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一文讀懂著陸距離

 隱形的窗戶 2022-05-08 發(fā)布于四川省

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著陸距離作為著陸性能的重要評(píng)估項(xiàng),分為實(shí)際著陸距離和所需著陸距離;全面了解影響著陸距離的因素并掌握判斷剩余跑道長(zhǎng)度的方法可以提高我們的跑道長(zhǎng)度意識(shí),實(shí)現(xiàn)更加平穩(wěn)合理地滑跑減速與跑道脫離,增加安全停機(jī)裕度。


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 概述 

著陸距離是飛機(jī)從高于著陸表面 15 米/50 英尺的一點(diǎn)到飛機(jī)著陸并完全停止所需的水平距離,分為實(shí)際著陸距離和所需著陸距離。其中實(shí)際著陸距離是在飛機(jī)審定驗(yàn)證時(shí)確定的,需滿足以下條件:
  • 飛機(jī)以50英尺通過跑道入口

  • 干跑道

  • 操縱飛機(jī)實(shí)現(xiàn)扎實(shí)接地

  • 主輪接地后使用最大人工剎車

  • 不使用發(fā)動(dòng)機(jī)反推

所需著陸距離是由實(shí)際著陸距離乘以相關(guān)系數(shù)得出,使用場(chǎng)景是起飛前評(píng)估,確定簽派放行條件,如選擇目的地機(jī)場(chǎng)和備降場(chǎng),以及在空中進(jìn)行著陸性能評(píng)估:只有所需著陸距離不大于擬著陸跑道的可用著陸距離時(shí),方可繼續(xù)進(jìn)近著陸。
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 影響因素 
實(shí)際著陸距離受到多個(gè)因素的影響,包括:
  • 機(jī)場(chǎng)標(biāo)高

  • 跑道梯度

  • 跑道道面狀況

  • 風(fēng)

  • 剎車使用

  • 防滯系統(tǒng)

  • 進(jìn)近速度

  • 著陸技術(shù)

  • 標(biāo)準(zhǔn)操作程序的偏離

  • 最低設(shè)備清單MEL/放行偏離指導(dǎo)DDG

  • 系統(tǒng)故障/失效

機(jī)場(chǎng)標(biāo)高

相比于海平面的機(jī)場(chǎng),機(jī)場(chǎng)標(biāo)高越高對(duì)應(yīng)的空氣密度越低,為了實(shí)現(xiàn)相同的指示空速,飛機(jī)需要以更快的真空速飛行,導(dǎo)致飛機(jī)的地速更大,進(jìn)而需要更長(zhǎng)的著陸距離。當(dāng)機(jī)場(chǎng)的標(biāo)高較高或者處于高溫時(shí)都會(huì)導(dǎo)致空氣密度變小,對(duì)應(yīng)的密度高度增加。

舉個(gè)具體的數(shù)據(jù),相比海平面機(jī)場(chǎng),機(jī)場(chǎng)標(biāo)高為1000英尺時(shí)的著陸距離是海平面機(jī)場(chǎng)的著陸距離乘以系數(shù)1.05~1.10(取決于跑道道面狀況)

跑道梯度

沿跑道中線上最高和最低標(biāo)高之差除以跑道長(zhǎng)度可得出跑道梯度)。跑道梯度對(duì)飛機(jī)的著陸距離有直接影響。每1%的下坡導(dǎo)致飛機(jī)的著陸距離增加10%。只有坡度超過2%時(shí)才會(huì)考慮納入性能計(jì)算。

跑道道面狀況

跑道道面存在污染物直接影響剎車效率,還增加滑跑阻力和離散阻力(由輪胎接觸水或者雪漿產(chǎn)生傳導(dǎo)到機(jī)身的阻力)。不同的道面對(duì)應(yīng)的系數(shù)為:

  • 濕道面:1.3~1.4

  • 污染道面:2.0~2.3

  • 道面覆蓋雪:1.6~1.7

  • 冰道面:3.5~4.5

風(fēng)
在飛機(jī)的審定要求和操作限制中使用修正系數(shù),采用頂風(fēng)分量(50%)、順風(fēng)分量(150%)為實(shí)際著陸距離作補(bǔ)償。
剎車使用
由于實(shí)際著陸距離的確定存在很多條件,如過跑道入口50英尺/扎實(shí)接地/主輪接地之后使用最大人工剎車,在實(shí)際航班運(yùn)行中較難同時(shí)滿足這些條件,因此公布的實(shí)際著陸距離更具參考意義,計(jì)算出的自動(dòng)剎車下的著陸距離更具實(shí)際意義。
飛機(jī)進(jìn)近速度

對(duì)于正常的拉平和接地操作技術(shù),飛機(jī)的進(jìn)近速度每增加10%就會(huì)導(dǎo)致著陸距離增加20%。

通過跑道入口的高度

正常通過跑道入口的高度為50英尺。考慮了跑道道面狀況和飛機(jī)機(jī)型,當(dāng)飛機(jī)以100英尺通過跑道入口時(shí),飛機(jī)的著陸距離增加305米/1000英尺。
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拉平技術(shù)

如果出現(xiàn)平飄長(zhǎng),飛機(jī)的著陸距離就會(huì)增加。進(jìn)近速度每增加5%會(huì)導(dǎo)致著陸距離增加:

  • 正常的拉平和著陸技術(shù),10%

  • 平飄長(zhǎng)導(dǎo)致延遲接地,30%

為了維持升力,有些機(jī)組的操作習(xí)慣是持延遲放前輪,導(dǎo)致主輪接地時(shí)載荷減小,剎車效應(yīng)減弱。對(duì)于某些飛機(jī)來說,延遲放前輪還會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)防滯功能所需的前輪轉(zhuǎn)彎信號(hào)延遲。

擾流板未伸展

擾流板沒有預(yù)位進(jìn)而在著陸滑跑過程中擾流板沒有伸展,導(dǎo)致著陸距離增加30%,如果反推也不工作的話,增加40%。

發(fā)生的一些沖出跑道的不安全事件是由于發(fā)動(dòng)機(jī)反推不工作的情況下擾流板也沒有預(yù)位。對(duì)于大型運(yùn)輸飛機(jī)而言,無論擾流板預(yù)位與否,在發(fā)動(dòng)機(jī)反推被拉出時(shí)擾流板都會(huì)自動(dòng)伸展。機(jī)組應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)操作程序來預(yù)位擾流板,并在飛機(jī)接地后監(jiān)控?cái)_流板的伸展情況;一旦擾流板沒有及時(shí)伸展,需要履行標(biāo)準(zhǔn)喊話,由機(jī)組人工拉出減速板或采取其它減速措施。

MEL/DDG
當(dāng)存在最低設(shè)備清單或放行偏離指導(dǎo)導(dǎo)致飛機(jī)保留某些故障或失效運(yùn)行時(shí),如進(jìn)近速度或者剎車能力受到影響,需要進(jìn)行相應(yīng)的著陸性能計(jì)算。

系統(tǒng)故障/失效

比如液壓系統(tǒng)低壓的某些系統(tǒng)故障或者失效會(huì)從多方面對(duì)著陸性能造成影響,體現(xiàn)在:

  • 不正常的襟縫翼構(gòu)型:進(jìn)近速度偏大

  • 擾流板故障:著陸滑跑速度、距離增加

  • 正常剎車系統(tǒng)故障

  • 反推故障

 著陸距離系數(shù) 
著陸距離系數(shù)存在于下面兩種情形:
  • 著陸速度修正(故障/失效導(dǎo)致失速裕度或者機(jī)動(dòng)性受到影響)

  • 升力卸載能力或者飛機(jī)減速能力降低(地面擾流板工作受限或者剎車故障等)

我們可進(jìn)一步梳理著陸距離系數(shù)的應(yīng)用邏輯:

  • 如著陸速度修正需要疊加,那么相應(yīng)的著陸距離系數(shù)需要疊乘

  • 如只考慮最大的著陸速度修正,那么只需采用最大的著陸距離系數(shù)

  • 如考慮兩個(gè)著陸距離修正因素,并且它們涉及升力卸載功能/剎車,那么相應(yīng)著陸系數(shù)就需要疊乘

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 如何判斷剩余跑道長(zhǎng)度 

通過直觀的目視判斷剩余跑道長(zhǎng)度可能存在較大的誤差,尤其是在飛機(jī)地速較大、工作負(fù)荷較高的滑跑階段。我們可以通過跑道的標(biāo)志以及燈光設(shè)置迅速判斷出剩余跑道長(zhǎng)度。

跑道中線燈:跑道中線燈用于標(biāo)明跑道中線位置:

  • 跑道入口到距跑道末端 900m:可變白光的恒光燈

  • 距跑道末端 900m 到 300m 之間:交替的可發(fā)變白光發(fā)紅色光的恒光燈

  • 距跑道末端 300 m到跑道末端是發(fā)紅色光燈

在跑道長(zhǎng)度小于 1800 m 的情況下,從跑道的可用著陸長(zhǎng)度的中點(diǎn)到距跑道末端 300 m 處跑道中線燈交替地發(fā)可變白色光和紅色光。

跑道末端燈:用于幫助駕駛員識(shí)別跑道末端,設(shè)置在有跑道邊燈的跑道的末端,為向跑道方向發(fā)紅色光的單向恒光燈。

跑道邊燈 :白色的恒光燈,用于指示跑道兩側(cè)的邊界。從起飛滑跑開始的一端看

  • 跑道末端的 600m 或跑道長(zhǎng)度的三分之一(二者取其小值)這一段的跑道邊燈顯示黃色。

跑道心圓標(biāo)志:位于跑道入口計(jì)算的跑道全長(zhǎng)的1/2處,標(biāo)志的形狀為有四個(gè)缺口的圓環(huán)。在2013版《民用機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》已刪去了跑道中心圓標(biāo)志的相關(guān)描述。

 ROPS 

Runway Overrun Prevention System 

ROPS 是在干/濕跑道有潛在沖出跑道情況時(shí)提醒飛行機(jī)組,由兩個(gè)功能組成:

  • ROW 功能:增強(qiáng)機(jī)組對(duì)穩(wěn)定進(jìn)近的意識(shí)和在可用著陸距離內(nèi)著陸的能力;它在400 ft AGL高度上自動(dòng)待命,并工作至開始剎車
  • ROP功能增強(qiáng)飛行機(jī)組對(duì)減速的意識(shí)和在跑道末端前停止的能力;從開始剎車起工作,直至飛機(jī)停住



參考文件:
[1]A320 FCOM | FCTM

[2]FSF ALAR Briefing Note 8.3 — Landing Distances


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