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襟翼故障时的丽江机场进近着陆之研究分析

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图:丽江机场,摄影:民航资源网网友“andrei”

   进入2018年以来,公司在1个月之内发生了4起襟翼卡阻(依次卡阻在flap26、flap13、flap26、flap12),分别发生在哈尔滨、北京、日照和银川机场的进近过程中,机组通过采取备用放襟翼至flap15或者保持当前襟翼形态安全操作飞机进行了着陆。虽说这些襟翼卡阻均发生在标高较低的机场,但襟翼卡阻频率之高,超出往年的历史记录,引起了公司上下全体的注意,同时引发了襟翼卡阻时丽江备降场的研究分析。

  丽江机场(7358英尺)是公司目前在飞的机场里机场标高最高的机场。公司运行丽江机场以来尚没有在该机场发生过襟翼卡阻的故障,但不代表以后不会在该机场运营过程中发生襟翼卡阻的故障。

  襟翼卡阻除了带来操作技术的困难之外,也在某种程度上会导致落地超轮胎限速的可能性,从而引发轮胎爆破的可能性。从航空公司运行的角度来说,非常有必要认真分析襟翼卡阻后的着陆机场处置,并给出可操作性的运行指导建议。现本文仅以丽江机场为例,针对襟翼故障时如何做好丽江机场备降场的选择做一个简要的分析,供学习探讨和实际运行参考。

  在下述分析讨论中,设定的运行各性能数据的参考标准如下:

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  注:假设重量的选择是基于公司开飞以来的平均数据。

  一、高原轮胎超速的原因

  根据空气动力学原理,高原机场由于空气密度低,标准温度较低,相同气温、相同指示空速(表速)下,地速与对应的指示空速(表速)的差异会比低标高机场显著增加。经过查找相应的性能数据,我们制作了下表1,列出了代表性的三个机场的地速和表速的对应数值。

  表1:静风条件下,地速195节时对应的表速:

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   从表1列出的三个代表性机场的地速和指示空速(表速)的对应关系,可以看出:标高越高,真空速与表速的差异越大;温度越高,真空速与表速的差异越大;标高越高的机场,尤其是在高温情况下,轮胎速度比低标高机场更容易超速。

  近几年来我航空公司在昆明机场运行时,多次出现737-800机型起飞轮胎速度经常超限的问题(我公司波音737-800机型的轮胎限速为225英里/小时,换算成地速为195节),根据公司机务维修部门的工作要求,需要临时更换轮胎,从而导致航班延误。

  飞机的轮胎速度超过轮胎限制速度,则存在因离心力过高爆胎的风险。根据波音的试验,轮胎限速度是在极限最大载荷的情况下认证的轮胎速度限制,该极限最大载荷重量比737-800机型最大起飞重量79吨高很多,即使实际中轮胎速度超过轮胎限速一些,并不会实际造成轮胎爆炸,但从规章角度对此并无认证,因此仍需要在实际运行中关注轮胎超限问题,满足规章要求,从而避免临时换轮胎甚或轮胎爆破等影响航班运行的效率。

  二、襟翼卡阻

  在本公司的实际运行过程中,曾出现过数次后缘襟翼卡在0≤flap<1之间,机组执行“后缘襟翼收上着陆检查单”进行操作着陆的案例。笔者曾在杭州机场进场进近过程中放襟翼时出现卡阻,执行“后缘襟翼收上着陆检查单”操纵飞机进行了着陆。在随后的机务的故障检测和维修报告中提及:襟翼在0-1度之间出现剪刀差,襟翼不能运动,航后更换左侧襟翼位置传感器和襟翼位置指示器,

  通过查阅QRH的操纵系统故障章节,整理出襟翼故障对应的操作速度,如表2所示。

  表2:Flaps 位置及对应的V 新ref

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  当前缘装置无法完全放出且后缘襟翼小于1时,通过查找表2,着陆重量60吨时,采用的新的Vref为188节。按波音的标准操作方法在静风条件下进行着陆时,接地时的指示空速(表速)也应为188节;而20度外界环境温度时,轮胎限速195节(地速)对应的指示空速(表速 )为169节,那么接地时的188节指示空速(表速)对应的地速则为217节,远超轮胎限速195节,带来的爆胎风险可想而知。从规章的安全角度来说,我们需要去备降场备降或者盘旋耗油减轻飞机重量,从而减小进近速度,以确保满足规章要求和保障飞行安全。那么我们就从备降和盘旋耗油后丽江本场降落来分别探讨。

  (一)丽江本场着陆

  当前缘装置无法完全放出且后缘襟翼小于1时,从表1中我们看到进近Vref为188节,按照“所有襟翼收上着陆检查单”(表3)操作,应尽量耗油后才能进行着陆。那么我们若按照1.6吨剩油(公司运行手册规定的紧急燃油油量)来进行分析,则着陆重量为56.6吨,对应的V 新ref=Vref40+55=184节,相应的地速则为212节,大大超过轮胎限速195节(地速)。

  表3:所有襟翼收上着陆检查单

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   从满足法规要求上来说,只能选择备降。

  (二)备降场着陆

  根据运行需要,公司在运营丽江机场时,往往提供昆明、贵阳、重庆和成都作为备降场,通过查找机场信息,制作出表4.

  表4:备降场信息(干跑道)

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  当前缘装置无法完全放出且后缘襟翼小于1时,从表1中我们看到进近Vref为188节,按照“所有襟翼收上着陆检查单”操作,应尽量耗油后才能进行着陆。那么我们若按照1.6吨剩油(公司运行手册规定的紧急燃油油量)来进行分析,则着陆重量为56.6吨,对应的V 新ref=Vref40+55=184节。

  (一)从进近参考速度比较:

  (1)ZUCK(重庆)作为备降场时的轮胎限速195节对应的表速为187节,则在轮胎限制值以下,满足法规要求。

  (2)ZUUU (成都)作为备降场时的轮胎限速195节对应的表速为186节,则在轮胎限制值以下,满足法规要求。

  (3)ZUGY(贵阳)作为备降场时的轮胎限速195节对应的表速为181节,则在轮胎限制值以上,不满足法规要求。

  (4)ZPPP(昆明)作为备降场时的轮胎限速195节对应的表速为170节,则在轮胎限制值以上,不满足法规要求。

  (5)ZPLJ(丽江)作为备降场时的轮胎限速195节对应的表速为169节,则在轮胎限制值以上,不满足法规要求。

  综上所述:从进近参考速度上来说,ZUCK(重庆)和ZUUU(成都)是满足法规要求的备降场,而ZPPP和ZUGY不满足法规要求,不能作为备降场。

  (二)从着陆距离比较

  通过查找机场信息和飞机性能(表5为QRH中的咨询信息),制作出下表6.

  表5:QRH中的咨询信息

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  表6 VREF40+55 对应的所需着陆距离

  (静风、干跑道、刹车效应好、反推正常,不考虑坡度,使用反推)

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  从表4我们可以看出,假设使用最大人工刹车和工作发动机上的最大反推的前提下,ZPPP(昆明) ZUGY(贵阳) ZUCK(重庆) ZUUU(成都) ZPLJ(丽江)的跑道长度都是满足着陆距离要求的。

  三、关于在丽江机场着陆或去备降场着陆的几种考虑因素:

  1.当前缘装置无法完全放出且后缘襟翼小于1时,若在前缘装置放出的情况下,飞行速度不得超过230节,长时间的飞行可能会导致襟翼滑轨等部件的故障甚或折断。

  机务维修部门给出的技术性意见:只要不超过襟翼放下的允许速度,不会造成进一步的损坏,空中的气动载荷是承力系统所能承受的,作动系统故障不会影响安全性。

  2.由于飞机不在光洁状态,燃油预测将不可靠。

  这个在实际运行过程中,确实存在油量计算上不易预测的困难和隐患。

  3.云南境内地形复杂,航路最低安全飞行高度较高,因襟翼放出情况下限制飞行高度20000英尺以下,或存在地形接近危险隐患。

  经过梳理,备降航线的航路最低安全运行高度均在20000英尺以下。

  4.丽江本场着陆,轮胎超速可能会引起爆胎的风险。

  波音的技术支持部门给出的技术性参考:一般遇到襟翼卡组后机组首先考虑的是本场着陆的着陆跑道长度是否满足,而轮胎速度不是第一考虑因素;如果因担心轮胎超速问题而改航去备降场着陆,应充分考虑襟翼卡位带来的额外油耗,以及是否存在空中积冰情况;紧急情况下着陆胎速超的爆胎可能性不大;丽江本场着陆或是备降场着陆,以机长的最终意图为决断。

  四、个人小结

  当在丽江机场进近过程中,出现前缘装置无法完全放出且后缘襟翼小于1时的襟翼卡阻故障,机组执行“襟翼收上着陆检查单”进行着陆时,笔者汇总波音公司、机务维修部门和公司航务部门等的意见,仅仅给出技术性的参考意见(仅供横向比较参考):

  (1)在油量允许的情况下,建议去 ZUCK(重庆)机场和ZUUU(成都)机场备降,最优备降场顺序为ZUUU(成都)机场和ZUCK(重庆)机场。

  (2)签派放行丽江机场航班时,按ZUUU(成都)机场作为主备降场,提供相应的备降场油量和额外机动油量。不建议在签派放行时将ZPPP作为备降场。

  (3)在备降场进行着陆时,顶风着陆为首选。

  (4)在进行着陆时,优先选择最大自动或最大人工刹车,使用最大反推。

  (5)在出现其它的襟翼故障情况下,机组应认真评估,合理选择在丽江本场着陆或者选择合适备降场着陆。

  致谢山东航空股份有限公司 航务部签派同仁、运行同仁、飞行性能同仁和飞行部同仁的大力帮助!

  参考资料:

  1.张春华《民航飞机高原机场起飞轮胎超速问题探究》

  2,山航版737-700/800《QRH》、《运行手册》

来源:民航资源网 作者:段书彬

 

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