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，來介紹A320飛機(jī)總重和特性速度的計(jì)算，對于電子維修人員來處理該類問題提供理論指導(dǎo)。330/346總重部分由FCMC和FMGEC中的FE來計(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來計(jì)算；第二種是FAC根據(jù)飛機(jī)氣動模型或燃油消耗模型計(jì)算。下面分別說明： 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頁面中輸入ZFW并且有一臺發(fā)動機(jī)啟動后，F(xiàn)M便開始計(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)空客未對外公開。
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氣動模型計(jì)算總重 A‐FACGW = function (AOAvoted, VCown, AZown, TETAown, etc…) 氣動模型計(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（可能是氣動模型總重），結(jié)合TAT、PT、N1、MACH由FAC來進(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頁面，其數(shù)值來源于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。 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)總重的來計(jì)算。 MCDU上顯示 S（FM）顯示在MCDU的APPR頁面，其數(shù)值來源于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。 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頁面，基于FM總重計(jì)算得來。 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 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，請參考TSM TASK 22-82-00-810-823 “CHECK GW Message Systematically Shown on the MCDU”分別對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)過于接近，極有可能是VLS(FM)計(jì)算過低，或者VLS(FAC)計(jì)算過高造成，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輸入的塔臺預(yù)報(bào)風(fēng)量時(shí)便會出現(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)組本身存在的問題引起。希望通過本文的描述，大家對于相關(guān)的問題有進(jìn)一步的認(rèn)識，在航線維修的過程中做到自己心中有數(shù)，有時(shí)重新輸入某些參數(shù)就能解決問題，保持與機(jī)組的溝通保障航班安全準(zhǔn)點(diǎn)。 來自：東航浦東空客航線部電子客艙車間 |
