A320最小地速功能

孙潜

在净空以及气象条件较差的机场（山区、雷雨大风天气），进近过程中飞机的状态经常会受到大风、乱流和颠簸的影响。飞机的状态参数：速度、高度、坡度、下降率等都会有快速且明显的变化。但有经验的飞行员心里都有谱和自己的底线，确保飞机的安全可控。我们飞机也有特定的保护，今天我们就来说说空客A320机型的“最小地速功能”。

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具体现象

在五边进近管理速度下飞行，当遇到阵风、乱流时，我们经常可以看到PFD上洋红色的目标速度会随风向风速的改变而改变；五边大顶风的情况下，目标速度也会比我们在PERF APR页面输入的进近速度大不少。

看似毫无章法的速度变动，实质是飞机的自动化功能在起作用。波音737飞机进近目标速度相对稳定，在跑道入口却可能造成能量低或能量高。有时不得不根据经验自行调整五边进近速度，以得到一个相对合适的跑道入口条件，。延续到今天的自动化飞机上，我们还时常用能量来解释空客320的入口条件问题，其实大可不必。

在空客320上，自动推力在SPEED模式下时会自动跟踪IAS目标速度不断调整，确保进近过程中有效的推力管理，这正是我们飞机的最小地速功能在暗中给机组提供保护。



跑道入口速度小了不行，容易造成“下沉快”，拉杆不会像预期般的反应；速度大了也不行，有可能“一拉就飘”，不拉就“撞”到跑道上。如上图所示，飞机最终在接地前，总是要减速的，但速度太大，空中减速过程就长了，一不小心就会飘出接地区。

几个概念

进近动力曲线：还是用一个图来表述吧



动力曲线存在左侧和右侧之分，以所需最小推力的空速（比Vapp大一点点）为分隔点。

动力曲线右侧是操作的正常区域。在推力一定时，任何增速的趋势都将使飞行所需推力增大，从而使飞机回到原来的空速。相反，任何减速的趋势都将使飞行所需推力减小，从而使飞机回到原来的空速。

在动力曲线左侧，推力一定时，任何减速的趋势都将使飞行所需推力增大，从而加剧减速的趋势。相反，任何增速的趋势都将使飞行所需推力减小，从而加剧增速的趋势。反向操作经常会迷惑飞行员，从而导致错误发生。

另外，如果推力设置并保持在慢车位，那么就没有能量可以立即用来修正小速度或启动复飞。因而在进近以下两点是不可接受的：

-速度低于最后进近目标速度（Vapp）；

-推力没有稳定也没有设置并保持在慢车位。

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最小地速功能：目的是在进近期间，当风向风速发生变化时，FMGS使用飞机当时的风持续计算目标速度，确保飞机地速保持或大于“最小地速”。

该功能通过向机组提供充分的指示目标速度来实现，当飞机保持该目标速度飞行时，飞机的能量就保持在最低能量以上，从而确保进近期间标准的空气动力和裕度，防止飞机失速。

在进近阶段，当管理速度现用时，目标空速在PFD上以洋红色显示，它不依赖于AP/FD和/或自动推力的接通情况。当进近阶段启动，且形态1放下后，最小地速功能也就启动了！

通俗点来说，最小地速功能就是在风向风速发生变化时，充分利用飞机的惯性，保持一个最低能量水平并尽量维持在动力曲线右侧。即便风如何变化，变化的只是指示空速，地速尽量不变，在一定程度上，减少了推力的持续大幅度变化的必要性。

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最低能量水平是指若飞机以Vapp速度接地，并且塔台报告的风和PERF APPR页面输入的风一致时，飞机接地时具有的能量水平。

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最小地速值：最小地速的值不显示给飞行员，但了解一点点原理还是有用的。

最小地速=Vapp - 塔台顶风分量。有两个条件限制：

-塔台顶风分量计算为正值；
-若塔台顶风分量低于10节或者塔台预报有顺风，则最小地速=Vapp - 10

如下图例中，Vapp为136节，而塔台顶风分量为6节（实际是5.9节，小编，别纠结，果断取整）。那么此次进近的最小地速就是。。。130节。呵呵，不对，应该是126。所以如果眼尖的看者一定发现，如上面第一个图片所示（在同一个进近中），当顶风22节时，目标进近速度为148，而不是152。



塔台风：在PERF APPR页面输入的以磁方位为基准的风，根据ATIS或塔台提供的风（ 基于2分钟的平均风和10分钟阵风更新）进行输入；不要输入阵风值，最小地速的计算就是基于实际风的变化。

塔台顶风量：投影在跑道轴线（飞行计划中输入的着陆跑道）上的磁方位为基准的风的分量，通过塔台顶风量我们可以计算得出VAPP以及最小地速。

当前顶风量：根据ADIRS测量得到的实际风投影在飞机轴线上的分量（瞬时顶风），当前顶风量用来计算五边进近时的目标速度（IAS目标速度）。

了解了这些概念后，我们再来看看VAPP、最小地速以及目标进近速度（目标空速）的具体计算吧！

VAPP的计算

显示在MCDU PERF页面的VAPP计算方法如下：

A320	VAPP = VLS + 5 + 1/3塔台顶风量
A320（已改型25225）/A319/A321	VAPP = VLS + 最大（5,1/3塔台顶风量）

“1/3的塔台顶风量”有两个限制：最小0KT（无风或顺风情况下）；最大15KT。塔台顶风量计算为正值，若预报为顺风，则风修正值为零，且VAPP=VLS+5。

大部分A320已改型，只有A320—233以及几架2字头的飞机属于前者。

飞行员可在PERF APPR页面上人工对VAPP以及塔台风的数值进行修改。5海里的VLS增量是使用自动推力或自动着陆时的适航要求。

目标进近速度的计算

目标进近速度又称目标空速，FMGS将持续计算目标空速，它是MCDU中输入的VAPP加上一个附加的阵风值。

阵风为当前顶风风量和塔台顶风风量之间的瞬时差，它总是为正值（或为0，在无风或者顺风条件下），目标空速在PFD上以洋红色的三角形显示，随阵风变量移动。

目标空速有两个限制：

- VAPP为最小值

- CONF FULL时为VFE—5KT，在CONF 1、2、3时最大值为下一形态的VFE。



test  选择速度 VS 管理速度

选择速度下是否会提供最小地速功能保护呢？答案是显而易见的，由于机组人工选择速度后，速度也就不能像管理条件下那样根据五边风况的改变而进行调整，所以选择速度下，最小地速功能也就失去了！

下面我们通过实例来对两者进行比较说明：

09号跑道进近，塔台风向在跑道轴线上

VAPP=130KT

塔台风：090/20KT

最小地速=130—20=110KT




通过两者的对比，大家可以看出，在管理的速度下，飞机的目标速度和推力都会根据当时的风况进行有效调整，避免飞机状态和推力在进近过程中出现大幅度地改变。所以只要我们MCDU中输入的着陆跑道与实际跑道相符，推荐大家使用管理的速度完成进近着陆（特殊情况除外，后续会进行补充说明）。
相信说到这里，聪明睿智的你对最小地速以及它的算法和实际应用都有了一定的了解，下面我们再来通过两个版本的对比来巩固一下吧！



其他情况
1、反向落地

机组在主飞行计划输入的为仪表进近跑道的进场程序，第二计划应输入包含着陆跑道和相关风信息的五边进近。在反向进近过程中，当飞机在三边时，机组必须人工启动第二计划，以提供有效的最小地速功能。

2、计划中的着陆跑道与实际着陆跑道不一致

如果在MCDU飞行计划中输入的着陆跑道与实际着陆跑道不同，则不得使用管理的进近速度，因为在此种情况下得出的目标速度可能明显偏大。（只要FMS着陆跑道轴线与实际着陆跑道轴线相差超过30°，就适用本条规定）

在这种情况下，直接在FCU上选择进近速度。跟平时的操作正好相反，平时一般不建议人工选择速度飞行，因为这样会导致失去最小地速保护功能。

一个保护失败的案例

2010 年9 月14 日，某航319飞机执行重庆-无锡航班。在无锡机场03 号跑道五边进近过程中，因遭遇恶劣天气，飞机状态剧烈变化，相继触发低能量警告、失速警告和拉升警告，进入失速状态。此后飞机自动保护系统工作，使飞机脱离失速，随后机组操纵飞机改出复杂状态，备降宁波机场。具体过程如下：

当时，无锡本场强雷雨，且伴有不稳定风约340 度，7 米/秒。高度2140 英尺，飞机截获盲降，自动飞行，速度逐渐减小，姿态逐渐增大；当速度达到114 海里/小时（进近速度126 海里∕小时）时，触发低能量警告（SPEED），机组拉出飞行控制组件（FCU）上的速度旋钮，人工选择目标速度131 海里/小时，自动油门缓慢增加，但速度仍在减小，减速率约为每秒7 海里/小时（见附三）；自动驾驶仪自动断开，飞机迎角不断增大，大迎角保护功能工作，迎角平台保护（ALPHA FLOOR）激活，此时指示空速为83 海里/小时，推力自动增加到最大，机组将油门杆加至TOGA 位；此后出现失速警告（STALL）（指示空速为81 海里/小时，随后速度最小减至74 海里/小时），第一部飞行增稳计算机（FAC1）失效，左右座驾驶员先后带杆，第二部飞行增稳计算机（FAC2）失效；飞机机头开始从最大仰角33.40度转为下俯，并向右滚转，掉高度，速度逐渐增加，随后脱离失速状态，期间，最大右坡度达到43.59 度，最大俯角达到5.98 度，最大下降率达到3924 英尺/分，并相继触发下滑道警告（GLIDE SLOPE）、拉升警告（PULL UP）和下降率警告（SINK RATE）。在下降过程中飞机增速，随后机组操纵飞机逐渐改出复杂状态并转入上升，期间下降的最低高度为884 英尺。飞机上升至高度2924英尺时，机组按EACM 程序人工成功复位两部飞行增稳计算机（FAC），之后飞往宁波机场备降，于10:11 安全着陆。

小编想讲的跟机组选择速度无关，也不想过多谈论导致本次事件发生的其它因素，只说一点自动功能的响应的问题：为什么有最小地速保护功能的情况下，还会发生这种问题呢？我们又能得到什么教训呢？

由于经验所限，小编只能粗陋地说：最小地速功能是用来应付阵风的（小编的概念字典里就是阵风变化量小变化速率较慢），还不足以对抗真正的风切变（尤其是顺风切变），更加不要说微下击暴流啦。这个时候就不要期望自动功能的快速响应能力了，还是早点人工果断干预——复飞为妙。

最小地速功能可以保障在进近过程中提供更有效的目标空速，确保足够的阵风保护，也会提供推力更加平稳有效的推力，同时管理速度比选择速度有更大的能量去克服阵风。

所以,在五边进近时,为获得最小地速功能,机组应使用管理速度，这样可以提供更充足的能量去克服阵风、紊流和颠簸。
文中资料和图片来源参考了《掌握减少进近及着陆事故的方法》一书和A320 FCOM DSC 22—30—90 自动推力 近近阶段的速度方式以及老版手册关于最小地速功能的FCB。

本期收录于【专题分解-A320自动飞行系统】中；

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【一个靠谱的冷知识（15）-最小地速功能】

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下期再见。