A320飞机进近中的能量管理.doc

A320飞机进近中的能量管理              ------有关组织节油进近措施的讨论    作者： 川航飞行部 LW背景1：------随着能源紧缺时代的到来，航空燃油作为一种不可再生资源将会越来越稀缺，这将大大增长航空公司的运营成本，这促使我们将更多的精力投入到节油这一新的课题中来据记录，在民用航空领域存在着诸多不必要的燃油消耗，这个因素是多方面的，同步也存在于诸多环节中，作为飞行员，我们所要做的，就是如何从飞行这个环节中节油背景2：------随着民航业的长足发展，各个航空公司近年来都增大了飞行员的招收力度，如何促使新进飞行员对航空飞行技术的迅速掌握，逐渐成了一种新的挑战据调查，在所有的飞行技术中，组织进近技术是一种最常用但也最不容易被掌握的难点，由于这波及到经验问题，这是很近年轻飞行员，特别是新进飞行员所欠缺的，需要用很长时间积累进近是飞行中一种非常重要的阶段，它是保障飞行安全的一种核心过程，组织好一次进近对整个飞行过程至关重要进近的特殊性在于进近的过程中有诸多不拟定因素，因此对诸多飞行员，特别是新进飞行员很来说，很难做到对进近过程的精确控制，就更不要谈节油了为理解决这两大背景下的难题，文章提出节油进近的概念，以达到在进近中节油和对新进飞行员组织进近措施教学探讨的目的。

经验表白，人对新事物的理解都是从固定模式开始的，这有助于对该事物的基本掌握，为了增进飞行员对组织进近技术的迅速掌握，我将进近过程进行量化，形成一种基于节油的、具有参照价值的固定组织进近套路和基本组织进近模式，飞行员在掌握这个的基本上，在后来的飞行中逐渐提高对组织节油进近的理解，不断精确，从而形成一套适合自己的组织节油进近措施对于飞行员来说，掌握一种好的组织进近措施是必要的，要掌握一种组织进近的措施，一方面要理解什么是进近简朴点说，进近就是从巡航下降开始，运用原则飞行程序，保持原则仪表进场路线到1000FT稳定在着陆形态，以便为背面的安全落地发明好条件组织进近的措施有诸多，区别就在于每种措施的侧重点不同样，在拟定安全的前提下，有的是为了减少进近时间，有的是为了追求飞行的舒服性其实，真正好的组织进近措施应当综合考虑每一种因素，在相似的前提条件下，尽量节省燃油、缩短留空时间、并保证整个进近过程中旅客的舒服性，这就存在一种组织的方略性在里面所有的飞行员都但愿在每一次飞行中组织出抱负的进近，但实际飞行中我们一般都非常小心和谨慎，由于我们紧张高度太高或者速度太大，会导致背面阶段需要用到非常规手段，甚至也许导致1000FT不能稳定进近，因此我们平时都留有较大的余度，这是正常和合理的，但是，余度也应当有一定的合理范畴。

在金融危机的背景下，并且随着油价的飞涨，航空公司的运营成本越来越高，如果每架飞机每次进近的余度留的都很大，不仅增长了飞机的留空时间，还会消耗更多的燃油，同步减少发动机的使用寿命，大大增长了航空公司运营成本，因此，我们应当追求更加合理地能量管理和更加精确地进近组织，在保证原则规范和安全操纵的前提下，尽量做到节油省时，这规定我们要对进近有更加全面精确的判断和掌握进近事实上就是一种使飞机不断消耗能量的过程，飞机在巡航时具有很大的高度势能和动能，而飞机落地时如此多的能量是危险的，因此我们要在进近过程中将多余的能量消耗掉，但这些能量什么时候开始消耗、怎么样消耗才干使飞机最省油，这就是一种进近中能量管理的问题从理论上讲，最省油的能量管理就是要使飞机的总能量始终处在有筹划的递减过程中，并且在指定的位置刚好减到指定的能量，在整个过程中，飞机仅依托自身的剩余能量就能达到指定的飞行状态，而不需要额外的能量供应进近中飞机能量的管理事实上就是我们一般所说的组织进近，引申过来，最省油的组织进近就是将飞机从巡航时的高度和速度，减到1000FT的高度和最后进近速度Vapp，在整个过程中，飞机仅依托巡航时自身就拥有的高度和速度来满足且刚好满足整个进近过程中各个位置点的指定状态，而不需要额外的油门供应。

说简朴点，就是使用正常程序，沿着原则仪表进场航路，在不使用减速板的状况下，从巡航下降开始到1000FT稳定进近时油门始终处在慢车状态而在实际飞行中，要想完全做到这一点是很难的，这不仅规定飞行员对进近高距比和飞机下降减速性能有精确的掌握，并且还要外界实际条件相称配合事实上，我们可以用坐标图来分析进近中飞机能量的变化,如图:以飞机的能量作为纵坐标，以飞机与跑道头的剩余距离作为横坐标，我们可以得出一条曲线，即进近能量曲线，它是描述进近中飞机能量与剩余飞行距离函数关系的曲线飞机的能量曲线位置越高代表飞机拥有更大的进近能量，随着飞机越来越接近跑道，飞机的能量不断减小，曲线也越来越低，同步曲线越趋于平缓，当飞机落在跑道并全停下来，飞机能量减小为零，但它的减小过程不是线性的，而是具有一定曲度，进近的方略就体目前对这个曲度的调节上每一次进近都不同样，因此每一次进近的能量曲线也都不相似，将所有的曲线放在同一种坐标图上就构成了一种曲线范畴，如图： 这个范畴的上限，称之为进近能量包线，它是一种临界值，代表了进近中飞机可以拥有的最大能量，当进近中的飞机的能量超过该包线时，飞机就无法在落地时将能量减小到安全值，当飞机在进近的整个过程中能量始终处在包线上时，飞机可以且只能保持慢车才干在落地时将能量减小到指定值，因此进近中当飞机能量处在能量包线上时是最省油的；当飞机的能量低于包线时，背面的进近就必须由发动机补充能量，否则落地时飞机的能量就达不到指定值，低于包线越远飞机越耗油；曲线范畴的下限是保证飞机能安全落地的最小能量曲线，这是由区域最低安全高度和飞机最低飞行性能共同决定的，精确解释下限没有太大意义。

进近时，只要保证飞机的能量曲线处在包线以内，那么，进近就满足能量规定，飞机是正常和安全的，因此，在确认飞机的能量处在包线范畴内的前提下，我们可以追求更加节油和快捷的进近方式通过计算，我们可以得出这个包线值，即临界能量曲线，这样，我们在进近中就可以不断地控制飞机接近这个临界曲线，而不超过它，也就是说，尽量让实际飞行中的进近能量曲线不断接近于能量包线，这样，进近就是节油和快捷的由于飞机的能量由飞机的高度和速度共同构成，因此我们可以简朴地将能量曲线分解成单独的高度曲线和速度曲线，如图：在图中，高度曲线与速度曲线的交点就在1000FT，这表达飞机的高度势能和动能在1000FT时刚好相等，这是根据高度势能和动能的计算公式得出的设高度势能为Eh、动能为Ev、高度为H、重量为m、速度为v，那么，根据势能公式：Eh=HG=Hmg，和动能公式：Ev=1/2mvv，当V=Vapp=145kt时，H=1000ft也就是说，当飞机在1000FT双发失效，或者虽然在速度为零的状况下，通过1000FT的高度落差，在飞机接地的时候速度也能达到进近速度，这一点也可以从侧面阐明1000FT必须稳定进近的重要性要精确计算出能量包线，事实上就是要计算临界能量曲线所代表的高度和速度，即临界高度和临界速度，其定义为：进近中飞机所在位置的最大高度和速度。

如果飞机在某一点的高度或者速度不小于该点的临界高度和临界速度，那么背面的进近就不能以正常方式下降或者减速了，也许会用到增速下降再减速的措施或者用减速板，甚至提前放轮，才在能在1000FT稳定进近，这是不经济的，等于增长了巡航时间，减少了慢车时间如果飞机此时此刻位置的高度和速度不不小于该位置的临界值，背面的进近就需要增长油门来保持状态，这同样是不经济的，会增长额外的油门供应进近的最后目的是使飞机在1000FT稳定，这是一种逐渐消耗能量的过程，这就注定了临界能量值是随着飞机离跑道距离的变化而变化的，并且是随着飞机不断地接近跑道而逐渐减小，好的组织进近是控制飞机仅以自身的持续慢车就可以保持且刚好持续保持临界值的过程要完毕一种好的进近，对临界曲线值的大概掌握是必须的我们平时飞行时，通过懂得了临界曲线的位置，不仅可以去控制飞机接近临界曲线以达到节油的目的，同样还可以将临界曲线作为鉴定飞机下降剖面高下的根据只要懂得了临界值的计算措施，我们就可以随时很清晰地理解目前位置的最大高度，或者是目前高度的最小距离，以此来判断飞机与否在临界曲线上，是高了还是低了，具体高多少又低多少计算临界曲线值的措施归纳起来为两种，第一种为反推计算法，较为复杂，第二种为分解计算法，相对简朴。

下面我先来一一简介一、反推计算法前面已经论述过组织进近的目的是使飞机在场高1000FT时达到稳定进近，组织的原则是从初始下降到1000FT稳定进近时始终使油门处在慢车状态，既然我们懂得了组织进近的终端目的参数和组织原则，那么要得出临界值，我们就可以从目的成果向前面一步一步的逆向倒推得之我们先来计算建立下滑道点的高度在实际飞行程序中，我们在一般会选择一种航向切入五边以建立盲降，切入五边的点一般是ND上的五边进近点，也就是进近图上发布的五边开始的点，即中间进近定位点IF，该点发布的指定高度，同样也是ATC指挥的高度，往往是低于该点的实际截获下滑道的高度的，这是程序设计者基于安全余度的考量既然我们要计算出临界值，那么我们就要以该点的最大高度来计算我们可以很清晰地懂得该点的最大高度应当是该点的下滑道高度，如果高于该点的下滑道高度就必然导致背面必须高高度建立盲降，这不是一种常规的进近；如果低于该下滑道高度就必须改平去截获，假设速度不变的状况下，就会导致加油门，这又是不经济的五边建立下滑道点的高度计算需要参照进近图我们国家大部分机场的五边都是设计以三度下滑角进近的，进近图上提供了IF点到跑道头的距离，用公里为单位标出。

以双流机场为例，如图：IF点距跑道头的距离发布的是15.7KM，根据三角函数可以算出：15700m乘以tan3 = 823m，823m乘以3.28= 2700 ft,再加上机场标高1625ft，该点截获下滑道的实际高度为：2700+1625=4325ft事实上，诸多机场的发布高度和实际截获高度的差距是很大的实际飞行中我们可以用一种更简朴的计算措施，将公里换算成海里，即公式：五边进近点IF距离跑道的海里数乘以300+机场标高，就等于IF点截获下滑道高度15.7km约等于9nm，然后乘以300，再加上机场标高1625ft，就是五边建立盲降的高度4325FT再来计算该建立下滑的点的速度由于该点是建立盲降下滑道的点，因此该点应当开始以3度下降角下降，飞机下降时减速相对较慢，为了在1000ft减速到Vapp，在下滑点必须开始减速至F速度，这也和手册上描述的以形态1建立下滑道的描述一致，也就是说，飞机保持慢车到该下滑点时的速度应当刚好为S速度，大概为180KT，然后紧接着放形态2建立下滑道，继续以慢车减速至F速度，这样才干使飞机始终保持慢车减速需要指出的是，我们国家大部分机场的五边建立下滑道高度都是不不小于场高3000FT的，对于那种拥有长五边，且建立下滑道高度在3000FT以上的机场，我们固然可以在建立下滑道后来仍然保持形态1，直到接近场高FT时再放形态2，但这需要时刻注意速度与否有增长的趋势，如果速度增长超过放形态2的最大速度，也许背面就难以在1000FT稳定进近了，因此，一旦观测到速度有超过放形态2的最大速度的趋势时，可以将起落架不按顺序提前放出用来减速，这并不违背空客飞机的操作原则。

为了始终保持慢车，飞机应当以慢车的方式飞到五边建立下滑道点，并且飞到该点的高度刚好为该点截获下滑道的高度，同步刚好减速到180KT，飞机截获盲降后，又继续以慢车在下滑道上减速和下降，这样才干让飞机在建立盲降前后持续保持慢车有关五边放轮的时机，这有一种较好用的计算措施，只要飞机已经建立了盲降，在放出了形态2的状况下，那么：放轮的场高=目前的地速乘以10，再加上200FT，例如：目前ND左上角地速是160KT，那么放。