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大迎角保护
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2023.10.16 上海

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本视频从飞行机组的第一视角展示并说明大迎角保护在空客电传飞机上的特性和作用。
这个保护的设计目的是为了防止飞行中出现迎角过大的情况。

同时,也为极端情况下的机动,提供了最优化的性能。例如风切变改出或EGPWS警告等。

当飞机迎角增加时,升力系数也会增加,直至达到最大值,也就是失速迎角。

大迎角保护的作用就是:防止飞机的迎角到达失速迎角。

在正常法则人工操纵的情况下,当飞机当前的迎角大于一个叫做“α保护”的特定的值,大迎角保护将会启动。

在飞行员不进行任何操作的情况下,飞机将会保持迎角等于“α保护”迎角。

如果飞行员进一步带杆,迎角会继续增加,直至“α最大”迎角。

如果飞行员带杆到底,飞机迎角会保持在“α最大”所对应的迎角值。


作为PFD上的提醒,以下两个速度是根据飞机当前迎角计算的:

  • α保护(α prot)是当飞机迎角等于“α保护”迎角时的速度预估值在PFD上显示在黑色/琥珀色带的顶端。

  • α最大(α MAX)是当飞机迎角等于“α最大”迎角时的速度预估值。在PFD上显示在红色带的顶端。

另一个速度标志是低速区域的Vls(最小可选择速度)。需要注意的是,Vls的计算和飞机迎角无关。

在转弯过程中,升力产生倾斜。

所以为了维持平飞,机翼必须产生更大的升力以获得足够的升力分量平衡重力。

这将导致载荷因数的上升。

在恒定的速度下,飞机的迎角将会增加,导致距离“α保护”迎角的裕度变小。

所以会发现PFD上的“α保护”速度上升。

刚开始建立爬升、或下降改平时,飞机的载荷因数也会因飞机迎角的增加而上升。

所以,在这些情况下,也将看到 “α保护”和“α最大”速度上升。

下面,让我们看看在这些不同的情况下,PFD的速度带是什么样的。

现在,飞机保持恒定高度地转弯。


当自动驾驶接通时,坡度角被限定在一个预设的值。

这也限制了飞机当时的载荷因数。

这里我们注意到当载荷因数增加时,“V α保护”速度带移动。

由于Vls和绿点速度的计算与迎角无关,所以这两个值保持不变。

因此,“V α保护”速度带可能会达到或超过Vls。



如果脱开自动驾驶,人工飞行。

在飞机保持恒定高度转弯的过程中,由于没有坡度限制,载荷因数可能进一步增加。

更大的坡度角将需要更大的飞机迎角以维持飞机高度。这也会导致“V α保护”速度带相比于自动驾驶接通时上升更多。



与转弯类似,当初始建立爬升时。

由于暂时的迎角增加导致载荷因数增加。

这会导致“V α保护”速度带向上移动。



在人工飞行进行下降改平时,任何载荷因数的突然变化,也都会导致“V α保护”速度带的快速变化。

当放出减速板时,升力减小,且机翼气动构型改变。

这将导致VLS和“V α保护”速度带“都向上移动。

这种变化根据减速板的放出速度而定。



现在,自动驾驶接通,机组放出减速板进行减速。

VLS和“V α保护”速度带“上升。

根据机型,以及飞机飞行操纵系统计算机标准的不同。

自动驾驶接通或人工飞行时,减速板的放出情况是有区别的。

在人工飞行时,我们可以注意到,VLS和大迎角保护速度值的快速增加。

这是因为自动驾驶断开后,减速板可以完全放出。



在这个场景中,飞机处于平飞状态

飞行机组人工设置油门杆至慢车位,这个动作断开了自动推力。

由于自动驾驶工作在ALT方式下,保持飞机平飞,飞机速度开始下降。

在A320上,当飞机迎角达到在α 保护以上1°时自动驾驶自动脱开,且大迎角保护触发



触发保护后,若飞行员没有对侧杆进行输入,飞机将自动下俯,减小迎角,向“α保护”速度增速。

这里,机组向后带杆并保持。

这个动作会保持飞机的迎角大于“α保护”触发值。



除此以外,我们注意到,另外一个保护功能触发了,即α平台(α floor

这个保护会自动设置TOGA推力以增加飞机能量。



在人工飞行时,当飞机迎角超过“α保护”值时,大迎角保护即刻触发。

这表示,若飞机缓慢减速,当“α保护”值超过飞机当前速度时就会触发保护。

在低高度转弯过程中,若机组没有适当的控制好推力,这种情况就会发生。

这里我们注意到,α平台激活。



实际上,在飞机快速减速的过程中,α平台将会在飞机速度降低到Vα保护值前触发,具体与飞机的形态和减速率有关。

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