正常的A/THR断开方式(例如在故障情况下)。
按键按下时,只要推力手柄保持在CLB或MCT卡位,推力锁定在按压A/THR 按钮按键时的数据。
如果推力手柄不在卡位上,推力解锁转为人工控制。
推力锁定时触发ECAM警戒和FMA信息。
‐ FMA上显示THR LK 。
‐ AUTO FLT A/THR OFFECAM警报被触发。
‐ 如果推力手柄在5 s内没有移动,ENG THRUST LOCKEDECAM警报被触发。
在这种情况下,当飞行机组将推力手柄移出卡位,人工控制完全恢复,THR LK信息从FMA消失。
除非I/D 按钮不工作,否则不应使用此功能。
• 或者系统失去一个预位条件。
注:如果机组按下并保持一个本能断开 按钮超过15 s,A/THR系统将在剩余飞行中断开。所有A/THR功能包括迎角保护底限功能都失去,并且只有在下次FMGC通电时(在地面)它们才能恢复。
部分新型号的飞机当空速在A.FLOOR激活后达到VLS时,如果A/THR在A.FLOOR激活前未连接,则断开。
02
特殊服务-
# 150块正常套餐-推力锁定功能
当推力手柄在CL卡位(或单发时在MCT卡位)且出现下列情况时,推力锁定功能开始工作:
‐ 机组按下FCU上的A/THR 按钮,或
‐ 由于失效,A/THR断开。
推力锁定在断开前的等级。把推力手柄移出CL或MCT卡位会抑制推力锁定,并让机组用推力手柄人工控制。
当推力锁定功能工作时:
‐ FMA上琥珀色的"THR LK"闪亮。
‐ ECAM上 "ENG THRUST LOCKED"(发动机推力锁定)每5 s闪动一次。
‐ ECAM上显示“THR LEVERS......MOVE”(推力手柄......移动)
‐ 单谐音响且主警戒 灯灯每5 s闪亮一次。
当机组将推力手柄移出卡位后,所有警告停止。
也就是说,推力锁定功能属于一种不是很紧急的“正常服务”,有一个很重要的前提就是推力手柄在CL卡位。
# 1500块豪华套餐-ALPHA FLOOR
“ALPHA FLOOR 是一种保护,它无论推力手柄位置如何,都指令 TOGA 推力。该保护从离地到进近中100 ft无线电高度均可用。
ALPHA FLOOR 提供下列指示:
‐ FMA上显示绿色的“A FLOOR”,并有一闪亮的琥珀色框框住,发动机警告显示上显示琥珀色的“A FLOOR”,(只要满足α底限保护条件)
‐ 当飞机离开 a-floor 条件时,FMA 上以绿色显示“TOGA LK”,并由闪烁的琥珀色框包围。TOGA 推力被冻结。
要取消ALPHA FLOOR或TOGA LK推力,机组必须断开自动推力。
TCAS 方式接通时,Alpha floor 被暂时抑制。”
上面这段话是手册的原文,我们有几点需要强调一下:
1、准确的说不算保护,只是一种功能。
2、TCAS方式对他的抑制在老构型的飞机上是没有的,注意MSN号的区别。
3、在最新的飞机上增加的设计描述有微妙的区别:
当ALPHA底限条件不再适用且速度高于VLS时:
‐ 如果A/THR在A.FLOOR模式接通前未激活,推力恢复为手动推力。推力水平根据推力手柄的位置设置。
‐ 如果A/THR在A.FLOOR模式接通前处于激活状态,推力恢复到A/THR模式,该模式对应于当前AP/FD模式。
4、要取消这种超级套餐模式,断开自动推力的方法一定要用推荐的方法,不然可能会出现更多的警告。
更多信息:【FAC】(文中飞行包线功能部分有阐述)
# 细活-进近自动推力 + 最小低速功能
进近自动推力:
在3 200 ftRA以下,并且形态至少为CONF 1时,A/THR逻辑改变以便对速度变化的反应更积极。这被称为进近自动推力。
虽然在整个进近过程中都建议使用A/THR,但飞行员仍有责任监控其性能,并在其不能将速度保持在所选值时,将其断开。
画外音-监控A/THR的方法
应该通过下列方式来监控A/THR:
‐ FMA/PFD上的速度/速度趋势
‐ ECAM 发动机/警告显示器上的N1/N1指令(EPR)。
最小地速功能的激活条件:
在以下情况,最小地速功能激活:
‐ 速度管理
‐ FMS飞行阶段为进近阶段。
最小地速功能不能校正绿点、S和F速度。
而对于更多关于最小地速功能的了解,可以PRESS
→【A320最小地速功能】
# 贤者时刻-RETARD
RETARD方式只有在自动着陆时可用(LAND方式下AP接通)。
在拉平期间,如果A/THR工作,推力手柄是设置到CLB卡位的。之后,当着陆时需要减小推力,应该迅速地移动推力手柄到慢车卡位。这将减小推力,并关断A/THR。
RETARD方式在约40 ft无线电高度处接通,并一直保持接通到接地后。拉平时,A/THR指令慢车推力,FMA和发动机警告显示上显示"IDLE"。如果自动驾驶仪在接地前拉平时脱开,则SPEED方式取代RETARD方式,机组必须人工减小推力。
注: 自动着陆时,在无线电高度10 ft系统会产生一个“RETARD”(收油门)喊话,提示机组将推力手柄收到慢车位,以证实推力减小。在人工着陆状态下,在无线电高度20 ft系统会产生该喊话作为提示。
对于A/THR的“速度/马赫”方式、“THRUST”方式过分基础,大家可以自行查阅DSC-22-30自动推力部分,对于其中的描述细节我们也会在后面的自动飞行-AP/FD中为大家陈述。
03
还真有不省心的地方-
1、巡航阶段的单发失效
断开自动推力,是为了在根据所选的策略调节飞行速度时或是在拔出高度旋钮进入开放下降开始下降时防止自动推力减小工作发的推力。自动推力断开后,在开放下降方式下,目标速度由升降舵控制。
及时的断开A/THR会让我们的飞机状态更加合理可控。
2、绿加蓝的200kt节点
襟翼1、调速195kt;
油门直接慢车,此时会断开A/THR。
速度正在减速的过程中,到200kt下口令重力放轮,放轮后紧接着“襟翼2”。
调速180kt。
上述程序动作的关键节点其实是在于这个200kt,A/THR的断开只是为了慢车状态,而为何在200kt放轮,我们可以挪步到:【定期汇总粉丝问题+定期文章纠错+系统专题意见征集+专题文章汇总(2)2022.5.22】问题6当中。
3、无AP时使用FD
如果不遵循飞行指引的指示,关闭飞行指引。若自动推力接通,强烈建议关闭FD,确保A/THR以SPEED方式工作,这也同样是为什么TCAS要做的关指引动作的原因。
4、失效的第一处置
如果A/THR失效,飞行机组可以尝试恢复自动推力,方法是接通另外一部AP,然后尝试重新接通A/THR。
注: 如果使用AP2恢复了自动推力,那么在AP2脱开后,将再次失去自动推力。
04
But-
无论是自动推力省心与否,我们都要清楚的是在大多故障情况下,手册的建议还是倾向于飞行员去多使用它。
紧急下降、离地后单发、形态的改变等等这些都是手册里点名建议飞行员继续使用A/THR的情况。
其实A/THR很敬业,不仅在飞行阶段会对自己进行适当调整,还听很多系统的指挥,当然,主管领导还是FMGC。
最后
FCOM与FCTM的强强联合是我们对飞机理解的一针强心剂,二者缺一不可。
但如果单独拎出去一部分,很可能会理解片面,导致后面进一步学习的过程中出现“卧槽,这里咋还有描述?”的感叹。
本篇文章的内容梳理和排版希望能够帮助读者对A/THR有一个更彻底的认识。
老规矩,有问题,就私信,必跪谢。
专题-A320自动飞行系统正在进行中,导航和电气会不定期发布。其他类别文章会在后台收集数据,应粉丝要求进行特定教学文章产出。
我们下期再见。
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