V1后发动机失效

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《V1后发动机失效》

导读

ENG Failure After V1

V1后发动机失效是训练频次很高的科目，这篇文章的第一部分是空客对于V1后单发的讲解（观看视频效果更佳）。第二部分是对这个程序中一些问题的思考和探讨。

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01

程序讲解

PART1

欢迎来到这个关于V1后发动机失效的短视频。

本视频的目的是回顾在V1或V1后管理发动机失效的正确技术，并在此技术的帮助下，提高参训人员人工操纵管理飞机飞行航径的能力。



为了确保安全地管理飞行航径，并实现空客飞机的最佳运行性能，飞行机组应该熟悉空客飞机的飞行操纵特性。

空客公司试飞员肖恩·威尔迪（Shaun WILDEY）将向你解释在发动机失效时正常法则的飞行操纵特性。然后，我们将回顾在V1后管理发动机失效的正确技术。

肖恩。

为了研究飞行操纵特性，我们来看看飞行中的空客飞机。

飞机刚刚起飞。所有发动机都在运转，自动驾驶仪尚未接通。

现在我们把一个推力手柄收回到慢车。

在正常法则下，如果推力不对称，并且飞行员没有给出横滚指令，飞机将通过偏转失效发动机对侧机翼上的部分扰流板/副翼来获得稳定。



此外，偏航阻尼器将指令方向舵舵面进行部分偏转，以减少侧滑。

正如我们所看到的，飞机不会继续横滚，而是保持一个小而稳定的坡度和侧滑，伴随缓慢的航向改变。

因此，飞机实际上在帮助机组人员安全地管理初始飞行航径。

飞行员的唯一动作是调整俯仰以防止速度损失，侧杆上的横向输入应只用于控制所需的航向。

在起飞或复飞期间探测到发动机失效时，侧滑目标由黄色变为蓝色，称为 β（Beta ）目标。

为了优化爬升性能，我们现在对正了Beta 目标。

飞行员必须了解侧滑指示器和Beta目标之间的区别，这一点很重要。



将侧滑指示器的小球对中将最大限度地减少侧滑。

将Beta目标对中将最大限度地减少飞机的总阻力。它在飞行操纵面偏转产生的阻力和机体侧滑产生的阻力之间实现了最佳折衷。

因此，对中Beta目标将有助于飞行机组人员获得对于飞机整体来说，最佳且优化的爬升性能。

下面，让我们仔细看看在V1或V1后出现发动机失效时，空客公司推荐的技巧。

首先，正如其他故障一样，如果发动机失效发生在V1或V1以上，飞行机组必须继续起飞。

当飞机仍在地面上时出现发动机推力损失的情况下，

PF应继续向外看，并本能地蹬舵以保持在跑道中心线上，并在抬轮期间保持这种输入。

如果学员在飞机仍在起飞滑跑时，难以在方向舵脚蹬上找到适当的输入，作为教员可以考虑增加V1和Vr之间的范围，这将使学员有更多时间适应。



此外，检查正确的座椅位置和方向舵脚蹬调整。

相关的其他信息，你可以参考【关于飞行员座椅位置】的视频。

单发后的抬轮速率与所有发动机都工作时是一样的，操纵飞机的飞行员应保持的目标抬轮速率为每秒3度。

对于A320，A330和A340，学员应将控制飞机建立初始12.5°的目标俯仰姿态，而对于A350 和 A380 飞机则为 10 度。



然后，操纵飞机的飞行员应跟随速度基准系统（SRS）。

学员应当知晓，SRS可能指令一个比初始目标更低的俯仰姿态，以防止速度损失。

这将取决于飞机重量和外部条件，例如气压高度和风。

一台发动机失效时，目标速度将在 V2 和 V2+15 之间，具体取决于发动机失效那一刻的速度。



正如肖恩所演示的那样，即使飞行员不采取任何行动，空客飞机也能安全飞行。

为了优化爬升性能，操纵飞机的飞行员应当对中Beta目标。

学员应在Beta目标偏转一侧的方向舵踏板上做出平稳而准确的输入。

在保持Beta目标居中的同时，操纵飞机的飞行员在接通自动驾驶之前，应使用方向舵配平以逐步减小方向舵踏板上的输入。



学员应了解，当自动驾驶接通时，人工方向舵配平是被抑制的。

当飞机被正确配平时，学员应使用自动驾驶以减少工作负荷。

各种案例表明，当受到惊吓时，飞行员可能会在无意中保持或施加方向舵踏板输入。这可能导致飞行操纵面不必要的偏转和气动阻力的增加，从而降低爬升性能。此外，若自动驾驶已接通，方向舵踏板的偏转可能会导致自动驾驶断开。

如果执行灵活温度（FLEX）起飞，飞行机组人员可以考虑使用TOGA推力来提高爬升性能，从而提高越障能力。

如果爬升性能低于预期，机组人员应确认起落架手柄处于收上位置。

一些系统故障，如在动态机动期间发动机推力损失，特别是非预期的，很容易分散飞行员对维持计划飞行航径的注意力，并可能导致失去与飞机及其系统状态相关的情景意识。

一个常见错误是，监控飞机的飞行员在离地后不久被主警戒分散了注意力，于是无意中忽略了标准喊话：”正上升”，导致最终忘了收起落架。



为了规避这种可能的飞行员差错，

如果在起飞或起始爬升期间起落架手柄仍然在放下位置，A350和A380的发动机失效ECAM程序会提醒机组人员选择起落架手柄收上。



未来的A320，A330和A340的飞行警告计算机的标准也将包括这个ECAM动作项目。

只有当建立了安全的飞行航径并且飞机高于400英尺AGL时，操纵飞机的飞行员才应指令ECAM动作。

在发动机失效ECAM程序中，第一个动作是保护失效的发动机。



如果发动机熄火并且预计没有损坏，例如由于燃油匮乏，当推力手柄设置在慢车并且发动机主电门关闭时，可以认为发动机是安全的。

如果发动机失效伴有例如大声噪音、飞机振动显著增加、反复性或不受控制的发动机失速或相应的发动机参数不正常，则应认为发动机已受损。

为了有效地关停发动机并防止进一步损坏，必须按下相应的灭火按钮并释放一个灭火瓶。

一旦失效发动机关停并且飞机达到单发加速高度，飞机应完成改平以增速，并按计划收回缝翼和襟翼。

要使飞机改平，操纵飞机的飞行员应按压垂直速度或高度旋钮。

目标速度改变为250节。

请记住，如果只使用了灵活推力（FLEX），也必须在或者低于最大单发加速高度开始增速。以避免超过仍然保持起飞推力工作的发动机的认证时间限制（FLEX和TOGA的工作时间限制是一样的）。

在此加速阶段，学员应停止ECAM动作。这将最大限度地减少干扰，并有助于有效地监控和交叉检查飞行形态的改变。

当PFD上的速度趋势箭头达到绿点速度时，操纵飞机的飞行员通过拔出FCU上的高度旋钮来恢复爬升，目标速度变为绿点速度。

当LVR MCT消息在FMA上闪烁时，操纵飞机的飞行员应将推力手柄设置到最大连续推力（MCT）卡位，以便将工作的发动机设置到最大连续推力并启动自动推力。



如果工作发动机的推力手柄已经处于FLEX / MCT卡位，操纵飞机的飞行员应将推力手柄从FLEX（灵活推力）移至CLIMB（爬升）卡位，然后再移回MCT（最大连续推力）卡位。

飞机现在处于光洁形态，遵循预计的飞行航径并接通自动化系统，学员应继续执行剩余的ECAM动作。

如果没有怀疑的发动机损坏，在查阅ECAM状态页面(STS)之前，学员应考虑在发动机空中重新点火程序的帮助下重新启动失效的发动机。

最后，我们来回顾一下，学员必须明白，他们的初始和主要任务是安全地管理飞行航径，这一点至关重要。他们一定不能从操纵飞机当中被分心。只需要平滑和从容的蹬舵来应对这种情况。由于仍处于正常的飞行操纵法则，飞机本身是稳定的。

我希望你喜欢这个简介，我们下次再见。

02

相关问题的探讨

PART2

看完空客的讲解后，我们来讨论一下与这个科目相关的一些问题。

2.1

关于单发后的引气系统

关于发动机失效后的引气系统，首先应注意，如果发动机受损，不能打开交输引气。

因为一旦发动机受损，该侧的引气管道可能受到影响，例如管道破裂、灭火剂或油烟污染等，所以在这种情况下交输引气必须保持关闭，以防止影响另外一侧引气管道。

因为交输引气不能打开，也就无法使用大翼防冰。

相反，如果发动机未受损，那么失效侧发动机的引气管道就是完好和清洁的，交输引气在这种情况下可以按需接通，从而提供防冰（需要关闭一个组件以减低预冷器负载）以及交输供气重启发动机的功能。

通常单发后会启动APU恢复电气系统的冗余度，那么能否使用APU引气呢？

按照系统工作逻辑，一旦APU引气接通，好发的引气活门会自动关闭。

所以打开APU引气无法提升单发后飞机的供气能力，期望工作的发动机和APU分别为两侧供气是无法实现的。

那么对于单发后APU引气的使用场景，通常是在一侧发动机失效叠加另一侧引气失效，利用APU引气恢复飞机增压，或者某些情况下，使用APU代替工作的发动机供气，从而提升单发后的复飞性能。

需要注意的是，由于APU直接与左侧引气管道相连，所以，使用APU引气的前提条件是左发没有受损（未按压火警按钮）。

2.2

关于单发后的着陆距离

发动机失效后在状态页我们有时会看到“LDG DIST PROC…APPLY”的信息。给人的感觉是单发后都需要查找着陆距离。

从本质上来说，单发不需要强制增加进近速度，且飞机的刹车系统和扰流板都工作正常，所以着陆距离并不会因为单发受到什么影响。

对于ECAM的这条信息，其执行是有条件的。即：

单发后按压了火警电门且遭遇到严重结冰。

按照程序要求，如果判断发动机受损，机组需要按出火警电门并释放一个灭火瓶，如果火警电门被按压，将得到如下的状态页面。



受损（按压火警按钮）后的STS

如果机组判断发动机无受损的现象（例如由于油量导致的熄火），仅执行了关车动作，而没有按压火警按钮，状态页的显示如下，其中不包含着陆距离程序使用的相关描述。如下图所示



无损（未按压火警按钮）后的STS

在QRH上还有性能数据章节的时候，空客在手册中也对相关条件进行了说明



正如我们分析引气时提到的，如果发动机受损，由于不能打开交输引气，也就不能使用机翼防冰，如果外界环境处于结冰条件，机翼上可能产生积冰。着陆距离的增加是由于积冰导致的，本质上与发动机失效无关。

状态页中着陆距离这条信息的排版有一定问题（前后都有空行），从视觉感受上让人觉得是一条独立的信息。如果空客能这条信息前面的空行删掉，会大大减少人们对此的误解。



另外，从操作上来说，单发后，如果机组判断发动机受损，必须尽可能避免结冰条件。

如果实在无法避免，应使用fly smart查找进近速度和着陆距离（注意正确选择条件），并意识到阻力增加、升力损失、进近速度增加等影响。



2.3

关于单发直接进近程序

单发后，如果不做盘旋进近，飞行机组将会参考QRH中的单发直接进近程序。



该程序只有两句话，主要针对最后进近有没有涉及平飞。

这个程序的设计主要考虑了A320的性能。对于A320来说，在单发后，若以全形态平飞，由于阻力过大，单台发动机的推力可能无法维持飞机的目标速度。

而一旦下降，由于势能的转化，飞机整体能量就足以维持襟翼全的进近速度了。

所以按照程序要求，如果想使用形态全进行着陆，只能在下降后才能放襟翼全，且之后不能有任何平飞的阶段。

虽然程序里没有提到，但按照程序的设计理念和性能特点，应注意：

在单发后应避免任何全形态平飞的情况，以防止目标速度无法维持。

这对执行减速进近技术的精密进近来说影响不大。

但是对于非精密进近，机组通常使用稳定进近技术，单发非精密进近时如果要使用全形态着陆，注意不要习惯性的执行稳定进近技术，要延迟到建立下降后再将形态放全。

有的机组也会直接选择使用襟翼3着陆，以满足空客对于“非精密进近推荐使用稳定进近技术”的建议。

2.4

关于单发后的燃油系统

V1后单发若中央油箱没有油，燃油不平衡的情况会随着时间不断加剧。

ECAM程序中提示，若没有燃油泄漏，燃油不平衡监控。



但程序中并没有明确何时执行燃油不平衡程序，所以在实际操作中不同的机组操作有些差异。

有机组按照燃油不平衡咨询信息出现作为执行依据，这种操作的问题是一旦咨询信息出现在最终进近的过程中，执行燃油不平衡程序会分散机组在关键阶段的注意力，存在潜在风险。

有的机组会更早的执行燃油不平衡程序（在咨询信息出现前，例如在等待的过程中），并持续监控，尽可能保证燃油平衡，这种操作同样会消耗PM的不少精力。

FCOM中提到，燃油不平衡不会非常明显影响飞机的操纵性，即使不平衡超过手册中的最大值，在所有飞行阶段,飞机都保持完全可控。

对于单发后对于燃油系统的考量，更重要的不是燃油的严格平衡，而是工作发动机的可用燃油量。

也就是说在极端情况下，若好发一侧的油箱油量不足，或有耗光的风险，机组应该有足够的警觉并做好预案，充分的利用包括对侧油箱在内的可用燃油，避免工作的发动机熄火。

对于V1后单发，由于起飞时通常机载燃油量较为充足，以下的处置思路可供参考。

单发后的第一次进近中机组可以将注意力更多的放到飞机的控制上，若在五边上出现燃油咨询信息，为了不影响进近，可暂不执行燃油平衡程序，如果复飞，再考虑执行燃油不平衡程序。

另外，有一种做法是在单发后，如果判断没有燃油泄漏，马上就打开燃油交输（而不关闭任何一侧的燃油泵），希望两侧油箱同时供油，一劳永逸的解决燃油不平衡的问题。

这是一种错误的操作，在实际飞行中并不能起到预期的效果。

因为在实际情况下，由于机械制造原因，各个燃油泵的功率并不完全相同，如果仅打开燃油交输，压力较大的一侧会供油，而压力较小的一侧其实并不供油，所以依然会导致燃油不平衡，但机组预期是两侧燃油会被同时消耗，所以当出现燃油咨信息或低油面警告时，机组会毫无准备，且会觉得十分困惑和不解。

实际运行中也发生过类似的案例。

所以，不仅是单发时，在任何时候要做燃油不平衡程序，都必须严格按照QRH中的程序动作，关闭一侧的燃油泵，不能仅打开燃油交输活门。

本文仅供学习交流，如有不当，敬请斧正。