2014-09-25 趙歡歡 航佳技術(shù)

文章以B-2***飛機(jī)重點(diǎn)監(jiān)控的特性速度不一致為背景，來(lái)介紹A320飛機(jī)總重和特性速度的計(jì)算，對(duì)于電子維修人員來(lái)處理該類問(wèn)題提供理論指導(dǎo)。330/346總重部分由FCMC和FMGEC中的FE來(lái)計(jì)算，理清這層關(guān)系，此文也可作為330/346排故參考。

原理

一 、飛機(jī)總重的計(jì)算

飛機(jī)的總重的計(jì)算分為兩種：一種是FM根據(jù)機(jī)組輸入的ZFW和FOB來(lái)計(jì)算；第二種是FAC根據(jù)飛機(jī)氣動(dòng)模型或燃油消耗模型計(jì)算。下面分別說(shuō)明：

1. FM計(jì)算總重

FMGW = ZFW FOB

FOB = function(FQI, FF) OR

FOB = function (FQI) OR

FOB = function (FF)

當(dāng)機(jī)組在INIT頁(yè)面中輸入ZFW并且有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，F(xiàn)M便開(kāi)始計(jì)算。FOB是FM根據(jù)FQI以及FF計(jì)算實(shí)時(shí)的數(shù)值，機(jī)組也可以反選FQI或FF輸入，F(xiàn)M將切換單參數(shù)的計(jì)算方式（如某一相關(guān)傳感器故障，系統(tǒng)自動(dòng)切換計(jì)算方式，參照FCOM 4.03.28 p15)），具體的計(jì)算函數(shù)空客未對(duì)外公開(kāi)。

2. FAC計(jì)算的總重

FAC計(jì)算總重的方式基于兩種模型，一種是飛機(jī)氣動(dòng)模型，另外一種飛機(jī)燃油消耗模型，兩種計(jì)算方式，在一定的情況下進(jìn)行切換。

2.1氣動(dòng)模型計(jì)算總重

A‐FACGW = function (AOAvoted, VCown, AZown, TETAown, etc…)

氣動(dòng)模型計(jì)算的總重是根據(jù)Vs1g（垂直加速度為1g情況下的失速速度）來(lái)計(jì)算的，它運(yùn)用了飛機(jī)的眾多參數(shù)：如AOAvoted，own aircraft speed (VC)，the own vertical acceleration (AZ),the own theta (TETA)，其中最重要的參數(shù)是AOA，其誤差0.1度，總重的計(jì)算誤差可以達(dá)到1噸.。FAC比較3部AOA的大小，從中選擇中間大小的那部AOA來(lái)計(jì)算總重。但是有以下幾種特殊情況：

①如果某一部AOA的大小與三部AOA的平均值相差3.5度，這個(gè)AOA將被隔離。

②如果三部AOA的誤差達(dá)到0.5將會(huì)產(chǎn) "Different Angle of Attack value on the three ADIRUs" 信息。

2.2燃油消耗模型計(jì)算總重

F-FACGW =Previous F-FACGW – Fuel consumed(TATown,PTown,N1own,Machown)

該模型計(jì)算總重的方式利用FAC前面計(jì)算的總重（可能是氣動(dòng)模型總重），結(jié)合TAT、PT、N1、MACH由FAC來(lái)進(jìn)行運(yùn)算。

2.3 兩種計(jì)算方式的切換。

既然FAC有兩種計(jì)算總重的方式，那么它們分別運(yùn)用在那些情況下呢？

在巡航高速飛行階段如飛機(jī)高度達(dá)到14625ft，F(xiàn)AC使用燃油消耗模型進(jìn)行計(jì)算總重。在爬升和下降階段當(dāng)飛機(jī)滿足以下條件時(shí)，F(xiàn)AC應(yīng)用氣動(dòng)模型計(jì)算，否則仍使用燃油消耗模型：

? At least one AOA available

? Altitude < 14625ft

? Vc <240kts (A318; A319; A321) Vc < 255kts (

? Vertical Acceleration <0.07g

? Pitch angle < 15° (T/O) then < 5°

? Roll <5°

? Slats/Flaps: Conf0; Conf1 F; Conf2 & Conf3

? Airbrakes are not extended.

? No peripheral failures (ADC; IRS; SFCC)

? No ELAC failure, no Alternate Law engaged

梳理一下FAC計(jì)算總重的流程：

飛機(jī)離地10s之前，使用FM計(jì)算的總重；爬升后根據(jù)飛機(jī)的狀態(tài)（上面的條件）選擇氣動(dòng)模型或燃油消耗模型計(jì)算；巡航時(shí)使用燃油消耗模型；下降時(shí)選擇兩種模型的情況同爬升；著落后60s使用FM計(jì)算的總重。

二 特性速度

特性速度包含最低可選速度（VLS）、最小收襟翼速度（F）、最小收縫翼速度（S）、綠點(diǎn)速度（O）、進(jìn)近速度（VAPP）。特性速度有兩種計(jì)算方法，一種是FM利用FM計(jì)算的總重計(jì)算，顯示在MCDU上（APPR頁(yè)面），另一種是FAC根據(jù)FAC計(jì)算的總重顯示在PFD上（根據(jù)構(gòu)型選擇性的顯示F,S）。

1. Lowest Selectable Speed ‐ VLS （最低可選速度）

VLS是表示當(dāng)前保證安全情況下最小速度的門限，VLS計(jì)算依賴于飛機(jī)總重、襟縫翼構(gòu)型、空中剎車構(gòu)型，顯示在MCDU和PFD上。

MCDU上顯示：

VLS(FM)的大小來(lái)自于FM計(jì)算的總重和機(jī)組輸入的襟縫翼構(gòu)型。

PFD上顯示：

VLS(FAC)的大小來(lái)自于FAC計(jì)算的總重以及襟縫翼實(shí)際所在的位置，顯示在PFD上網(wǎng)速度帶上。

2. Flap retraction minimum speed – F （最小收襟翼速度）

F表示將襟翼收回到CONFIG1的最小速度，它的計(jì)算基于飛機(jī)總重的計(jì)算

MCDU上顯示：

F（FM）顯示在MCDU的APPR頁(yè)面，其數(shù)值來(lái)源于FM總重的計(jì)算。

PFD上顯示：

僅僅當(dāng)襟縫翼手柄處于CONF 2 or 3) ，F(xiàn)(FAC)在PFD的速度帶上顯示綠色的 “F”其大小根據(jù)FAC的總重計(jì)算得來(lái)。

3. Slat retraction minimum speed – S （最小收縫翼速度）

S表示將縫翼收回到光潔（CLEAN）構(gòu)型下的最小速度，它根據(jù)飛機(jī)總重的來(lái)計(jì)算。

MCDU上顯示

S（FM）顯示在MCDU的APPR頁(yè)面，其數(shù)值來(lái)源于FM總重的計(jì)算。

PFD上顯示

僅僅當(dāng)襟縫翼手柄處于“1”位置（CONF1和CONF1 F） ，S(FAC)在PFD的速度帶上顯示綠色的 “S”，其大小根據(jù)FAC的總重計(jì)算得來(lái)。

4. Green Dot – O （綠點(diǎn)速度）

綠點(diǎn)速度即所謂的單發(fā)操作速度，采用該速度飛行可以獲得最大的升阻比，飛行員只要將發(fā)動(dòng)機(jī)推力設(shè)定到最大連續(xù)推力，用升降舵保持這一速度，就能獲得一個(gè)最大性能剖面，以供越障。在空客的FCOM中公布了不同重量、高度的飄降數(shù)據(jù)，從這個(gè)表格中可以獲得飄降的距離、飄降的時(shí)間、耗油、改平高度，以供飄降分析之用.

MCDU顯示

顯示在MCDU的APPR頁(yè)面，基于FM總重計(jì)算得來(lái)。

PFD顯示

當(dāng)飛機(jī)光潔構(gòu)型（襟縫翼收起，擾流板收起）、起落架無(wú)壓縮的情況下以綠點(diǎn)的形式顯示在PFD的速度帶上，它的數(shù)值基于FAC總重的計(jì)算。

5. Approach speed – VAPP （進(jìn)近速度）

表示進(jìn)近速度。

MCDU顯示

VAPP = VLS (FM ) △Vapp

Vapp取決于：1/3頂風(fēng)分量；自動(dòng)推力接通時(shí)增加5kts；嚴(yán)重積冰時(shí)增加5kts；預(yù)計(jì)有強(qiáng)下沉氣流時(shí)，最多增加15kts；強(qiáng)或陣側(cè)風(fēng)大于20kts，最多增加 15kts，修正后續(xù)機(jī)組人工輸入VAPP的值（詳見(jiàn) FCOM 1.22.30）。

PFD上的顯示

VAPP不在PFD上顯示。但是在進(jìn)近跑到的飛機(jī)構(gòu)型下下，F(xiàn)MGC計(jì)算的目標(biāo)速度（速度帶上洋紅色的三角形）等同于需要進(jìn)近的速度。

IAS Target = VAPP（FM） (Actual headwind(FM) ‐Tower headwind component(FG))

典型故障分析

一、MCDU顯示“CHECK GW”信息

FM計(jì)算的總重于FAC計(jì)算的總重一直在交叉檢查，當(dāng)兩者的差異達(dá)到7噸時(shí), MCDU顯示該信息。

該故障如果是單次出現(xiàn)，在空中請(qǐng)參照FCOM 程序 4.06.20 P7檢查；在地面檢查艙單、 ZFW, FOB等參數(shù)。

如果是連續(xù)出現(xiàn)多次，肯定是FM或FAC計(jì)算的總重有誤，請(qǐng)參考TSM TASK 22-82-00-810-823 “CHECK GW Message Systematically Shown on the MCDU”分別對(duì)FAC計(jì)算總重的參數(shù)有關(guān)系統(tǒng)和部件進(jìn)行檢查，如三部AOA、ADR參數(shù)精度、IR參數(shù)等。對(duì)于FM計(jì)算總重的錯(cuò)誤則著重檢查飛機(jī)的稱重、平衡、以及FQI系統(tǒng)相關(guān)的部件。

二、PFD上的“VAPP”與VLS 過(guò)于接近。

這種情況一方面可能因?yàn)镕M和FAC計(jì)算的總重不一致造成，另外一種情況可能因?yàn)闄C(jī)組操作不當(dāng)造成。

根據(jù)前面的分析可得PFD上的“VAPP”即 IAS（target）它是根據(jù)VLS(FM)計(jì)算的，IAS（target）與VLS(FAC)過(guò)于接近，極有可能是VLS(FM)計(jì)算過(guò)低，或者VLS(FAC)計(jì)算過(guò)高造成，即VLS(FAC)比VLS(FM)高太多！這種情況最可能的原因是機(jī)組輸入到MCDU的APPR頁(yè)面中的襟縫翼構(gòu)型與實(shí)際進(jìn)近的構(gòu)型不一致，因而在遇到該問(wèn)題需要聯(lián)系機(jī)組確認(rèn)。

三、PFD上的“VAPP”高于 MCDU上VAPP

PFD上的VAPP實(shí)際上市IAS(TARGET)，機(jī)組一定不能混淆，根據(jù)前面的計(jì)算，

IAS Target = VAPP (Actual headwind component ‐ Tower headwind component) 在真實(shí)風(fēng)量大于MCDU輸入的塔臺(tái)預(yù)報(bào)風(fēng)量時(shí)便會(huì)出現(xiàn)此情況。

四、PFD顯示的特性速度與MCDU的特性速度有差異

空客在 FCOM bulletin 819‐1,給出FAC計(jì)算特性速度誤差范圍

光潔構(gòu)型：

? Green dot: /‐5kts

? VLS: /‐4kts

襟縫翼FULL構(gòu)型:

? VLS: /‐3kts

FM計(jì)算特性速度的誤差范圍是 /‐2kts.

如果機(jī)組報(bào)告的誤差超出上述門限，空客建議依據(jù)總重不一致故障排故。

綜上所述，有關(guān)特性速度以及總重的問(wèn)題大多情況下由于兩部計(jì)算機(jī)計(jì)算方式的差異導(dǎo)致，少部分情況因?yàn)闄C(jī)組本身存在的問(wèn)題引起。希望通過(guò)本文的描述，大家對(duì)于相關(guān)的問(wèn)題有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，在航線維修的過(guò)程中做到自己心中有數(shù)，有時(shí)重新輸入某些參數(shù)就能解決問(wèn)題，保持與機(jī)組的溝通保障航班安全準(zhǔn)點(diǎn)。

來(lái)自：東航浦東空客航線部電子客艙車間