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1、飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀知識(shí)
飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀知識(shí)大全
自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能做些什么?
?保持機(jī)翼水平,不發(fā)生滾轉(zhuǎn)。
?保持飛機(jī)當(dāng)前的仰俯角。
?保持選定的飛行方向。
?保持選定的飛行高度。
?保持選定的上升率或下降率。
?跟蹤一個(gè)VOR電波射線(Radial)。
?跟蹤一個(gè)定位信標(biāo)(Localizer)或反向航路定位信標(biāo)
(LocalizerBackCourse)。
?跟蹤儀器降落系統(tǒng)(InstrumentLandingSystem)的定位信標(biāo)和下 滑道指示信標(biāo)(GlideSlope)。
?跟蹤一個(gè)GPS航路。
?GPS不支持垂直方向制導(dǎo)的自動(dòng)導(dǎo)航。
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng),包括自動(dòng)駕駛
2、儀,自動(dòng)油門(自動(dòng)節(jié)流閥門) 和飛行指引儀。
?保持一個(gè)選定的飛行速度(空速或地速)o
?消除有害的偏航。
?幫助飛行員正確的手動(dòng)控制飛機(jī)。
? E 行管理計(jì)算機(jī)(FlightManagementComputers)
?垂直方向?qū)Ш?Vert icalNavigat ion)
?橫向?qū)Ш?LateralXavigation)
? E 行水平改變(FlightLevelChange)
?機(jī)輪控制(ControlWheelSteering)
?自動(dòng)降落(Auto land)
為什么要使用自動(dòng)駕駛儀?
有些人認(rèn)為真正的飛行員是不需要自動(dòng)駕駛儀的,這個(gè)觀點(diǎn)是有 一點(diǎn)偏頗的,因?yàn)檫m
3、當(dāng)?shù)氖褂米詣?dòng)駕駛儀可以減小飛行員工作量, 特別是在儀器飛行規(guī)則(InstrumentFlightRules)的時(shí)候。你可以讓 自動(dòng)駕駛儀幫助你完成一些輔助工作(比如象保持航向和高度),可 以讓你集中精力去完成其他一些與飛行安全相關(guān)的工作(比如導(dǎo)航, 觀察交通,通話等等)。
使用自動(dòng)駕駛儀也會(huì)減輕你在完成一次長(zhǎng)距離飛行后的疲勞程度。 在整個(gè)飛行進(jìn)程中最危險(xiǎn)的進(jìn)近和降落階段(尤其在是在云層中的顛 簸時(shí)),如果飛行員己經(jīng)被簡(jiǎn)單的飛行操作耗去了大量的精力和體力。
兩個(gè)最重要的準(zhǔn)則:
當(dāng)兩個(gè)飛行員(比如一個(gè)教練,一個(gè)學(xué)員)輪流操作飛機(jī),在任何 時(shí)候他們會(huì)非常清楚現(xiàn)在誰(shuí)在控制飛機(jī)。當(dāng)一個(gè)飛行員移交控
4、制給 另一個(gè)飛行員,他會(huì)說:“你來控制飛機(jī)。”當(dāng)?shù)诙€(gè)飛行員開始 控制飛機(jī)時(shí),他會(huì)說:“我來控制飛機(jī)?!边@種方法避免了兩個(gè)飛 行員同時(shí)控制飛機(jī)或者兩個(gè)人都不在控制飛機(jī)的危險(xiǎn)情況。
使用自動(dòng)駕駛儀的話就不一樣了。兩個(gè)最重要的準(zhǔn)則就是在使用 兩軸或三軸自動(dòng)駕駛儀時(shí),要記?。?
1. 自動(dòng)駕駛儀關(guān)閉時(shí),你控制飛機(jī)。
2. 自動(dòng)駕駛儀打開時(shí),你監(jiān)控和控制自動(dòng)駕駛儀。
自動(dòng)駕駛和飛行:
在任何時(shí)候都不要試圖使用自動(dòng)駕駛儀去完成你無法完成的事情, 沒有哪個(gè)飛行員能轉(zhuǎn)一個(gè)120度的.彎,并且截取定位信標(biāo),而當(dāng)時(shí) 飛機(jī)的飛行速度是300節(jié),離定位信標(biāo)卻只有不到1英里,這個(gè)做 法根本是不現(xiàn)實(shí)的。如果你讓
5、自動(dòng)駕駛儀輕松的完成你給定的任務(wù), 自動(dòng)駕駛儀就會(huì)讓你輕松完成飛行。
有了自動(dòng)駕駛儀并不意味著你就可以睡大覺了。使用自動(dòng)駕駛儀 的目的是使你有更多的注意力去完成其他重要的操作。別茫然的盯 著窗外傻看,你還有很多事情要做:
知道自己的位置。雖然自動(dòng)駕駛儀在控制飛機(jī),但是你還是有責(zé) 任去控制飛行的。別指望自動(dòng)駕駛儀會(huì)帶你飛到目的地。如果你在 任何時(shí)候都知道自己的位置,就算自動(dòng)駕駛儀出了問題,你也可以 輕松的接手控制飛機(jī)。
監(jiān)控打開的自動(dòng)駕駛儀功能。可以自言自語(yǔ),比如,“自動(dòng)駕駛 儀打開。高度保持模式打開,將上升到平均海平面 (MeanSeaLevel)7000英尺。航向保持模式打開,保持航向
6、260,空 中交通管制(AirTraff icControl)分配截取西雅圖(Seattle) V0R290 航路。
確定自動(dòng)駕駛儀的操作是你想要的。如果某些地方看起來不對(duì), 或者自動(dòng)駕駛儀故障,立即斷開自動(dòng)駕駛,注意這個(gè)操作并沒有斷 開自動(dòng)油門控制,他們是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)
監(jiān)控引擎狀態(tài)。留一些注意力去檢查引擎動(dòng)力。確定引擎的動(dòng)力 設(shè)置燃料的供應(yīng)。
不同類型飛機(jī)的自動(dòng)駕駛儀會(huì)有一些小的差別。
自動(dòng)化飛機(jī)事故特征分析
高度自動(dòng)化的飛機(jī)有效地避免了如飛機(jī)相撞、失控等傳統(tǒng)飛機(jī)經(jīng) 常發(fā)生的事故。但是 FMS(FlightManagementSystem)、
FMC(FlightManag
7、ementComputer)、 CDU(ControlDisplayUnit)、 FADEC(FullAuthorityDigitalElectronicsControl)的使用帶來了新 工作方式,引入了新的人機(jī)關(guān)系和人機(jī)界面,這些新的東西與傳統(tǒng)的 工作方式和思維方式發(fā)生了矛盾和沖突,從而導(dǎo)致了新問題的發(fā)生。 另外,自動(dòng)化裝置(或系統(tǒng))都是在分析己知問題的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,換 言之它所能處理的是設(shè)計(jì)者所能考慮到的情況,一旦設(shè)計(jì)者沒有考慮 到的情況發(fā)生,自動(dòng)化系統(tǒng)也就可能變得無能為力了。通過對(duì)現(xiàn)代噴 氣客機(jī)與自動(dòng)化相關(guān)事故的分析,可以看出其事故有如下特征。
1錯(cuò)誤地選用飛行模式
現(xiàn)代飛機(jī)增加了預(yù)
8、先輸入數(shù)據(jù)、預(yù)定飛行模式的工作方式。當(dāng)選 擇了不恰當(dāng)?shù)墓ぷ鞣绞斤w行時(shí),遇上復(fù)朵情況時(shí)就有可能導(dǎo)致事故。 例如,巴西Brasilia公司的一架飛機(jī)自動(dòng)飛行時(shí)采用的是俯仰方式 而不是爬升或空速方式爬升至巡航高度。高俯仰角使空速減慢,并由 于機(jī)體結(jié)冰導(dǎo)致突然失速,損失365716m(12000ft)的高度,飛機(jī)在改 出下降的過程中和隨后的緊急著陸時(shí)遭到損壞。
2過分依賴自動(dòng)駕駛,忽略了對(duì)飛機(jī)的監(jiān)控
由于自動(dòng)駕駛成功地取代了許多原先由人來完成的工作,在某些 方而甚至比人做的更好,因此某些駕駛員產(chǎn)生了過分依賴自動(dòng)駕駛的 思想。當(dāng)飛行環(huán)境發(fā)生變化或飛機(jī)發(fā)生某些故障時(shí),自動(dòng)駕駛儀將仍 按照正常設(shè)計(jì)條件運(yùn)
9、作,自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)以維持給定模態(tài)進(jìn)行飛行, 設(shè)定的參數(shù)被自動(dòng)駕駛儀維持著,但其它的參數(shù)發(fā)生了變化,飛機(jī)的 姿態(tài)發(fā)生了變化,使飛機(jī)進(jìn)入危險(xiǎn)狀態(tài)。另外,自動(dòng)駕駛修正能力有 限,一旦修正能力飽和,就失去了修正能力,如果此時(shí)駕駛員仍然指望 自動(dòng)駕駛,那就更加危險(xiǎn)了。
例如,1992年某航空公司一架B7372300飛機(jī),在臨近機(jī)場(chǎng)下降改 平飛時(shí),自動(dòng)油門發(fā)生故障,右發(fā)一直保持慢車位,造成飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間推 力不對(duì)稱,結(jié)果自動(dòng)駕駛橫側(cè)操縱能力飽和致使飛機(jī)坡度不斷增加。 當(dāng)飛行員發(fā)現(xiàn)情況異常時(shí),為時(shí)已晚。
另一次類似的事故發(fā)生在1995年,一架羅馬尼亞航空公司的 A310飛機(jī),起飛時(shí)使用了自動(dòng)油門和自動(dòng)控制推
10、力。當(dāng)飛機(jī)爬升到 60916m(2000ft)高度時(shí),自動(dòng)控制推力選擇了爬升推力,此時(shí)自動(dòng)油 門發(fā)生故障,飛機(jī)左發(fā)推力降為慢車,而右發(fā)仍然維持起飛推力,造成 飛機(jī)推力不對(duì)稱,飛機(jī)坡度迅速增加、高度降低。這兩起事故都是由 于自動(dòng)油門故障導(dǎo)致的事故。實(shí)際上,兩起事故都可以由駕駛員及時(shí) 斷開自動(dòng)油門改為手動(dòng)操縱油門得以避免。但是,對(duì)自動(dòng)駕駛的依賴 性,導(dǎo)致駕駛員沒有對(duì)飛機(jī)和自動(dòng)駕駛實(shí)施有效的監(jiān)控,駕駛員沒有 及時(shí)改為手動(dòng)操縱,結(jié)果貽誤了時(shí)機(jī)導(dǎo)致了事故。
3人與自動(dòng)化相互“溝通”發(fā)生困難
現(xiàn)代飛機(jī)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)己發(fā)展到比較完善的程度,只要飛行員 輸入一些指令,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)就能承擔(dān)其幾乎全部操縱任務(wù)
11、。因此帶 來了人與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的“溝通”和人與人的溝通問題。當(dāng)自動(dòng)駕 駛系統(tǒng)按照駕駛員給定的輸入進(jìn)行工作時(shí)發(fā)生了一些特殊情況,飛行 員上手操作時(shí)使情況就可能變得非常復(fù)雜,甚至造成人與自動(dòng)化系統(tǒng) 的對(duì)抗。一架華航A3002600在名古屋失事就是一個(gè)典型的例 子,1994年A3002600在名古屋“進(jìn)近”時(shí),副駕駛非故意地按下了 “復(fù)飛”按鈕。飛機(jī)處于“復(fù)飛”模態(tài),推力增加到“復(fù)飛”推力。 在這種情況下,在占用儀表著陸系統(tǒng)后,自動(dòng)飛行必須用一個(gè)開關(guān)脫 離,不能象較老的飛機(jī)上僅僅對(duì)操縱桿用力就可以脫開。但駕駛員繼 續(xù)進(jìn)近,并用力推桿力圖使機(jī)頭低下去。自動(dòng)駕駛儀將此作為一個(gè)有 害輸入信號(hào),并使機(jī)頭上仰
12、補(bǔ)償配平。駕駛員用升降舵工作,而自動(dòng) 駕駛儀(有更大的權(quán)力)用安定而工作,人與自動(dòng)駕駛儀產(chǎn)生了矛盾, 導(dǎo)致了對(duì)抗,使飛機(jī)的上仰姿態(tài)越來越大。當(dāng)機(jī)長(zhǎng)發(fā)現(xiàn)不能著陸改為 “復(fù)飛”時(shí),飛機(jī)俯仰姿態(tài)迅速增加,速度減少,進(jìn)入失速。
4自動(dòng)化邏輯異常
自動(dòng)化所能處理的是設(shè)計(jì)者預(yù)想到的情況,而飛行是非常復(fù)雜的 活動(dòng),受到“人、機(jī)、環(huán)境”的影響,情況千差萬(wàn)別,時(shí)常會(huì)出現(xiàn)預(yù)想 不到的事情。遇到這些預(yù)想不到的情況自動(dòng)化系統(tǒng)就可能作出不恰 當(dāng)?shù)奶幚?,?dǎo)致事故的發(fā)生。1994年英國(guó)一架B7372200飛機(jī)起飛時(shí) 選擇了最大功率和飛機(jī)輕(97000kg)的設(shè)置。飛機(jī)以大迎角爬升,飛 機(jī)自動(dòng)駕駛儀高度截獲狀態(tài)定在1524m(5000ft)o因?yàn)轱w機(jī)的上升 率太大,飛機(jī)在穿越670156m(2200ft)高度時(shí),自動(dòng)駕駛儀就被激活 了,自動(dòng)駕駛儀控制飛機(jī)自動(dòng)收油門。由于在大迎角下減少了推力, 飛機(jī)的空速迅速減少,導(dǎo)致了事故的發(fā)生。1994年,A330在空客總部 法國(guó)圖魯茲進(jìn)行試飛,當(dāng)飛機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)故障“復(fù)飛” 模擬試驗(yàn)時(shí),飛機(jī)自動(dòng)駕駛儀定位在高度“捕獲”狀態(tài)。自動(dòng)駕駛儀 一開始工作,飛機(jī)維持著高度保持的模態(tài),造成飛機(jī)推力損失后飛機(jī) 不能下俯,導(dǎo)致速度降低,失去控制。2次事故自動(dòng)控制系統(tǒng)都沒有 出現(xiàn)故障,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)控制狀態(tài)異常造成了飛行事故。