老乔杂谈:如何解读“单发时提供双飞行指引引导”?
自动驾驶系统和飞行指引系统之所以能够合称自动驾驶飞行指引系统AFDS,其主要原因之一就在于二者共用飞行控制计算机FCC作为核心。在某些特殊情况下,自动驾驶系统和飞行指引系统的功能将“不兼容”。本文重点针对“单发时提供双飞行指引引导”这一无法兼容的情况进行解读。
B737-800有两套飞行指引系统,分别由FCC A和FCC B作为核心。
当接通任意一侧自动驾驶CMD方式(指令方式)时,同侧FCC将启动舵面(主要是副翼和升降舵)控制功能和位置反馈机制。此时,同侧飞行指引与自动驾驶系统共用相应FCC所计算出来的指令,前者以指引杆的形式在PFD上提供参考,后者则直接按照指令控制飞机,虽然表现形式不同,但是本质上“飞行指引使用与自动驾驶相同的指令方式工作”。
当然,凡事总有例外,FCOM就特别提到:
如上图所示,FCOM一共提到了3种情况,也就是说,仅在这3种情况下飞行指引与自动驾驶是“不兼容”的:
1
起飞方式为飞行指引唯一方式
看中文感觉每个字都认识,但是连起来就懵了。笔者建议直接看英文原文:
【The takeoff mode is a F/D only mode.】
这里的意思就很清楚了,起飞方式是一种飞行指引方式而非自动驾驶方式,从地面按压TOGA电门开始的起飞方式仅属于飞行指引方式(俯仰方式显示为TO/GA),一旦接通自动驾驶CMD方式将中止TO/GA方式:
还有一个很明显的阶段:在地面加速至60节时,指引杆会从-10°跳至+15°,该跳变主要的目的是提示速度达到60节,也并非指示开始带杆。
总结:只有飞行指引系统可以工作在起飞方式,自动驾驶系统与起飞方式是“不兼容”的。
2
飞行指引无着陆拉平能力
按照惯例我们也同步看看英文原文:
【The F/D has no landing flare capability.】
这条其实是最容易理解的,因为手册还多加了一句描述:
【F/D command bars retract from view at approximately 50 feet RA on an ILS approach.】
飞行指引系统无法根据俯仰方式FLARE来显示指引杆,说得通俗一点:飞行指引系统无法解析FLARE这个俯仰方式,无法解析就无法提供指引杆,因此,(特指双通道盲降)在离地50ft俯仰方式FLARE激活之后,自动驾驶系统CMD执行FLARE控制飞机开始拉平,而由于飞行指引系统“不会”FLARE,因此只能控制指引杆BOV(Bias Out of View 指引杆偏出视野)。
总结:只有自动驾驶系统指令方式可以工作在FLARE方式,飞行指引系统与FLARE方式是“不兼容”的。
以上两种情况相对好理解,下面我们将重点聊聊最后一种情况:
3
单发时提供双飞行指引引导
第一感觉就是:看不懂。
按照惯例也找找看英文原文是怎么描述的:
【Dual F/D guidance is available for single engine operation.】
然后呢?还是看不懂。什么叫双飞行指引引导?Dual F/D?单发可以接通自动驾驶指令方式,自动驾驶系统根据所选的横滚和俯仰方式控制飞机,飞行指引系统根据所选的横滚和俯仰方式提供指引,怎么它们的工作方式就不一样了?
手册给的信息量还是太少了。
要理解这句话所描述的情况,我们要先把主FCC的职责搞清楚:
☆ 当仅接通两侧飞行指引时:主FCC负责接收MCP、CDU等输入并计算生成具体的工作模式并将该工作模式发送给对侧FCC。打个比方:主FCC有点类似于部门小领导,去总部开会接收大领导MCP、CDU等的任务,回来以后自己先琢磨一下要怎么做,然后将具体化的工作任务(横滚模式、俯仰模式等)指派给对侧FCC,这样对侧FCC就知道具体要做什么工作了。然后,两个FCC各自以两侧所能接收到的数据分别计算以显示指引杆。因此,如果两侧FCC接收了不同的数据(比如导航台+航道),当工作在相应模式(比如VOR/LOC),我们是能够通过指引杆观察到两侧不同的指示的(不同的情况下,对侧指引可能正常显示以体现差异,或者BOV):
video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_3002301496190943236
如果换成八字指引,CMD对侧的指引将BOV
☆ 当接通一侧CMD时:以同侧FCC所计算出来的横滚数据和俯仰数据来控制飞机,对侧指引正常显示体现差异或BOV。
总结:主FCC并非将本侧的指引杆“COPY”给对侧,实际上,两部FCC都是独立计算的。
p.s.由于篇幅有限,有机会咱们后面找个时间单独聊聊主FCC工作模式和FCC(飞行指引)独立工作模式。
了解完主FCC职责之后,再看如下功能描述:
解释:在仅接通两侧飞行指引时,当飞机处于TO/GA方式,或APP方式截获航向道、下滑道并低于RA800ft时,当一侧发生交流电源系统的供电转换时(比如单发、IDG失效等),由于供电转换导致交流转换汇流条的瞬时掉电,考虑最坏的情况,该侧的指引功能可能由于接收因瞬时掉电而产生的异常数据而出现不稳定甚至错误。特别在关键阶段,为了确保两侧始终提供可靠的指引,波音设计了一种特殊的主FCC工作方式:将未受到交流电源供电转换影响一侧的FCC所计算出来的指引完全“COPY”给对侧的FCC使用,此时,未受到供电影响一侧的FCC自然就变为当前唯一的主FCC。
注意:进入这样一种COPY模式唯一比较明显的标志是:假如此时正好处于飞行指引独立工作方式,则受到交流电源供电转换影响一侧的MA灯会熄灭。
再来看看英文原文的描述:
【If a generator is lost during a F/D TO or GA, or while in dual F/D APP mode below 800 feet, the FCC on the unaffected side positions the F/D command bars on both attitude indicators. If the F/D MA light on the affected side had been illuminated, it extinguishes upon electrical bus transfer.】
可见英文版手册这部分描述——特别是红色部分——更加准确地体现出了COPY的意思。
video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2263113072267591692
TOGA方式起飞出现单发
video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2263113585381965828
APP截获航向道、下滑道且低于RA800ft出现单发
拓展解释1:
一般情况下,当一侧发生单发、IDG失效等故障所引发的交流转换汇流条瞬时掉电仅影响自动驾驶功能,即故障发生一侧若接通CMD将脱开。由于直流汇流条始终有电(不会出现瞬时掉电的问题),因此该故障对FCC的飞行指引功能无影响,也不会影响已选择的主FCC。
拓展解释2:
在APP方式截获航向道、下滑道且RA800ft以上时,考虑到故障一侧的指引可能不可靠,且此阶段没有这种自动“COPY”一侧指引为两侧所用的功能,因此,故障一侧的指引将会消失,避免提供可能错误的指引的同时也起到了提醒的作用(注意:不要与飞行指引独立工作方式混淆)。
video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_2261606853946212364
APP截获航向道、下滑道且高于RA800ft出现单发
此时,只要将对侧的飞行指引电门关闭就能够重新显示故障一侧的指引,这是因为关断对侧指引电门这个动作就是告诉飞机“我要将故障一侧的FCC作为主FCC了,请显示该侧指引,一切后果由我承担”,因此,尽管系统认为存在指引错误的风险,但是由于已经被你“授权”了,因此还是会提供该侧指引。
拓展解释3:
话说回来,由于现在系统可靠性越来越高,交流转换汇流条瞬时掉电导致FCC不可靠的概率实际上也已经很低很低了,所以,仅当飞机处于起飞、复飞或APP进近方式这些关键阶段时才会考虑故障可能引发的最糟糕的情况,进一步提升系统的安全裕度。
总结:“单发时提供双飞行指引引导”:
1、所谓的“单发”只是故障的一种可能,根本原因还是IDG失效,进而导致同侧交流转换汇流条出现瞬时掉电。
2、所谓的“双飞行指引引导”指的就是这种特殊的主FCC工作方式:正常一侧FCC为本侧提供指引,同时将指引“COPY”给对侧FCC,无需对侧FCC经过任何计算,拿来即用。
3、当处在“双飞行指引”工作模式时,接通任意一侧CMD则将退出“双飞行指引”模式,两部FCC重新开始独立计算(一侧提供控制和指引功能,另一侧仅提供指引功能),因此,“双飞行指引”模式与自动驾驶CMD功能也是“不兼容”的。
小结
“单发时提供双飞行指引引导”这一问题困扰多年,归根结底,问题还是出在手册描述得太过于笼统,造成学习成本(时间、精力)过高,甚至可能让人对手册产生一种抗拒的心理,当看到不理解的内容时下意识就忽略掉了,很难鼓起勇气尝试去深入研究。
实际上,除了描述得过于笼统,还有一个翻译的问题。英文原文是“Dual F/D”,中文翻译成“双飞行指引引导”,倘若翻译成“两侧飞行指引引导”也不至于绕那么多弯路去琢磨手册到底表达的是什么意思了。
我只能是尽量去还原手册背后的逻辑,借助这个平台分享给大家。如果诸位看官有其它看法,也欢迎后台私信交流。
(完)
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B737驾驶随笔
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