李继东
摘 要:本文立足设计规程(FAR/CCAR-25〉和运行规章(FAR/CCAR-91、FAR/CCAR -121),系统分析了高原风场环境对飞机、机载相关设备以及运行方面的要求。对于处于高原的机场而言,其自然因素对飞机起降影响较大,如海拔、气温以及天气类型等,同时,对于终端区的飞机而言,其在飞行和操纵性能上都出现明降低。因此,要高度重视对民机高原风场飞行试航要求的全面探讨,在根本上维护飞行的安全性。
关键词:民航;高原风场飞行;适航要求
中图分类号:V223.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0227-01
1 高原风场对飞机飞行性能的影响
1.1 影响飞机基本飞行性能的发挥
对于高原机场,如西藏地区,其海拔较高,通常在3000米以上,很多都超过4000米,大气密度较高。鉴于空气的稀薄,同时,为了保证飞行所需要的气动力,维护其较高的数值范围,需要提升飞机在终端区的飞行速度,使得高原机场所需的起降时间明显增长,甚至达到普通机场的4倍以上。
1.2 飞机加速和爬升性能降低
在高原机场,鉴于空气的稀薄,很难保证发动机的推力效能,飞机的爬升和加速能力出现明显下降,加之高原机场应用的时间为白天,在日照和气温方面都处于较高的状态,使得飞机发动机的性能无法正常实现。对于机场而言,标高较高,使得相同表速所对应的真空速和地速较大,同时诱发发动机推力和反推力的降低,机动飞行的转弯半径扩大,最终诱发减速和距离都相应增长。
1.3 飞行复杂度增强
鉴于地理条件的特点,高原机场附近具有较为复杂的地形,很多时候需要山谷间进行飞行,很难有效预测疾风乱流,尤其是再遇到雷雨和浓云天气,使得飞行的难度加大。
2 全面分析飞机机体的设计标准和要求
2.1 对适航标准的分析
在FAR/CCAR-25中,对于民机高原飞行主要存在两种条款,即重量重心的限制以及飞行性能。FAR/CCAR-25.25條明显指出,需要制定有关特殊高度和温度运行的最大重量值,保证其适合结构荷载的标准,满足飞行的要求。同时,在FAR/CCAR-25.101中,要明确飞机的起飞、航路以及着陆的实际形态,对诸多参数进行确定,其中包含飞行轨迹、起飞和着陆的距离等,需要严格遵守操作程序,同时,高度重视中断着陆和进场的相关程序。鉴于高原机场周围环境的限制和约束,民航机构指定了相关统一要求,即RNP-AR,结合特殊起降程序对飞机的形态、航路等问题进行确定,尤其关注中断进场的相关程序。另外,在高原终端区,飞行速度要求较高,加之风场的复杂条件,因此,飞机失速危险不容忽视,进行相关失速演示和失速警告,同时,要保证余量的适合性。
对于风场而言,其对于飞行产生的影响主要立足三类考虑。首先是顺逆风,在FAR/CCAR25.105中指出,飞机起飞着陆所采用的修正因素需要达到名义风逆风量的一半,同时,沿起飞航迹大于名义风顺风量的150%。其次是侧风。FAR/CCAR相关条款对飞机遭遇侧风的航向稳定性和操作性做出了严格要求。对于处于地面的、能够进行预期的任何速度,在90度的侧风中,不允许出现无法控制的地面打转倾向。再次是突风。FAR/CCAR规定,滚转响应的目的是保证飞机能够在突风产生的颠簸中恢复正常。一旦发生侧滑,需要保证具有充足的横向操纵余量,以实现对机动和突风的合理修正。
2.2 相关的咨询通告
对于咨询通告而言,其不具有强制性,为此,其根本目的是为适航提供可行性的方法。对于飞机在突风颠簸中的恢复,需要给予定性的评价,保证贯穿于整个验证时期。而对于滚转响应,需要保证飞机能够在颠簸中恢复,给予严格的评价,保证飞机能够拥有充足的控制时间。
3 对机载系统和设备要求的分析
对于高原机场的运行,积极参照CCAR相关条款进行设计和改装。对于风场的机载设备,需要装置预警系统,有效预警风切变的发生,同时,在机载风切变预警系统的支持下,加装躲避指导系统,能够实现对风切变的有效识别,同时,为飞行员提供警告,做出飞行指导,维护飞行性能,避免失控现象。
3.1 适航要求
对于机载设备的相关功能要安装,在FAR/CCAR/CS中提到,要保证与相关设计和预定功能相适应,同时,维护安装后功能的正常发挥。根据相关规定,需要装备相关机载风切变警告与飞行指引系统,包含相关探测和避让系统,也要讲将天气报告和预报系统设置其中,实现对影响航路和飞行安全因素的全面掌控。
3.2 咨询通告
对于机载系统和天气预报系统,相关通告涉及几个方面的内容,即最低的设备清单、导航的通信系统、相关的刹车系统、供氧系统、辅助动力系统以及机载风切变预警系统等,都制定了相关标准和规范,以期满足适航的标准,得到强有力的执行。
4 对飞行要求的分析
对于高原机场的飞行,需要满足几个方面的要求。首先,保证最低安全高度。其次,结合CCAR 121.657的要求,需要往返过程中要携带足够的燃油。第四,鉴于高原所特有的复杂环境,其航路需要进行特定批准,严格遵守CCAR121.113的要求。第五,重视起飞限制,做好越障余度的考虑,同时,结合机场标高、气温和风力等因素进行更加全面的分析。第六,在风机起飞之前,飞行员要重视航路和机场周边天气状况,以便能够更好地应对突发天气现象。
参考文献
[1]李林,王立新,彭小东.结冰对民机飞行性能的影响研究[J].飞行力学,2004,03:12-16.