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[个人感言] 一个飞行员如何执飞航班【转载】

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发表于 2014-7-25 16:06:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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今天在网上看到一篇《一个飞行员如何执飞航班》的文章,不知道以前有没有人转过。里面写了很多基础知识,不敢私藏,拿出来和大家分享。

如果牵涉到任何侵权,或者任何人有任何质疑,请通知本人,我可以删帖或者关闭主题。

文章是好文章,可惜太监了……下面进入主题。


============ 我 是 你 的 分 呀 分 隔 线 , 怎 么 分 你 都 不 嫌 多  ===============


一个飞行员如何执行航班
每当大家在机场候机时,看到身边有飞行员,身着制服,拉着箱子匆匆走过,你是否会产生好奇呢?其实,就我身边的朋友,也经常会问我很多关于我工作方面的问题——飞行员是怎样执行一次航班的?你们的工作过程是怎样的?你们箱子里装得是什么东西?三道杠和四道杠有什么不同?……诸如此类。
也许是这个圈子本身太小,人们接触到得比较少,所以很多东西确实是外面的人很难完全了解的。所以,利用空闲时间,我想写这一篇帖子,给大家介绍一下这方面的情况。首先声明,我不过是一个小小的副驾驶而已,如果帖子里面有什么说得不对的地方,希望大家能够谅解和指正。另外,如果有朋友从我的字里行间猜测到我所属的公司,希望不要发表出来,谢谢。如果啰嗦一些,这将是一个很大的话题,要是大家有兴趣的话,我就多写一些,把我知道的情况,多给大家讲讲。如果有什么问题和意见,欢迎跟帖,也希望有达人能参与讨论。再次致谢!其实,讲一个飞行人员的工作过程,如果想说得详细些,就很难不涉及到一家航空公司的运作——这也是我希望有其他朋友能够参与进来的原因。我可以把我的工作说得很翔实,但是对于涉及到其他岗位的内容,难免不出现纰漏。
好吧,言归正传,开始我们的话题!
飞行员要执行航班,首先要有航班。(好废的话啊!)那航班是怎么来的呢?自然不是从天上掉下来的。每个公司都有相应的部门(这个部门不同公司的称呼应该不太一样),根据自己公司的运力,基地布局,经营策略和对市场的预测等等,拟定每个航季的计划。再把这个计划报送上级主管部门批准。被批准后,航班就正式产生了。之后航空公司各个部门的工作,就围绕这一个个航班展开了。
其实,到目前为止,我们所说的航班,还只是一个经营许可,具体说来叫从A地到B地某一时刻航班的运营权。很多人都觉得天那么大,飞机飞得一定会很自由,想怎么飞就怎么飞,比开车自由多了。其实——当然不是!。如果你曾经见过航图就会知道,尽管天空很辽阔,但是为了保证所有航空器安全、有序、高效地运行,我们在天空上预设了很多航线和航路。例如说,从北京飞上海,并不是我从北京一起飞就直奔着上海一条直线地飞,或者只要我愿意,去新疆那边兜一圈兜可以的。怎么个飞法,是固定好了的——先飞到A点,再飞到B点,再飞到C点……拐来拐去。反正,你只要把地面上的一条条公路——或者说是立交桥更准确些——想象到天上去,我们开着“飞车”在天上的公路上跑就是了。至于天上的“公路”是如何建设出来的,我们如何识别它,咱们后面再说。
好了,我们知道从一个地方到另外一个地方,飞行的路线是有规则的。但是这个规则是谁定的呢?我们公司有了每周一、三、五,早晨7:35分从广州起飞,飞往成都的航线经营权,但是怎么飞(要经过那些点),航空公司是决定不了的。这又要有专门的部门,向空军相应的部门申请。是的,你没看错,是空军。我国法律明确规定,中国的航空交通管制,是空军说得算的。说白了,这片天上,空军是老大。所以,一个航班怎么飞,是从A点到B点再到C点,还是A点到D点再到C点,要听空军老大哥的安排才行。
以上说得都是一些宏观的问题,算是一些预备的知识。其实,具体到某天的某个航班,最先和飞行员产生联系的,就是到底用什么机型执行。航空公司有固定的部门,策划每天哪些航班用什么机型执飞。用什么机型呢,大概首先要考虑的是客源的因素(大概,我说的是大概哈)。有多少客人,用多大的机型,不浪费那么多空座位当然是最合适的,既节约成本,又节约能源。其次,对于一些特殊航线、机场来说,还要考虑安全性。例如西南地区的某些机场,那就不是什么飞机都能飞的。据说只有某几个型号中的某几架飞机才能执行西南一些特殊机场的航班。这个时候,客源的因素就只能放到第二位了,毕竟安全是第一位的。再其次,就是飞机在一个公司的不同基地调配的问题。例如从A市到B市一般只有100个左右的乘客,但是我有一架330前一天晚上会在A市过夜,而我第二天需要这架330在B市执飞航班,那么,虽然人少,我自然还是要用330从A飞到B的。
好了,确定了某个航班用某个机型执飞之后,就确定了哪些拥有相应机型资格的飞行员可以飞这个航班。
然后机组排班部门就从这些人里挑出几个,安排到这个航班上。这样看似选择余地很大,其实,根据局方和公司的各类规定,排班的时候有许多规则需要遵守。
这里再啰嗦几句,大家在以后的帖子里,会经常看到“局方”这个词。什么意思呢,在业内,这指的就是民航各级管理局。我们经常说,这个人是“局方的人”,意思就是这个人在管理局任职。同样,局方的规定也就是民航总局制定的,各个公司必须严格遵守的规章条例,相当于民航业的宪法。在局方各类规定的基础上,每个公司根据自己的实际情况,再制定出自己的运行规则。这个规则只能比局方的标准高,而不能低于局方的标准。
同时,只要局方批准了这个公司的运行规则,那么该公司的一切运行行为必须以此为依据和标准。在这些需要严格遵守的条条框框之中,最为重要的就是执勤时间的规定。
在大多数国家的民航法规中,对于空勤人员,特别是飞行人员的执勤时间和休息时间是有严格的规定的。当然,那些法律条文是非常繁琐和晦涩的。大体上说,就是两人制机组最多每天只能飞XX小时,三人制机组能飞XX小时……在执勤之后,必须要休息XX小时,其中,如果前一个航班是在0点前结束的,需要休息XX小时,如果是在0点后结束的,需要休息XX小时……一个飞行员每个月的飞行时间不能超过XX小时,每年不能超过XX小时……等等等等,非常细致。其中,仅仅是一个休息,就还包括:如果是在有“床”的地方,是XX小时,如果是没有“床”的地方,是XX小时等等。
这算是一条高压线了,几乎没有公司敢碰。
飞行员为了自己的职业生涯考虑,不会去接受超时的排班(否则被局方查到,个人也要受罚),航空公司也不会这么做,因为受罚是一方面,再就是如果飞行员拿着公司安排我超时飞行的证据打辞职官司,是不用赔钱就可以走的。
当然当然,我估计肯定会有例外,但是起码在我们公司是没有的。
所以,处在法定休息期的人是不能用的。
好了,除了法定休息期的飞行员呢,还有一些飞行员是有其它任务在身的。例如在地面上其它部门上班。每个公司都有一些类似于航安部之类的部门,其中的一些职务因为技术性比较强,只能由飞行人员来担任,没办法,外行没法领导内行。所以,一些有其它行政职务的人还要保证他们的地面工作时间。
言简意赅吧,最后排班人员要在所有政策和实际情况都符合的情况下,搭配出符合要求的机组。
大部分人都知道,执行一个航班至少需要一个机长和一个副驾驶,这也是执行一个航班最低的人员配置,不同公司的政策和做法也不尽相同。
机长与副驾驶,这个概念说起来似乎很清楚,但实际上也有点小复杂。
在平时,可以视其为一种从业资格。这里的机长应该是captain。我各方面条件符合了,局方和公司授予我机长的资格;他经历时间不够,只有副驾驶的资格……而这种从业资格是向下兼容的。具体到某个航班,公司会指定一个有机长资格的飞行员担任责任机长(PIC-PILOTINCOMMAND),再指定另一个机长或副驾驶,担任副驾驶的职务。也就是说,我本身是一名机长(有当机长的资格),但具体到某一航班,我也许被指派去飞副驾驶的位置。而国内好些公司,在运行一些特殊机场的航班时,为了保证安全,都要派双机长执行,自然是一个飞机长一个飞副驾驶了。当然,这时候那个飞副驾驶的“机长”,肯定还是按机长的标准来拿钱。
机长在制服上配四道杠的肩章,副驾驶是三道杠。一般有机长资格的人都有三道杠和四道杠,飞哪个位置戴哪个。
一些公司在执行一些长距离的越洋航班的时候,通常飞行组的很庞大,例如有三个机长,两个副驾驶,大家在飞行途中轮换着休息。这时候虽然机长(captain)有多个,但责任机长(PIC),也叫带队机长,最终只有一个,是整个机组的最高领导。
至于左座和右座。我们知道,在通常情况下,都是机长坐在左边,副驾驶坐在右边。但这其中还有一个左座副驾驶的概念。例如一个副驾驶在转升机长的训练过程中,需要先把他放到左座上去适应一段时间。这时候,虽然他只是个副驾驶,但是是会坐左边的,而右边坐着那个,才是责任机长。
同样,一个机长一个副驾驶的搭配,是局方规定的最低标准,在此基础上,各个公司还有不同的机组人员组成和搭配的原则。
先说组成。例如同样是737,有的公司是使用两人制机组执飞,有的公司就使用三人制机组,多一个机长或者多一个第二副驾驶。请注意,这里面,到底是增加一个机长还是增加一个第二副驾驶,其目的是不一样的。当增加一个机长时,通常是为了应付长航线。例如一个航班飞行时间太长,已经超过了两人制机组的执勤限制,那么就用三人制机组。而如果是增加一个第二副驾驶呢,通常是这个第二副驾驶属于新副驾驶,坐在后面先看着,为其增加经验的。同时,有些公司还规定某些机型需要增加一个机械员,国际航线需要增加一个报务员等等。关于机械员和报务员,如果有时间咱们再说。
再说搭配。好多公司在人员搭配上,也有各自不同的规则。例如,1000小时以下的新机长,只能和“老”副驾驶飞;500小时以下的新副驾驶,只能和资深机长飞等等,都是为了最大程度地确保安全。
同时,最理想的情况下,机组成员的搭配还要讲求合适的权利梯度。这个权利梯度不能太陡——例如机长是公司主管飞行的副总,而副驾驶是一个只飞了200小时的年轻人。这样很容易造成副驾驶摄于机长的权威,发现问题不敢说,最后造成事故。依稀记得美国曾经有一次空难,就是这样形成的。而这个权利梯度也不能太平——一个是新放的机长,一个是马上要放机长的老副驾驶,两个人都是同一批进公司的,资历基本上相同,这样就容易造成机长无法树立权威,影响决策。
除此之外,机组两个人之间的性格特点、私人关系(著名的5.8空难,和机长副驾驶之间紧张的私人关系不能说没有关系),甚至是否吸烟等,都应该是考虑的因素。飞行员有一门课程,叫做《人为因素》,里面有一部分就是研究这个的。注意,我上面说的是应该。在国内现阶段飞行人员十分紧张的情况下,很多公司在大多时候能够搭配出一个符合硬性的法规要求的机组已经很不容易了,很难再去考虑人为因素这种软条件。所以我们只能把这些称之为理想环境,大概等10年左右的时间,国内的飞行员不那么缺乏了,大家就会考虑这些问题了。
公司的机组排班部门在拿出一个符合法规的、合理的排班方案之后,会把它挂到专门的飞行人员准备网上去。好了,我们的飞行准备正式开始了!
现在都是网络时代了,公司好多运行都是依赖于网络进行的。在每天的某个时间之前,飞行员们要上自己的飞行准备网站,查看第二天自己的排班情况。如果有航班要飞,就要进行网络准备。在网络准备的过程中,一般要看看所要飞的机场的进近图啦,公司最近关于运行方面的通知和提醒之类的,而其中最主要的,就是第二天要几点钟去公司报到,这可不能迟到哦!
如果第二天是早班,那前一天晚上就要早早地上床休息,酒是肯定不能喝了,一切以安全为主。
第二天,收拾好自己的行囊,穿上制服,到公司报到去。
这个报到的时间以起飞时间为基准,往回推。不同公司、不同基地(根据机场离公司的距离)都是不一样的,但按照法规的要求,一定要留出开行前准备会的时间。
机组的准备会一般要看看目的地机场的天气、通告之类的。
什么叫通告呢。我们买来一样家用电器,一定会附一份使用说明书吧。每个机场同样也有自己的“使用说明书”,上面通常写着“本机场不提供航空汽油”,“本机场XX滑行道口只供翼展小于38米的航空器使用”……之类的规定。当然,这些都是永久性的规定,可以印出来形成一本手册的。
但是,全国这么多机场,总有很多临时性的,时效性很强的规定,是没必要或者来不及印到那本手册里的,例如“本机场自某年某月某日某时至某年某月某日某时,XX滑行道口因为施工需要关闭”,“本机场某个导航台因校飞不合格限制性开放”……等等。那怎么办呢,只好发一个通告出来,告知各个航空公司。每个公司有专门的人员,搜集齐这些通告后,印发出来,每天一份,提供给机组。
乘务组的准备,一般是一些某段某段送正餐,今天由谁来广播,今天有哪个要客之类的内容。
有的公司是飞行组和乘务组直接在一起开会的,有的是分开,飞行组在飞行部开,乘务组在乘务部开。但不管是不是在一起开会,按局方要求,都要在一起进行一下协同准备,主要是准备一旦遇到劫机之类的情况,驾驶舱里外如何沟通协作什么的,这个就不多说了。
好了,准备会开完了,也到了开车的时间,飞行员、乘务员、空警们一起上了机组车,前往机场。
自开始进行飞行准备到过安检之前,副驾驶还应该从航务人员手里取得本次航班的任务书,航线手册等资料。具体是什么时候拿,不同公司的做法应该也不太一样,有的公司是开准备会的时候拿,有的公司是由专人送到飞机上。
任务书上面写明了,机长是谁,副驾驶是谁,乘务长、乘务员分别是谁,哪架飞机,执行什么航班等等,是一份有效的法律文件。航线手册里面就是很多航图了,出发地机场的,目的地机场的,备降机场的等等。
到了机场,机组也是要通过安检才能进入隔离区的。
下面说说那块牌子,也就是通行证。你看到空勤人员脖子上挂的那个牌子,就是上面有个大照片的那个,叫做空勤登机证。单纯持空勤登机证,是不可以进入机场隔离区的,必须与我们上面说的任务书配合,才可以。也就是说,我要拿一份任务书,证明我们公司指派我张三去执行一个航班,再用空勤登机证证明我就是张三,才能进入机场隔离区,如果我没有任务书,也就是没有航班任务,从原则上说是进不去的。
而机场的那些地勤人员,也有个牌子,上面通常标着A/B/C/D/E什么的,那叫做隔离区通行证。持有隔离区通行证,可以随意的出入机场隔离区(当然也要过安检)。所不同的是,空勤登记证配合着任务书,可以在任意机场进入隔离区,但是地面人员的隔离区通行证,只能进入这一个机场的隔离区,拿到别的机场去是不好使的。另外,上面的大字母标明了该人的权限,有可以上飞机的,有可以在机坪上开车的,等等。
在上飞机之前,我们来说说机场。
民航在改制之前,是没有航空公司、机场公司、管制单位这些说法的。大家都是一家人,统一叫做中国民航。所有的飞机上也都是“中国民航”四个大字。这样,若干年来,普通大众对于中国民航,都只有一个整体的概念,觉得只要是民航人,都应该是一起的。这个看法,即使在民航也改制这么多年后的今天,依然普遍存在。例如经常有朋友跟我讲,我认识你们公司的某某某,结果说了半天我也没印象,后来仔细一打听,原来是机场的职工。也有人一听说我是航空公司的,就问,你是不是住在某某小区,其实那里是本地机场公司的集体宿舍区。……其实,这些年来,中国民航总局一直在做着大大小小的改革。最开始是把分布于各地的中国民航各个飞行大队,整合成各个航空公司,后来又强行整合了一些公司,组建了自己的“亲儿子”——三大航空集团(这次改革造成的矛盾,直到今天还在作祟,MU返航事件即源于此)。在此过程中,总局又把原先属于自己的各个机场,分批次地移交给了属地政府管理。其它的一些单位,也被按照其它航空业发达国家的模式,一一定位。不得不承认的是,这些自上而下的改革,使得中国民航基本上可以做到政企分开,并且建立起了相对规范的航空业市场。但是这其中总是存在着一些因为“先天不足”带来的问题,当然,这不是我们要讨论的主要话题。
好了,咱们再回到原话题。其实在大多数地方,机场是机场,航空公司是航空公司,分属两个不同的单位,虽然属于同一系统,但是各自独立。
即使现在也有一些航空公司参股了某些机场,或者干脆从当地政府手里买下了整个机场,但是大多数地方,机场都是由一个单独的机场集团公司、航空港集团……之类的单位经营的。而航空公司,不过是这个机场的一个客户而已。具体到我们平时接触的那个候机楼,情况就更复杂了。里面不但有机场自己的工作人员(有为旅客服务的,也有为航空公司服务的),还有航空公司驻机场的员工,驻机场派出所的警察,安检人员,机场内商户的营业员等等,当然,还有很多普通旅客接触不到的工作人员。
我们经常遇到的问题,就是有些旅客因为对某个机场的员工不满,来怪罪航空公司,这我们当然解决不了,最后闹得很不愉快。其实,虽然我们不能要求所有的旅客对机场啊,公司啊,代理啊这些概念和隶属关系都分得很清楚,但是你投诉找错了地方肯定没用嘛。这时候肯定有些人会指责我们,例如:你们服务行业就应该如何如何。但是,各位上帝们,航空公司总不能因为要给您解气,就去责难甚至处罚一个外单位的员工吧?没道理嘛!另外,例如您的航班延误了,本来是应该机场负责大家的吃饭问题,但是因为某种原因吧,机场没有安排。这时候旅客怒气冲冲地找到了一家与此毫无关系的航空公司,你说,这个航空公司该怎么做?替这些旅客出头,找机场交涉?那保不齐以后这个公司要穿机场的小鞋。干脆自掏腰包解决这些旅客的吃饭问题?如果你是当时的旅客,估计会怎么想,可如果你是我们的股东呢??
我们知道,汽油的标号主要是指其抗暴性,所以,航空汽油的标号高,自然抗暴性就好了。而且,大多数沾了“航空”这个字眼的东西,产品的质量控制一般都是比较严格的。换句话说,你去加油站,虽然加的是97号的油,但也许实际性能也就达到93号(比方说哈,我不清楚),但是航空汽油,标110号,肯定就能达到110号。别的机型我不清楚,737系列油箱有三个,1号(左边),2号(右边)和中央油箱。加起来,如果是800的话,能装20吨油。3、500飞机小一些,能装16吨多。737平飞阶段,大致每小时要消耗三吨不到的油吧。现在每吨航空煤油好像是6700多元人民币,这个价格经常变动。带多少油落地,大体分为两个情况。
一种是正常情况。其实我们平时航班,都是带4吨多甚至5吨多的油落地的(这也是法规要求,具体怎样,后面会说到),完全没有问题。但是,有时候情况是这样的。飞机加了很多油,刚一起飞,因为某些原因要返厂落地,这时候问题就来了——超重!飞机落地是有重量限制的,如果我是顺利飞到目的地上空,消耗了若干燃油,自然不会超重,但是我还没飞几分钟呢,就要落地,超过了最大着陆重量限制。这时候有根据机型的不同,有两种选择。首先是747这种有放油设备的飞机,进行放油,把油箱里的油倒掉(都是银子啊,好心疼)。很多机场都有放油图,就是指导飞机在这种情况下,飞到哪个区域去盘旋放油的。如果是我们737这种没有放油设备的飞机,在时间允许的情况下,尽量盘旋耗油,等重量轻了之后再落地。但是如果时间不允许,只能超重落地。在手册上,对于没有放油设备的飞机,是可以超重落地的,但落地后必须进行详细的机械检查。
第二种,就是比较特殊的情况了。例如起落架放不下来,必须用机腹着陆。这时候油箱里的油自然是越少越好了。实际上,飞机在因为某些机械故障紧急着陆后,很大的一个危险源,就是油箱里的剩余然后,这也是一有问题,马上消防车到位往机身上喷泡沫降温的原因。
以上说了这么多,就是想让大家知道,机场和航空公司的关系。
可能有的人会不满了——也许会说这些其实我都知道了哪用得着你在这里啰嗦,也许会说你这是在为民航低下的服务质量开脱……好吧,虽然这些和我的飞行没什么直接关系,但我只是希望能有更多的人明白这些,不要再发生一个航空公司的航班延误了,群情激昂的旅客把一个路过人群的其他公司的员工揪过来打一顿之类的事情了。
既然已经说了这么多,就再多说几句吧。
一般来说,机场里面凡是需要面对旅客的服务人员,都会身着统一的制服。属于航空公司的员工,她们的制服会和该航空公司空乘(就是大家说的空姐啦)制服很相像。机场员工有单独的制服。根据这点比较容易区分谁是哪个单位的。
再说地面代理的问题。经常坐飞机的旅客也许会发现,有的时候在一个机场登机,是由航空公司自己的地面服务人员给你换登机牌,引导你登机,有的时候在另一个机场,则是由机场所属的地面服务人员负责以上工作。另外,大多数情况下,在A公司的飞机上拿到的餐点,都标明了是由A公司的航空食品分公司之类生产的,但有的时候,拿到的会是某机场航空食品公司,甚至是B航空公司食品公司生产的食品。这是怎么回事呢?
这就是航空公司地面代理的问题。
一架飞机装载着很多旅客,降落在了一个机场,飞机过站的机务检查,机上的旅客下飞机,新的旅客上飞机,旅客的行李,要运输的货物……一系列的工作,需要有很多地面工作人员来保障。如果这个公司每天有很多个航班到这个机场,或者这个公司在这个机场建有基地(分公司),再或者这本身就是当地的航空公司,那么这些地面保障工作自然都是由公司自己的员工完成的。但是,如果这个公司每天只有一两个航班经停这个机场,那么再在这里放一大堆工作人员,人吃马喂的,显然就不经济了。那怎么办呢,只能找一个地面的代理。
一般来说,每个机场公司都有一整套地面服务的部门,包括机务人员。他们就是为那些不适合在这个机场全面开展业务的公司服务的。你的旅客,我来处理;你的飞机,我来检修;你的机上餐点不够了,我来给你补充……but,当然钱是不能少的。
还有一种情况,就是航空公司既不自己派人到机场去,也不和机场合作,而是与其它在这个机场有“人马”的航空公司合作,利用其它公司的资源保障自己的航班。当然,这也是要付费的,而且,这种合作关系多存在与有“血缘关系”的公司之间。
我们前面说了,民航总局在几年间,有过几次整合的大动作,最后培养起了三大航空集团。其实,称那三家公司为“三大”,不仅在于他们人多飞机多,还有一个原因就是现存的这些地方航空公司,多多少少都有三大在控股。例如山航和深航都有国航的部分,厦航有一大半属于南航……所以,小弟在外面没人照应了,首先想到的还是大哥的。
另外,现在有很多人都在指责航空公司垄断。其实,现在航空业中,航空公司垄断的程度已经不算高了,大多数航线,都有多家航空公司参与经营。你不满意这一家,完全可以选择别家。但是,机场却不是这样。在中国的绝大多数城市,机场都是“只此一家,别无分店”,你航空公司爱来不来,不来拉倒。所以,航空公司们不管你机场收费如何,服务如何,都只能和你合作,没的选择。要知道,机场虽然收旅客的钱不多(如果你不在机场里面消费,那最多也就是个机场建设费而已),但是收航空公司的钱可不少。飞机的起降费,靠廊桥的费用,租用客梯车的费用,工作人员办公场地的租金……等等,很贵的。但是没办法,还是那句话,爱用不用——你总不能让你的旅客不用客梯车,一个个蹦下飞机,更不能让你的工作人员在户外支把太阳伞给旅客换登机牌……我曾经不只一次和机场的引导车司机开玩笑——飞机落地退出跑道后,会有一辆车在前面引导你,你跟着他走,他会把你带到你要停的地方(收费项目)——你们的收费可比出租车贵多了。咱先不提很多机场的引导车有没有存在的必要,单单就他的收费金额说,有时候他带着你走也就100米不到的距离,就收你将近100块钱,我都心疼。
上面说了很多关于机场公司的事情,也不知道大家爱不爱看。下面的还是讲讲机场吧,不过就是关于技术方面的了。
不过在具体讲解这些之前,我们还需要两部分准备知识,一个是飞机是怎么飞起来的,另一个就是终端区的程序(这里面也包括了前面很多人问到的五边问题)。
我们首先来看飞机是怎么飞起来的。
按照我们普通的常识,飞机进入跑道之后,加油门,开始增速,加快,再加快,到了一定速度后,飞行员拉杆,飞机抬起头,直冲蓝天。这其中,最关键的当然就是速度了,只有到了足够的速度,飞机才能离地。那么足够的速度意味着什么呢?意味着有足够的气流流过了飞机的机翼。
飞机的机翼,设计起来是很复杂的,如果从侧面看,大多数机翼的剖面类似于一个顿号的样子。如果你把两个机翼相对放置(上表面对着上表面),会发现,这两个机翼组成了一个很像喇叭的形状。
根据伯努利定律我们知道,当流体流经一个比较窄的空间时,流体的流速会增加,同时动能会增加(从门缝、窗缝里吹进来的风,通常速度会很大,就是这个道理)。而因为能量守恒,这部分流体在动能增加的同时,它的势能会减少,从而导致对周围压强的减小。简而言之,当空气流过一个喇叭时,当流经这个喇叭比较细的那一段时,流动的速度会增加,而对喇叭壁的压力(压强)会减小。
我们前面说了,两个机翼对在一起放,就可以组成一个喇叭形,那么当只有一个机翼放在那里的时候,气流从机翼的上表面上流过,其实也能起到相同的效果,也就是气流对于机翼上表面的压力比外界环境的大气压力要小。
至于机翼的下表面,我们暂且认为它对气流的压力没有影响。这样一来二去,上表面的压力变小了,下表面的压力不变,就形成了上下表面之间的压力差,而就是这个压力差,把机翼托了起来。机翼连在飞机上,整个飞机也就被托了起来。
上面我们解释了为什么飞机有了速度才会有升力。
那么,根据牛顿第三定律,飞机自己加速向前跑,从而使足够量的气流流过自己的机翼,与飞机停在那里,让足够大的风迎面吹来,起到的效果是一样的。假如我们飞机离地需要100节的速度,那么把飞机停在地上,让100节的风吹过来,飞机也能离地的。其实多年前,就有在台风天,机场上停着的飞机因为没有加固,随着大风开始自己乱跑的案例出现。
所以,我们知道,当飞机进入跑道,对正方向之后,如果这时候吹的是顶风,那么等于给飞机的加速帮忙了。例如,还是假设飞机需要100节的速度离地,但是现在有5节的顶风,那么飞机自己只要加速到95节,就可以了。(这个时候,飞机的空速表上显示的还是100节,记住,是空速,只有空速才对飞机的操纵有意义,不管这个空速是飞机自己跑出来的,还是大自然的风吹出来的。)而如果是5节的顺风,那么飞机就要加速到105节,才能离地,自然不是我们想要的。
好了,大家都知道飞机为什么要逆风起降了吧。
具体到机场的建设,首先就是要确定跑道的建设方向。这要调阅当地几十年甚至上百年的气象资料,确定这个地方每年大多数时候刮什么样的风,然后根据这个风向,选择跑道的建设方向,从而使飞机在这个机场起降的时候,能够在大多数时间享受到“逆风”。
例如某地经过统计,大多刮南风,我们就可以修一条南北朝向的跑道。一端对着——记住,是对着!——360度(000度)的方向,另一端当然是对着180度的方向——这里说的都是磁航向(地球在各个地方,真北和磁北之间都有一定的差值,简称磁差,这个大家都知道吧),这时候两条跑道的编号就是36号(没有00号的)和18号。同样,如果一条跑道一端对着014度,一端对着194度,那么对着014度的一般叫做01号,对着194度的一般叫做19号。这个编号是从它对应的方向来的,不是第XX号。
另外,一条跑道的两端当然是都可以用的。很多机场的实际情况是,每年的某些季节会刮一定方向的风,到了其它的季节,则反过来,刮反方向的风。所以我们可以根据实际情况,选取一个风向比较“逆”的跑道方向,实施起降。当然,有的机场因为地形限制(例如某一端的跑道附近有高山),或者是设备限制(只有一个方向有仪表着陆系统),我们比较“偏爱”于使用某一端的跑道。这个时候,即使是使用这条跑道有点小顺风,我们也认了,不是大问题。但是如果顺风比较大了,超过了飞机的规定限制,我们就只能选取那条不“偏爱”的跑道了。
当然,风这个东西是不会那么听话的,即使是依据大量气象资料修建的跑道,也只能满足大部分时间我们能“享受”到“纯逆风”。在很多情况下,我们的风向都不会那么“逆”。
怎么办呢?因为风向风速是一个向量,我们可以在跑道方向上将它进行分解,得到一个逆(顺)风分量和一个侧风分量。首先我们要选择能形成逆风分量的那个方向的跑道。再查看侧风分量。在飞行中,侧风起降是一门很重要的技术,也就是说,你要在从你侧面刮过来,把你往横侧方向吹的风中,把飞机飞出一条直线来。如果侧风的量不大,我们可以利用操纵技术,甚至飞机本身的能力就可以对付它,但是,如果侧风比较大的话,对于飞行就是比较危险的了。每种飞机都有其相应的最大侧风,当某日实际的侧风分量超过这个限制的时候,我们就不可以在这条跑道上起降了。
还有,如果某个机场修建有两条跑道的时候,通常都会修建两条平行的跑道。你也许会说,如果修两条跑道的话,为什么不东西向、南北向各一条,分别为36号、09号、18号和27号,那样不就不会面对大侧风的问题了吗?这么做,当然在理论上讲比较方便。但是,如果跑道这么修的话,在同一时刻,只能启用一条跑道,也就是说花钱修了两条跑道,而实际上是当一条用的。可你要知道,所有的机场修建多条跑道的目的,都是为了解决飞机多、流量大的问题,多修一条跑道,就是为了能多个“劳动力”,而不是为了方便飞行员。而且,对于大多数地方来说,每年的风向规律还是比较固定的,即使有差别,差得也不是那么多。所以,在“修建两条跑道,能用的时候一起用,不能用的时候都不用”和“修建两条垂直的跑道,任何时候都能用,但同时只能用一条”两种选择里,大多数机场选择的是前者。
当然,还有很多国外超大型的机场,修了七八条跑道,这样当然就可以在跑道方向上多几种选择了。不过国内还没有这样的。
当有两条平行的跑道时,跑道命名的编号还是按照对应的角度来,只是按照左右位置关系,在数字后面增加了一个字母,R或者L,用来区分。例如北京的18L、18R、36L、36R。另外,北京首都机场现在有三条跑道了。这三条跑道是完全平行的,所以,其实应该命名成18R/L/C、36R/L/C的,但是由于前面的两条跑道已经命名好了,如果更改的话牵动的环节太多,所以新建的那条跑道直接命名为01/19号了。
从跑道上延伸出来的那些枝枝蔓蔓,用来让落地飞机退出跑道的,叫做脱离道。
一般机场都有一条以上的主滑行道,和跑道平行。
滑行道上的“十”字路口或者“T”字路口,叫做滑行道口。
机场所有的脱离道、滑行道、滑行道口,都是有统一的编号,例如“A滑行道”、“E1道口”等,并绘制出平面图,供机组使用。
在地面上,每个道口、滑行道,当然也包括跑道,都要有详尽的标示(晚上是灯光),例如有标明这是哪个道口的牌子,不让进的道口画一条明显的停止线等。按道理说,这些标示应该有一个统一的标准,把使用的颜色(什么样的牌子红底白字,什么样的牌子黑底黄字)、牌子的尺寸、摆放的位置之类的进行严格的规定。可惜,中国民航总局到现在,也没有发布过一个这方面的规定。而且,类似于这样非常重要的规则、程序的缺位,还有很多。中国的航空强国之路,很漫长啊。
目前,国内的机场大多数是按照ICAO(国际民用航空组织,和WTO、WHO一样是联合国的一个下属机构)发布的标准制作本机场的标示。但是带来的问题是,有做得对的,也有很多做得不对的,甚至说根本就是混乱的、堪称陷阱地方,可是没办法,你总不能拿一个国际标准去找人家说理,毕竟还是国标更容易引起领导的重视。
下面再说前面提到的第二部分预备知识:终端区。
我们首先在脑海中想像一下,如果你打算开车从北京市区内某一点到沈阳市区内某一点的话,大概会怎么走呢。猜测一下,一般来说,人们的选
择都会是从北京市内的那个起始点开始,经过一定的路线(通常这个路线都得靠谱,兼顾时间和效益,不会象某些无量的出租车司机一样瞎绕),来
到京沈高速公路的入口,通过收费站,上了高速,直奔沈阳方向。在高速上,通过不同的收费站,这也意味着你进入了不同的地区。最后到达京沈高速沈阳端的收费口,经过口子之后正式到达沈阳,再在沈阳的市区内按照一定的规则和原则,经过一定的路线之后,到达你的目的点。
好了,假如我们把京沈高速公路看做是我们飞机平时巡航时所飞的航路的话,那么北京市的市区和沈阳市的市区,就是我们要说的终端区了。
好像没有多少人是为了跑高速而跑高速,大多数情况下我们在高速上开车的目的是从一个城市到达另一个城市。同样,飞机巡航的目的,是从一个机场到另一个机场,而这里,我们可以说是从一个终端区到另一个终端区。
通常我们提起XX机场,印象中可能会想到它的跑道,或者是它的候机楼,总之,我们想到的都是地上的一个“面”,它的边界就是地面上的一圈围墙。但是,飞机是在一个三维空间内活动的,所以对于飞机来说,机场的边界只有一个面是不够的,它是一个体。什么体呢,简单的理解我们可以想像成一个以机场周围X海里的圆为底,以一个规定的高度为高的圆柱体。这个圆柱体,就是对于飞行员来说的机场的边界,在这个边界内,就当是刚才说的市区内,我们是归这个机场的管制员(市区内的交警)指挥,出了这个边界,我们就进入了航路(上了高速),归区调(这是一种管制员的名称,专门指挥航路上的飞机,相当于高速交警,也是分段负责的)指挥,进入了目的地机场的立体边界,我们又归目的地机场的管制员指挥了。
但是,我们起飞之后以什么飞行路线飞出这个终端区,飞入航路呢?我们回头再拿开车打比方。我对北京市的路也不太清楚,瞎比方一下吧。例如我现在在天安门广场,通往京沈高速入口的路有5条,这时候我们可以自由选择一下——这天路最短但是容易堵车,那条路车少但是路况不好……最后根据个人喜好,决定出一条路线。当然,根据实时情况的不同,例如某条平时不堵的路今天突然堵车了,我们还可以随时改变决定,绕一下去走别的路。
很类似,飞机起飞后,在同一目的方向上,通常也可以有几种飞行路线的选择。例如,我们要起飞后,往东北方向去,那么我们可以在起飞后先保持跑道方向飞一会儿,再向北飞,到了某个点后,再往东转,最后通过X点飞出终端区,这可以叫做X点(因为最后要通过X点嘛,通常都是这么命名的)01号离场程序,同时,我们还可以在起飞后立即向东转,飞一段时间后,再往北转,再通过这个X点飞出终端区,这可以叫做X点2号离场程序……
通过以上介绍,我相信大家已经明白了这样几个问题:
1。飞机要飞出这个终端区,不是说360度从哪里出去都可以,每个方向都有一个固定的点,你在终端区里面可以有好多种飞法,但是不管怎么绕来绕去,最后一定要通过这个点,飞出终端区(经过收费站,上高速)。
2。起飞后“绕到”到那个固定的“出区点”的路径有若干条(当然有的机场也只有一条)。各自都有相应的编号。你从天安门到京沈高速收费站的路可以根据个人喜好自由选择,那么飞机起飞后走哪条路到“收费站”呢,这个是由管制员指挥的。也就是说,你不用为路况啦、是否堵车之类的伤脑筋,指挥员会综合各种因素后,给你一个最佳的路径。你按照这个指定的路径飞就可以了。同时,因为管制员给你选的这个路径已经是比较“完美”的了,所以通常我们不会在一条路上改变主意挑头换另外一条道的——一条道走到黑,嘿嘿。
这些路径的走法,也就是刚才说的X点1、2……号离场,都清清楚楚地印在这个终端区的航图上。如果说管制员在起飞之前跟你说,“XXXX,今天
使用X点3号离场程序”,那么我就要把图拿出来,低头研究一番,看看这个“X点3号程序”是怎么走的,然后起飞后按照这个指定的路径飞行。当然,“低头研究……”这只是个比较形象的说法,大多数程序都已经固化在了飞机的飞行管理计算机里了,我们只需要在键盘上选择一下,告诉计算机就好了,它自然知道怎么飞。
那么,我们为什么要设计出这些程序来呢?这些程序是怎么制订出来的呢?
首先,这些程序是为了使终端区内的航空器更加安全、有序、高效地运行而设计的。我们很容易想像得到,这小小的一个终端区内,有若干架飞机同时在飞,靠大家自己自由发挥肯定是不行了。但如果没有程序呢,那可就把管制员和飞行员都累死了。管制员要不停的发布指令:“1234航班,你右转330度,爬升到900米”、“2345航班你可以左转270度,爬升到1200米”、“1234你可以左转300了,继续保持900米”、“2345你保持现在的航向,爬升到1800米”、“1234……”……飞行员就要不停地接受指令,执行指令,继续等待下一步指令。而用设计好的程序代替了这一系列的指令之后,一切就很简单了。管制员只要告诉我要我用几号程序,我就知道了该什么时候右转330度,什么时候左转300度了。同时管制员也只需要监控一下我就可以。这就相当于用“走中山路、胜利路”这样的说法,取代了“左转,300米后右转”这样的指令,一切都变得简单了。
而这些程序的设计,就更加“高科技”了。要考虑机场周边的环境因素(有山、有炼油厂、有居民区什么的,都要尽量避开)、飞机性能(你设计一个让我在1海里的距离内,爬高3000米的程序,我肯定做不到嘛)、运行效率(即使要绕圈,圈子也不能绕得过大)等等因素。
另外刚才说了,航路上的管制员,叫做“区调”。那么终端区的管制员叫什么呢?其实,终端区里面管制职责的划分还是比较负责的。
最普通的,指挥我们落地、起飞的管制员叫“塔台”(没错,他们就是在那个塔台上工作的)。除此之外呢,有负责指挥我们地面滑行的,叫“地面”,有指挥我们起飞后怎么绕到“收费站”去的,叫“进近”。通常我们会称呼这帮兄弟为“白云塔台”、“双流地面”、“武汉进近”等。
对于一些飞机流量不算大的机场,例如南昌昌北机场,如果你把这些工作分得这么细,有不同的人承担,就很浪费了。所以,昌北机场一个塔台,就负责了放行、地面、塔台、进近等所有的工作。我们从“收费站”一出来,直接就归塔台管了,一直到落地、滑行到廊桥关车。
而对于一些流量很大的机场,例如北京、广州这样的,就必须把工作分得很细,否则一个人根本忙不过来。有专门负责滑行的“地面”,有指挥你怎么到“收费站”的“进近”等。而且同样的一个工作也要再分工——地面也要分为“东地面”和“西地面”各负责一半机场,塔台分为“东塔台”和“西塔台”,如果你起飞之后是要往东边的那个“收费站”,是一个人指挥你,如果你是要往西边的那个“收费站”,则是另外一个人指挥你。
对于大多数机场来说,它的很多分工是分时段的。例如很多机场规定,地面管制的开放,是从每天的八点到晚上十点。这段时间通常飞机比较多,比较繁忙,所以分开指挥,减轻压力。过了晚上十点之后,飞机少了,地面的人就可以下班了,他们的工作由塔台的人兼职了。
好了好了,啰嗦了这么多,我们的机组终于走向飞机了。
且慢,这时候,又有一个男人(或者是女人)向我们走了过来,手里拿着一张纸——签派放行单。
首先,走过来这个人,职务叫做“签派”。至于什么叫做签派呢,先让我copy一段百度知道过来好了:“飞行签派工作的任务是,根据航空公司的运行计划,合理地组织航空器的飞行并进行运行管理,争取航班正常,提高服务质量和经济效益。航空公司经理应当加强飞行签派工作的领导,重视飞行签派工作的建设。”通俗点说,飞行员是在空中,在飞机上管理飞机,而签派则是在地面上,协调、监控、保障航班和飞机的飞行情况。
那什么叫做签派放行单呢?它和我们前面说的《机组任务书》一样,也是执行一个航班所必须的法律文件(好多法律文件啊!)。
航空公司一架飞机的起飞,是由机长和签派员共同签字确认的——即二者都确切认为执行本次航班各方面条件已经具备了才放行这架飞机。
我们先说什么时候不具备条件。例如,签派放行单上一般都包含目的地机场、选定的备降场的天气实况和预报。假如上面显示,当我飞机在预计飞到目的地机场的时刻,这个机场的天气情况将是不合符标准的,那就算不具备起飞条件了,本次航班暂时不能放行。这个签派放行单在执行完航班后,要由飞行员交还给公司,由公司统一保存一段时间。假如出于某种原因,局方来公司调查这个航班的飞行情况,就要把这张签派放行单拿出来,看看你在签字确认的时候,到底是不是各方面条件都满足了。
好了,机长查看了一下签派放行单上的各项内容,发现都符合法规要求,于是签上了自己的大名(在签派把放行单送过来之前,他自己已经签过名了),这等于这个机长代表机组正式接受了这个飞行任务,而且承认各方面没有问题(起码现在还看不出问题),本人可以去飞这个班。这个放行单一般是复写纸打印的,一式两份,机组自己留一份,签派拿走剩下的一份——有点像签合同哦。
另外,这个放行单上还有很重要的一项内容,就是油量!
飞机不像汽车哦,“93号,加满!”。加太多的油,一个是浪费,我们需要消耗一部分燃油来运载多加的那部分油,即“油耗油”;第二就是不安全,因为很可能等你飞到了目的地机场后,发现这时候飞机的重量超过了机型限制的最大落地重量。所以,飞机都是预计要用多少油就加多少油的。
那么预计加多少呢?每个公司都有自己的燃油政策,也就是怎么计算燃油量。当然,作为一个公司政策,按照我们上面说的,同样是以局方的标准为最低标准的,也就是有个底线。
这个燃油政策,国际航班和国内航班是不一样的,普通航班和专机也不一样。
首先,地面人员要先算出你单纯从A机场飞到B机场需要多少油。这个应该是软件算的,挺复杂的,要综合你今天预计的巡航高度(飞得越高越省油)、今天预报的高空的风向风速(高空的风通常是很大的,而大顶风和大顺风对于油量有不小的影响)、今天的温度,机型特点(老机型一般比较费油)等各种因素。在这个最基础的油量基础上,再加上你从目的地机场飞到第二备降场的油量,再加上你在第二备降场周围盘旋等待45分钟(举例而已)所需要的油量。
虽然我也很不想,但是这里还要啰嗦几句。备降场——顾名思意嘛,就是一旦目的地机场不能降落了,你要有个备份的去处。这个备降场的选择也是有很多规定的,这里就不说了,但是你不能只选一个离目的地机场很近的机场。例如,你本来计划去上海虹桥机场降落,然后选定上海浦东机场为备降场。要是虹桥机场的天气突然变差,你不能降落了,那你觉得同时浦东机场的天气会怎么样呢?但是,如果虹桥机场是因为某架飞机坏到跑道上,占用了跑道而使你不能降落的,这时候你去浦东备降就没问题了。所以,我们的备降场一般都选两个,分别叫一备和二备。一备尽量近点,二备稍微远点。例如飞北京,我们会选天津作为一备,济南作为二备。即使北京和天津的天气一起变差,济南也不至于受影响。
所以,上面说的要在基础油量上再加上飞到二备的油量,就是飞到较远的那个备降场的油量(当然也能满足你去一备的需求喽)。
以上的基础油量+飞到二备的用油+在二备附近盘旋等待一段时间的用油,再乘以一个系数,就叫做本次飞行的“需要油量”。为什么乘以一个系数呢,主要是对付以上的计算中的误差,这种误差是不可避免的,因为高空风之类的,我们只能有一个大概值的,还有,飞机的燃油计量设备总也是有误差的。
这个需要油量,还要加上几百公斤的地面滑行用油。如果签派预计到今天会有延误导致较长时间的地面等待,或者因为天上有雷雨,飞机要绕飞雷雨(飞机要绕着积雨云飞,拐来拐去的,不是飞一条直线,当然更费油),还要加上几百公斤的额外油量。
需要油量+地面滑行用油+额外油量=今天这个航班需要加的油量。
当然,这算是一个签派的建议值,最终决定加多少油的还是机长。这也能看出各个机长飞行风格的不同——有的机长会要求完全按照签派给的油量加油,有的机长会根据自己的判断和经验在签派给的油量的基础上再多加几百公斤(手里有粮,心中不慌),但绝少有机长要求低于这个油量的,这也是公司政策不允许的——你可以高于签派的油量,但是不能低。
好了,机长把需要加多少油告诉了身为副驾驶的我。这时候我一般先把飞行箱放到飞机底下,在上飞机之前,先去加油。
各个机场的加油,都是由一家叫做中航油的公司负责的,据说是中石油、中石化等联合办的,垄断的国内所有机场的航油供应。
加油的人开着油车过来——有的油车是直接装油的,带着油罐,有的油车只负责把油从地下油井抽上来再加到飞机里去。737的加油口在右机翼下面,打开一块盖板就是了,那里面还有油量表,加油的人直接看着那个表就可以了。我直接告诉加油的人,要加到XX吨,他就会自己搞定了。这时候我一般会绕着飞机检查一圈。
绕机检查是程序要求的,特别是一个机组刚接到一架飞机的时候,机长或者副驾驶检查都可以。主要是看看发动机的叶片啦,轮胎和刹车片的磨损情况之类的。其实,你如果细心会发现,每次飞机停到廊桥之后,都会有一个机务人员,拿着手电筒在进行这样的检查,而且很多还带着个表格(我们叫工卡),上面规定了这种短停需要检查的各种部位、项目,他检查合格一项就在相应地方打个勾。
有的机长比较信任机务人员的这种检查(实际上他们的检查确实比我们更细致更专业),自己就不下去了,让副驾驶绕一圈看看就可以了。有的机长是一定要自己下去看一圈的,他们认为不管机务有多认真,毕竟是由他自己来飞,所以一定要亲自检查一下才放心。
好了,我的绕机检查结束了,一切正常。这时候油也加完了。这时候我也该拎着箱子上飞机了。
等等,有的人要叫了,你还没埋单呢,怎么可以逃单呢?
不是啦,其实加完油后,加油的人会填一张单子,上面写明了这次加了多少油,我只要在核对之后签字确认就可以,钱的事儿公司之间算去——你总不能让我带着现金给加油的人吧。这张单子叫油单,一式多份,我也要拿一份。给飞行员的那份通常是黄颜色的。如果你细心,会很容易地发现每次副驾驶会拎着一张黄色的纸往飞机上走,就是油单啦。
好了,至此飞机外面的东西都说完了,我们下次飞机上见。
好了,这下子我终于来到了飞机上,要做飞行前的准备了。
首先我们要查看一下这架飞机近期的维修记录和最低放行的情况。
飞机上有一个本子,机务在飞机上做了什么工作,例如换了个轮胎之类的,还有前面的机组飞完回来之后报告的一些不正常的情况,以及机务是如何处理的,都会一一记录下来,看一眼,心里有数。再就是最低放行。这么大一架飞机,成千上万的部件,很难保证全部都完好且工作正常。对于一些关键的部件,肯定在飞行前要保证是好的,但是对于一些和安全没有直接关系或者不会产生问题的部件,则是可以带故障起飞的。这么说大家是不是心里一下子没有底儿了?呵呵,其实不是大家想像的那样啦,例如盥洗室里面的一个纸巾盒坏了,这样的故障就肯定没问题嘛,对不对。而且,什么样的故障能不能起飞,这并不是某个人说得算的,而是有一本相应的手册一一规定出来的。这个手册是由波音公司、美国联邦航空局、中国民航局都认可的,全世界的航空公司都是这么做的,所以绝对没有问题啦。
然后,我要校准一下惯导系统。什么是惯导系统呢?这就涉及到飞机导航的问题。
首先,大家可能都知道地面上会建有很多导航台,我们可以根据导航台发射的无线电信号飞。这种导航方式可以叫做地基导航。但是,如果我是在太平洋上飞行呢?不可能派一艘船每天在那里停着,上面装个导航台给大家用吧。所以,飞机上有一套自备式导航系统(所谓自备,就是自己就可以满足自己,不需要地面上的设备配合),惯性导航系统,就是这种了。
惯导系统的核心是一个激光陀螺(以前是不用激光陀螺的,导致误差比较大,现在的可以做到比较精确了)。根据陀螺旋转时候的一些特性(进动性和定轴性),它可以感知飞行中,飞机姿态、位置等的变化。例如说,现在飞机停在这里,我校准它一下——实际上就是把目前飞机的坐标输入给它——它就以当前位置为坐标原点。然后,它再把以后所有的轨迹记录下来,往前三步、往左五步、向上两步……最后根据原点和位移,推断出最终的位置。所以,大家看到,飞机停在廊桥边上,正对面的墙上会有一块牌子,上面标有廊桥的编号,在这块牌子上,还会标明这个飞机停在这个廊桥上时,所处的地理坐标位置,那就是用来校准惯导的。
惯导的校准需要几分钟甚至十几分钟的时间,所以输入完坐标后,就不用管它了,继续下面的项目。
坐到座位上,嗯,大夏天的,有点热,先把空调打开再说。
请注意,这里的空调,并不是咱们家里用的那种空调,实际上是叫做空调组件。
飞机和汽车挺类似的,在飞行过程中,电源和空调都由发动机的动力提供(每个发动机上带着一个交流发电机,提供115伏,400赫兹的交流电;再把发动机内部的空气引一些进来,经过气冷,通入客舱,当空调用)。但是,我们现在还没有启动发动机呢。汽车这时候会用电池供电。可是飞机是不适合在这个时候用电池的(注意,不是没有电池,是不适合在这个时候用),所以飞机上设计了一个小型的发动机,叫做辅助动力装置,英文叫APU。
这个APU是装在飞机“尾巴”上,旅客在登机的时候听到的噪音(气流声),就是它在工作。这个发动机是不给飞机提供飞行的动力的,它只驱动一台发电机,在那两个大发动机不工作的时候,负责给飞机供电,同时给飞机加点“空调”。另外说一句,很多老式机型的APU能力有限,所以旅客在上了飞机后普遍感到热。这个没办法,只能忍一会儿了。新式的机型APU都很强劲,完全可以让你在炎炎夏日,后悔没有带一件羽绒服来坐飞机,嘿嘿。
嗯,终于凉快下来了,继续做工作。
接下来很多细节介绍就不一一介绍了,主要就是把该打开的电门打开,对该测试的系统进行测试。飞机上好多设备,在开关电门的旁边都有一个测试电门,按一下或者扳一下,就会自动检查对应设备的工作情况。
然后拿出前面说过的,领来的航图之类的资料。这些资料大多是一式两份,副驾驶和机长各一份的。我把资料分好,递给机长——是不是很像个秘书啊?
插好耳机,调节一下座椅的位置,嗯,舒服多了。这时候乘务员通常会进来问问我和机长带没带杯子,想要喝点什么。把杯子递出去,“一个铁观音的茶包,谢谢”。
好了,调好频率,我们来听听通波吧。
新概念又来了,通波是什么?
刚才说了,我们在拿到签派放行单的同时,也拿到了机场的气象资料,包括当时的实况和预报。可是,也许从我们拿到签派放行单到我们进行飞行前准备,一个小时已经过去了。当时得到的实况,现在已经成为了历史,当时的预报也不见得就是现在的实况。我们问谁去?答案只有两个字——通波!
我们可以想像,机场有一个小型的广播电台,把当时最新的气象实况,录制成一个广播节目,不中断地循环向外广播。我们想要知道当时的天气,只要把无线电收发机调到“通波广播电台”的频率,听一下就知道了。
在国内,通波的播发使用中文和英文,每次各发一遍。
通波一般每一小时或者半小时更换一次。也许这一小时和上一小时,天气情况没有任何一丁点的变化,但是到了该换的时间就要更换。反过来说,如果还没到换通波的时间,天气有了对飞行产生足够影响的变化,也要更新一下。也许你要问了,如果天气产生了变化,那么更新通波说得过去,可是如果天气完全没有变化,我们本小时内播报的内容和下一小时播报的内容完全一样,那怎么证明这个通波已经被更新过了呢。
其实嘛,通波是有编号的。例如每天的第一个通波叫“通波A”,第二个叫“通波B”,……以此类推。注意,这个编号很重要。例如,我在07:59分收听到了通波C,然后08:02和管制员联络(这时候通波已经被更新成了D)。这时候如果我单纯对管制员说“我已经收到通波了”,那么管制员无法判断我究竟收到的是上一个小时的通波,还是本小时最新的通波。而如果我把名字加上,告诉管制“我已经收到通波C了”,那么管制员就会提醒我“最新的通波是D”,好了,我知道了,回头再去听一下,简单明了。
但是,这个通波不是机场要有的必须项目。法规要求的是,机组在起飞和落地前,必须明了机场的气象实况,但是并没有规定是通过听通波来获取信息还是通过管制员的介绍来获取。在一些流量很小的机场,就不设通波,飞机过来后,由管制员口头传达目前的天气信息。但是,这在稍微大一点的机场就变得不可想象了。因为管制员如果给所有的飞机都口头播报一下天气,会让无线电联络变得非常繁忙,很不现实。你看,有通波多好啊,一遍一遍的重复,想听随时都能听,假如哪遍漏听了什么信息,只要再听一遍就好喽。到时候,你只要给管制员报一下你收到通波的编号,管制员再确认一下就好,省时省力,真是以人为本啊!而且,在特别繁忙的机场,会开两个通波,一个给要起飞的飞机听,一个给要降落的飞机听。
那么通波里面都包含什么内容呢?
首先是机场的名称(这是谁家的通波,总要先报个名字)再是通波的编号
播发的时间,使用的都是世界协调时本场现在使用使用什么进近方式(是盲降还是VOR还是别的什么,具体的以后解释)
使用哪条跑道
风向风速
能见度(有的再加上跑道视程)
天气(是雾,是霾,还是小雨中雨之类)
跑道的刹车效应(会不会打滑)
云和云底高(云是指,是满天都是云呢,还是只有一星半点的云,当然,这里面要用专业名词)
气温
露点(通俗的说,就是从现在的气温开始往下降,降到多少度,空气的相对湿度会达到100%)
修正海压(或者场压,这个再解释)
一些简单的通告(例如某个滑行道口关闭,和以前说的航行情报类似,算是再次提醒,而且,通波本身全称就叫“航行情报通波”)
再报一遍通波的编号
当然,根据机场不同,通波也是有差别的,例如很多机场,在刹车效应好的时候(晴天),就省略了刹车效应的内容,但是大体上就是这些。
哦哦哦,非常的sorry,虽然小心小心再小心,我在通波的内容里,还是遗漏了一项,“过渡高度和过渡高度层的具体数值”。
这个过渡高度和过渡高度层,是和修正海压(或者场压)配合起来使用的。正好前面有朋友也问到过这个问题,咱下面就来说一下。
首先,大家要明白高(height)和高度(altitude)的区别。
如果在日常生活中,我们通常可以把这两个概念混用,好像也没有多大区别。但是在航空领域,这两个概念的区别是很明显的。通俗的说,高,是从空中某一点到地面的距离(以地面为基准),而高度,是从空中某一点到海平面的距离(以海平面为基准)。
我们知道,在飞行中,飞机的高度对于飞行员来说肯定是很重要的一个数据,一定要有相应的仪表测量这个数据。可是,这个仪表是怎么测量高度的呢?曾经有朋友问我,飞机测量高度是不是有一个发射器,往正下方发射无线电波,然后根据电波的反射,判断飞机的高度。我想,这大概也是很多人的想法吧。其实,飞机上是装有这么个设备的,叫做“无线电高度表”,通过向下发射无线电波来判断高度。不过,这个设备的能力很弱,只有当飞机距地面的高度在2500英尺以内时(信号比较弱),它才能起作用,换句话说,只有飞机到了低空,它才显示数据,而且,这个数据我们通常只把它作为一个参考值,有时候根本不看它。为什么呢?其实道理很简单,如果飞机上配备一个能从一万多米的高空发射足够的无线电波到地面上的设备,那么这个设备的功率和体积一定很大,辐射啊,重量啊什么的,都会对飞机有影响。罢了罢了,如果这个设备真的能对飞行起很大作用,即使它的辐射再大,体积再大,我们的设计师估计总能想到办法解决,再安装到飞机上的。关键是,这东西对飞行没有太多的实际作用。你想啊,飞机在天上飞,飞过的地方可能是一栋高楼、一间平房、一座小山包、一个坑……如果我们依靠那种无线电高度进行飞行的话,这时候我们的高度表显示就会是“5350米、5378米、5216米、5443米……”,不停地变化。请问,我要知道这些东西干什么?我只是想在一个相对平稳一致的高度上平飞而已,我不是在做地质监测或者地面遥感工作啊。而且,假如某处有一座1000米高的山,一架飞机正飞在山尖的正上方,它的高度表显示是7800米,而我正好飞在山脚下的正上方,我的高度表显示是8800米,是的,我们的高(注意,这时候就是高了)确实不一样,但是之后可能发生什么,大家可以想像了吧。最现实的例子就是重庆。重庆机场的跑道外面是一个大坑啊。如果我们单纯以这种无线电方式判断高度的话,可能前一秒钟,我们飞在坑的上方,感觉自己还很高,不用下降,可是后一秒钟,出了这个坑,高度表一闪,我们发现我们离地面已经很近了……说了这么多,估计大家也能理解了,飞机上用无线电的方式测量高度是不太靠谱的。所以飞机上只有一个简单的无线电高度表,用来在低空的时候做做参考而已。
那么飞机以什么因素,作为测量高度的手段呢?是气压!
大气的压力随着高度的变化会随之变化,这个大家都知道吧(想想很多人到青藏高原去之后的惨象)。
飞机的高度测量系统,原理是使用气压的变化,但是怎么使用,就很有说道了。
我们平时说珠穆朗玛峰多高,泰山多高,都会说它“海拔”有多高,对不对?这个海拔,就是从和大海有关系的一个平面往上测量的高度(只是有关系而已,并不是我们见到的那个海面)。飞机大概也是这样,在大多数时候,利用飞机和标准海平面的距离,作为自己的高度。但是,标准海平面,哪个海平面算是标准的呢?渤海?地中海?太平洋?算了算了,不管是哪个海,反正国际上规定,标准海平面的大气压力就是1013.2百帕(29.92英寸汞柱),换句话说,大气压力是1013.2百帕的地方,就是标准海平面,不管它这里到底有没有鱼!这个叫做标准海平面气压,英文叫QNE。
我们上面的说的是飞机在大多数时候是你1013百帕的那个面作为高度基准的,那其余时候呢?实际上在机场周围,我们通常用修正海平面气压或者场压。(有的机场规定,在我这个机场使用场压,有的告诉我们,在我这使用修正海压)
先说场压,这东西叫做QFE。假如今天这个机场,测定当地的气压是1001百帕,好了,你把这个1001输入你的高度表,这时候你高度表的读数是“0”,明白了吗?在地面上就是0高度,也就是说使用场压的结果就是以地面作为你“高”的基准,你在地面上,你的高就是0,你往上爬了100英尺,你的高就是100。什么样的机场会使用场压呢,大多是些军用或者军民合用的机场。我们知道大多数战斗机,都是固定在一个机场的,从这个机场起飞,做一些训练,再落回到这个机场。而也只有这种情况,使用场压才最合适——以当地的地面为0,简单、方便、实用。
而其余的大多数民用机场,都是使用修正海压(修正海平面气压,QNH)的。这个东西又是怎么来的呢?总体来说吧,就是这个机场根据今天当地的气压,这个机场的标高(海拔高度)等数据,自己算出来的(也可以叫自己修正出来的吧)。和场压的不同,就是当你把这个修正海压的值输入到你的高度表上之后,你的高度表显示的是这个机场的标高。换句话说,就是这个机场,把你飞机的高度基准,放到他计算他们机场海拔高度时用到的那个基准面上去了。
我们在机场周围,高度比较低的时候,无论是使用场压还是修正海压,都没有问题,因为大家都在使用一个基准,这就好。我的意思是,哪怕今天这个机场的气压测量错了,那也无所谓,要错大家都错,只要基准还是同一个基准,哪怕是个错误的基准,我们也能保持飞机之间的高度差,能够保证安全。
但是,到了航路上,我们遇到了一架美国来的飞机,如果我们各自都用自己的修正海压,那没准就有问题了——因为基准不一样嘛。
所以,在航路上,无论是哪国的飞机,都要把高度表调到以1013海帕的这个面为基准,这样就没问题了。
就是这样的,一架飞机,从机场起飞那会儿,使用的是修正海压或者场压,到了一定高度,再通过调整高度表的方式,开始使用标准海压。但是,问题又来了,我从机场起飞后,到了20000英尺还没调,你从机场起飞后刚到6000尺就调了,他……这又不安全了。所以这个转换基准的高度还要通过相应的规则,给大家统一起来。
这个大家一起调整高度表的高度,叫做过渡高度或者过渡高度层。
飞机起飞后,把修正海压(或场压)换成1013的高度,叫做过渡高度,通常是3000米(9800英尺);飞机在下降时,把1013换成修正海压(或场压)的高度,叫做过渡高度层,通常是3600米(11800英尺)。而在9800英尺和11800英尺之间的这个夹层里,因为飞机要换基准,高度都不太靠谱,所以是不允许飞机在其中巡航平飞的。
好了,通播也听完了,我们差不多掌握了起飞前需要的大部分信息,现在可以来打CDU了。
一直以来,虽然大家都叫这个步骤为“打CDU”,但是我个人认为这么叫并不是太准确,貌似应该叫“打FMC”更合适(这里的“打”,是大家平时说的“打”电脑的打)。那么什么叫FMC呢?
FMC的全称是“flight management computer”,怎么样,大概知道了吧,飞行管理计算机。这个FMC,对于现代飞机来说,可真的是太重要了,如果不把飞行员算进去,它可以被称为飞机的大脑了。因为它可以告诉飞机两个“怎么飞”的问题——一个是“往哪里飞”;一个是“以什么样的速度飞”——这也就涉及到了FMC最基本的两个功能。
大家都知道,民航飞机在大部分时候都是自动驾驶的,对吧。那怎么才能叫做自动驾驶呢?我们先来看这几个关系。
首先,我把手脚放到杆和舵上,用我的手脚移动杆和舵,操纵飞机进行机动(就是爬升、转弯什么的),这个叫做人工飞行——这是飞机最基本的操纵方法,我们一般叫“用手飞”,基本上可以等同于我们平时开车的状态。
(飞行员---飞机)
接下来,在爬升到一定高度之后,我们接通了飞机的自动驾驶仪。此时飞机的飞行模式是,飞行员控制自动驾驶装置,由自动驾驶装置控制杆和舵,进而控制飞机,这个叫自动驾驶——这是更高一级的操纵模式了。但是,自动驾驶仪并不知道每时每刻要怎么飞,就好像它只是个打工的,并不进行决策。我们要通过一个叫做MCP的面板上的几个旋钮,来控制自动驾驶仪——我们把旋钮拧到150度,自动驾驶就操纵着飞机往150度转;我们要爬升到20000尺,自动驾驶就操纵飞机往20000尺爬——换句话说,自动驾驶根本不知道你为什么要转到150度,为什么要爬到20000尺,它没有大脑,不会“思考”,即使你的命令是错误的,它也原封不动地遵照执行。这类似于你请了一个不认识路的司机给你开车,他并不清楚你要去哪里,你只能告诉他,“直行”、“左转”这样直接的指令。
(飞行员---自动驾驶仪---飞机)
可是,我们前面说过,飞机在天上的航路是拐来拐去的,而非一条直线。所以即使使用自动驾驶飞行,我们还是需要把那几个旋钮拧来拧去的,还是很麻烦而且出错的几率大大地增加。这时候,FMC登场了!
在这里,我先把“路线图”写给大家:
(飞行员---FMC---自动驾驶---飞机)
看到了吧,在飞行员和自动驾驶之间,我们有了FMC。这个FMC相当于你的一个高级秘书,或者是常务副总经理之类的,它能猜透你整体的意图,或者是你把你的意图告诉它,它能明白,然后一个指令一个指令地下达给自动驾驶,让自动驾驶来执行——这相当于你坐在汽车后座,你秘书坐在前排右边。虽然司机不认识路,只能执行直接的指令,但是你可以告诉这个秘书你要去XXX地,再由他详细地指挥司机,你就解放出来了——而只有这个时候,我们的飞机才叫做在自动飞行,比自动驾驶还要高一个档次。
那FMC是怎么做到的呢?
我们先说它是怎么知道“往哪里飞”的问题吧。
要说往哪里飞,首先要解决的问题是自己在哪里,对不对。飞机一共有几种确定位置的方式——惯导、无线电位置、GPS。
惯导我们前面说过了,就是根据你的坐标原点,一步一步往前数着走,最后知道自己在哪里。
无线电位置则是根据飞机和导航台的相对位置关系来的。本身,一个地面上的导航台的位置是不会变的,对吧。所以,当飞机测出,我是在XX导航台110度方位15海里处时,也可以确定自己的位置。就好像你在市内走丢了,突然发现你右边两条街开外是火车站,你就知道自己在哪里了。
还有GPS。无疑,GPS的准确度是这几种方式里面最高的。美国也在推广单纯靠GPS导航而放弃其它传统导航方式的做法。但是,因为众所周之的原因吧,我们的政策是只把GPS当做一个参考,“用”,而不“靠”。
而要不怎么说人家FMC是“大脑”呢,最后,惯导位置、无线电位置、GPS位置等这几种数据,都统统汇报到FMC这里,再由FMC综合判断,确定自己的位置,这样通常就比较精确了。
好了,这下子我们不会迷路了。但是,知道自己在哪里的同时,我们还要知道目的地在哪里啊。
我们前面说了,我们在航路上,要沿着一个个航路点飞。所以我们要确定的就是那一个个航路点在哪里。而FMC内部就有一个强大的导航数据库,里面存储着各种导航台、航路点的数据信息(代号、坐标等)。在航班起飞之前,我们把今天要飞的航路的点,一个个地告诉(输入)给FMC,最后连接成今天的飞行路线。这样,到了航路上,飞行员接通了FMC导航功能(好像就相当于模拟飞行里的GPS模式吧),FMC就会指挥自动驾驶仪操纵飞机从A点到B点再到C点……这样飞下去了。但实际上,航空公司通常已经把上级主管部门批准下来的航路,输入到了FMC里(FMC里留有给公司用户存储一些定制信息的空间),这叫做公司航路。例如,上面批准我从北京到成都,要飞G点、H点、C点……,那公司的相关人员就会把这个路线事先存到FMC里,再起个名字,叫ZBAA2ZUUU。飞行员在使用的时候,直接输入ZBAA2ZUUU,就可以调出G、H、C……这个路线,检查一下没有问题就可以用了,很方便。
另外,这G、H、C……点只是航路上的位置点,前面我们说过,我们还有一个很重要的问题,就是起飞后怎么到“收费站”——离场程序——还记得吗?FMC的导航数据库里,也存储了绝大多数机场的各种进离场程序,我们直接调用就可以了。这个就不是公司行为了,而是由机场提供给国外FMC数据库公司的,人家从一开始就固化到了FMC的“硬盘”当中。所以,一个完整的航路=起飞机场的离场程序+公司航路+目的机场的进场程序。目的机场的进场程序我们现在可以先不用输入。而起飞的离场程序,虽然我们现在还不知道到底是什么(需要一会儿问管制员),但是我们可以根据经验先猜一个输入进去——猜错了再改过来呗。
下面我们再说“以什么速度飞”。
其实,单讲一个“速度”是不准确的,更准确的说法,是“FMC还能提供飞机性能方面的数据”。
我们知道,普通的汽车只有5个档位,卡车好像更多一些,我还听说过,有那种运输导弹用的超级大卡车,甚至有16个档。这说明什么呢?越是大型的车辆,操纵就越要精确。那就更不用说比汽车大得多,在三维空间内活动的飞机了。
在7800米飞什么速度比较省油;在10100米飞什么速度省油;从2100米到6900米,以什么样的速度,飞机爬升得最快;62吨的重量,飞机的落地速度是多少;今天的条件下,我飞机最多只能飞多高,最佳是飞多高等等……这些速度和高度,并不是确定的,而是要根据当时实时的高度、飞机重量、大气温度等等,综合计算出来的(当然,有的项目计算出来的是最佳值,最好这么飞;有的项目计算出来的是限制值,不能超过这个限制)。另外,飞机使用的很多速度值,落实到坐标上都是一个抛物线——在同样的高度、温度、重量,只有一个速度能让我的飞机飞出最大的上升率,飞得再快或者再慢,上升率都会减小。
在没有FMC之前,飞机上会有很多厚厚的性能手册,里面有若干若干的图表,而且飞行组里还要增加一个专职的机械员,他很大一部分工作,就是来查各种性能图表。但还是那句话,这样不但增加了飞行人员的工作量,而且,即使你指派专人负责查表,起码出错的几率会大大增加,同时很多数据查出来的不是很精确。
好在后来FMC出现了,它不但里面内置了导航数据库,还内置一个强大的性能数据库,把那些厚重的手册,变成0和1,存储在了计算机当中。当我选定了要以某种形式飞行后,FMC会自动计算出当前模式下的最佳速度。当然,我们可以选择直接让FMC来帮我们控制速度,也可以人工输入一个速度让FMC去执行。
以上就是FMC的两大主要功能——导航和性能。当然,FMC的强大并不仅限于此,以后遇到了咱们再说。
回过头来,咱们再说几句本篇最前面提到的CDU。CDU其实是一个用来人机对话的界面,差不多像个掌上电脑,有一个显示屏和一个键盘(键盘上有数字键、字母键、空格、删除等,还有一些特定的功能键)。CDU大多数时候是被用来和FMC对话的,但并不仅仅和FMC对话。实际上,飞机上还有几个系统,和FMC一样,把CDU作为一个界面——电脑有好几台,键盘和显示器只有一套,轮着用。
好了,FMC里面大部分的数据已经输入完毕,驾驶舱的初步准备就算结束了。这时候,客舱乘务员的准备也完成了,地面的商务人员开始上客了。
现在向管制员要个放行许可:
“XX放行,早晨好,XXXX航班,停在X号位,通播X已经收到,去XX,请发放行许可。”
“XXXX,早晨好,可以按计划航路放行至XX,XX号跑道,XXX号离场,起始高度900米,离地后联系进近120.3,应答机XXXX,通波X有效,准备好后请联系塔台118.1。”
要说清楚放行许可是怎么回事,我们可以拿开运动会来打比方。例如学校要举办个运动会吧,你要参赛,首先要由班级的体育委员给你报名,申明什么人参加什么项目在什么组之类,然后参赛人员的名单,由大会的组委会,分发到裁判员手里。等真正比赛的那天,在正式比赛那天,裁判员要拿着这个名单,进行检录。通过检录,来确定报名没有错,确实是这个人,而且这个人确实也是来了。最后进行比赛。
前面我们说过,我们在上飞机之前,地面人员给我们的那个“签派放行单”,同时要传真给管制部门一份(这个部门通常叫站调)。这相当于给我们今天要飞的航班去报个名字。然后站调再把我们的计划发给塔台上专门管“放行”的人。我们要放行,他发放行的这个过程,大致相当于一次检录。有了放行许可,就证明这个航班各方面已经就绪,进入了待飞的状态。
下面再看放行的具体内容。
“XX放行”这个通常就是机场的名字,例如宝安放行、白云放行什么的。但是放行并不一定是一个固定的管制席位。换句话说,并不一定是在一个固定的频率里由一个固定的管制员向飞机们发放行许可。只有在深圳、广州这种比较繁忙的机场才是这样的。在一般机场,发放行的工作通常由地面管制员,或者塔台一并完成。
“XXXX航班”这个是我自己的呼号。一般都是“国航1234”、“上航4321”这样的。
“通波X已收到”这个前面说过了。
“可以按计划航路放行至XX”这句是套话,但是每次都要加上这么一句。反正我还没见过“不可以按计划航路放行至XX”或“可以按非计划航路放行至XX”的情况。
“XX号跑道,XXX号离场”跑道这个很好理解啦,离场这个以前也说过,就是指令你一会儿用哪个离场程序。我们刚才在FMC里面输入的那个,只能算预选一下,这下子我们就知道用哪个程序离场了,如果刚才猜错了,修改一下就可以。
“起始高度900米”首先要声明,这个900米只是在举例子而已,每个机场都有自己的程序和规定,不同的情况下,这个高度也不一样。怎么理解呢。飞机起飞后,一定是要向上爬升的,对吧。可是爬到多高呢?起始900米——就是是起飞后先爬到900米,如果有进一步的指令了就继续爬升,如果没有指令,就在900米改平,等待下一个指令。
“离地联系进近”进近是一个管制员的称呼嘛。这又涉及到到终端区管制席位的划分了。比较繁忙的机场,塔台只管你起飞降落,只要你一离地,就不归塔台管了,而归进近管,所以让你离地后联系某个频率。但是如果是不太繁忙的机场,塔台和进近是一个人,这句通常就没有了。
“应答机XXXX”。嗯,这个是本篇重点要说的——应答机。
首先,飞机在天上飞,是受地面上的管制员指挥的。管制员指挥飞机的方法有两种,一种叫程序管制,另一种叫雷达管制。
进行程序管制的时候,管制员是没有雷达的,依靠飞行员的位置报告,判别各个飞机的在空中的位置,然后进行指挥。例如,我在程序管制区域,飞到了一个航路点的上空,就会告诉管制员:我的航班号、高度、位置(现在在哪个航路点上空)、我要飞的的下一个点是什么、预计飞达下一个点的时间、再下一个点是什么。然后管制员通过我的汇报,掌握了我飞机的情况,再结合其它飞机报告的信息,进行管制。但是,实行程序管制的缺点是显而易见的——地空双方的负荷量都很大,而且这样单纯依靠人口头交流信息,很难免存在误差和误解。为了避免位置报告时的人为误差带来的不安全因素,所以在程序管制区域把飞机和飞机之间的间隔拉得很大,又对整个天空上飞机的运行效率有很大影响。所以,程序管制基本上已经算作一种过时的管制方法了,只在大洋区域和一些实在无法架设雷达的地方使用。
而比程序管制更先进的,就是另一种管制方法了——雷达管制。顾名思意嘛,实行雷达管制的时候,管制员是对着雷达屏幕工作的。
提起雷达,估计大家一下子会想起电影里的某些情节“一个雷达兵正在监控雷达屏幕,突然他一跃而起,大呼小叫地喊来了一个军官,镜头切向雷达屏幕——密密麻麻的小白点预示着一场战争已经不可避免了……”。军用雷达大概是这样的吧,其实我也不知道,我只知道这样的雷达拿到民航来肯定没用——因为打仗的时候,你只要知道一个白点是一架敌机就可以了,而至于哪架是哪架,好像我们可以不关心;而民航就不一样了,如果管制员面对着雷达屏幕,看到的只是一堆白点,我想他会发疯的,根本不知道谁是谁嘛,还怎么管!所以,民航管制用的雷达不太一样,我们用的是“二次雷达”。
我前面提到了应答机那个设备了吧。飞机上的应答机和管制员使用的二次雷达,是一起配套使用的。我们在起飞之前,管制员分配给我们一个四位的数字,当做我们的应答机编码(就是上面说的应答机XXXX喽)。然后我们把这个代码输入应答机。到了天上,当应答机收到二次雷达的一个询问信号后,会把这组编码回复出去(应答机就要应答嘛),然后在雷达屏幕上,不但能显示我们飞机的这一个白点,在白点旁边还能显示出这组编码。想要知道谁是谁,只要看看这组编码当初分配给谁了就可以。当然,当分配给我们编码的这个管制单位把编码告诉我们的同时,也会把编码告诉其它的管制单位,否则人家看到编码了也对应不起来。
其实,应答机的功能还不只这些。S模式的应答机是现在世界上最先进的应答机了,它不但可以在和二次雷达交互的过程中把我的那个四字代码发送出去,还可以把我飞机现在的飞行高度发送给管制员。这样,雷达屏幕上每个白点旁边不但有四个数字,还有这个“白点”目前的飞行高度,以及它是在爬升,还是在平飞,还是在下降(由向上或向下的箭头体现出来)。这样,管制员可以很直观地在屏幕上看到每一架飞机的位置、高度和高度变化趋势——和前面说的程序管制比起来,这种雷达管制的好处不用我说,大家也能明白了吧。
不过,应答机还有更先进的功能呢。它不但可以和地面上的二次雷达交互,还可以和别的飞机交互。记得前面有朋友问过,在天上能不能通过雷达看到别的飞机的问题。这就是答案了,在天上完全可以看到周围一定范围内的飞机,但是不是根据雷达回波,而是通过两架飞机上各自应答机私下的交流进行的。实现这种交流的前提就是两架飞机上必须都安装这种最先进的应答机,否则不能形成“一问一答”,无法交互,自然就看不到了。
在飞机上,如果有一架别的飞机在我周围,两架飞机的应答机就会在私底下先聊聊,弄清楚各自的位置、高度和高度变化趋势后,把对方的的情况显示到自己的屏幕上。但是,飞机看飞机,是不显示那个四位的应答机编码的,和管制员需要看到应答机编码的原因正好相反——我只要知道那有架飞机就可以了,至于谁是谁对我来说关系不大,对吧。
另外,我估计大家肯定会有这样的生活经验:在一个很窄的空间,你和另外一个人相对走过来,你们俩需要各自避让对方一下,结果,你往你的左边闪,他往他的右边闪,看到不对,你往右边闪,他又往左边闪……当然,平时生活中有点这样的小误会,不算什么大事,但是,在飞行中就不一样了。虽然在平常飞行中,极少极少会遇到两架飞机对头飞这样的冲突,但是,一旦遇上了,最怕的就是双方飞行员象在平时生活中那样,避让到同一个方向去了。假如一旦遇到这个情况,应答机就又有了表现的舞台——它会在双方发生冲突的时候(对于两架飞机来说,靠得近到一定程度就算是冲突了),在私下再商量一下:“你往上爬升点?”“好,我往上爬升,你可别忘了往下下降一点哦。”“没问题,您就瞧好吧”……,然后应答机又各自分头把商量出的结果,显示在飞机的显示屏幕上,引导飞行员操纵飞机,使用最合理的方式,互相避让。这样就可以在根本上避免前面说到的那个生活中的误会了。
到目前为止,驾驶舱的直接准备基本上结束了。旅客也上得差不多了。这时候会有一个地面的工作人员,手里拿着几张纸,匆匆的走进驾驶舱,交给机长,机长签字确认后,机组留一份,乘务组留一份,地面人员自己留一份——这个东西叫舱单。
很遗憾,我又要说前面重复了好几次的一句话——这是一份航班飞行必要的法律文件——不过,这是正常情况下最后一份文件了。
大家都知道,在天上飞的东西,无论是飞机,还是风筝,都要讲究个平衡的。而要讲求平衡,最有效的方法就是让重心四面八方的重量一样。对于飞机来讲,主要是要把重心四周的力矩,控制在一个限定的值之内。
我们通常讲飞机的重量,要包含这么几个因素——
1、基本空重:就是一架空飞机,也不加油,放在那里是多重
2、加的燃油的重量
3、业载:旅客、旅客随身带的行李、旅客托运的行李、航空货运的货物、机组……这些所有的重量
所以,飞机最后的重量=基本空重+燃油+业载
飞机这东西设计出来之后,它本身肯定是平衡的,这个很好理解。
我们往位于左右机翼里的油箱中,均匀地加入燃油,只要保持左右燃油量一致,飞机还是平衡的。
这样,我们可以看出,在一次航班当中,对飞机平衡影响最大的因素,就是旅客和货物所处的位置。
实际上,起码就737来说,因为机体比较窄嘛,所以左右的平衡问题还不算太大,只要不是所有的旅客都坐在一边、所有的货物都被装在一侧这种极端的情况,我们通常认为左右会是平衡的。而对于前后的平衡,说道就比较大了。波音在设计和制造飞机的时候,根据距离重心的远近,把货仓和客舱分成了几段(这个和头等舱、经济舱那种“段”的概念没有关系,你看不出来,完全是数字化的概念,例如第一排到第十排为第一段,第十一排到第二十排为第二段……这样的)。这样,每一段都有了一个“力臂的长度”,只要我们再控制好各段所装客、货的重量,就等于控制好了作用在这个力臂上的“力”,因为“力矩=力X力臂”嘛,所以也就控制好了这一段的力矩。现在,我们可以把飞机想像成一个跷跷板,作用在这个跷跷板所有向下的力矩之和,(近似)等于所有向上力矩之和,我们就认为飞机前后也平衡了。
怎么,你很困惑?乘客、货物的重量形成了向下的力矩这个很好理解,那么向上的力矩是从哪里来的呢?看看,前面的帖子没好好看吧。再复习一下,飞机的升力是由机翼来的,机翼产生了升力之后,带着飞机向上升。所以,向上的力矩就是机翼上的升力X机翼距离重心的力臂长度。
机场的地面服务部门,会有一个专门的“载重平衡室”,在搜集到这次航班所有货物的重量信息后,把货物按照上面说的原则,分配到各个货舱的“段”中。当然,搬运工会比较严格地按照载重平衡室指定的位置放置货物,再固定好,所以只要工作人员没有计算错误(这个可能性通常不大),那货舱也就平衡了。
再说客舱。有了上面的知识,我们可以很轻松的明白,每一段每一段客舱里面坐的客人数量,要大致相同。这也是为什么乘务员通常要在起飞之前,很辛苦的规劝那些没有坐在自己位置上的旅客按座号坐的原因了。当然,你在你座位的前后一两排随便坐坐,这个没有问题,但有的乘客是图方便,进来就找个前面的位置坐下,有的旅客是图清净,进来就径自跑到最后面坐——不要小看这几个没有按位置坐的人啊,在力臂很大的情况下,那么很小的力,就可以对力矩造成很大的改变,不是吗?遥想当年大连的“五。七”空难,很大一部分原因就是后舱的火势起来后,惊慌失措的乘客纷纷往前舱涌,造成飞机失衡,继而无法控制……所以,当下次您乘坐飞机的时候,请尽量按照座号入座。
嗯,问题又来了,对于货舱里的货物,我们当然可以准确得掌握重量的信息——按重量收费嘛,自然马虎不得。可是,对于乘客呢?好像乘机时,没有逐个人过秤的手续。嗯确实,对于大规模的航线运输来说,让旅客上飞机之前逐个称称体重,一是太麻烦,另外好像也有点侵犯隐私权的嫌疑。所以,航线运输通用的做法是按照平均重量计算旅客及其手提行李的重量——一个成年人算XXKG、一个儿童算XXKG、一个人的手提行李算XXKG……但要说明的是,这么做仅仅是一种折中的做法,如果究其根本,还是每个旅客都称一下体重最好——国外的一些通用航空公司在运行时,因为他们的飞机比较小,对于重量的平衡更敏感,所以真的是要逐个人称重,然后安排座位的。
但是,按照平均体重计算的方法看似简单省事,但是如果这一个航班的旅客都偏重,甚至,干脆就是一个减肥旅行团,怎么办呢?请大家放心,飞机之所以安全,就是因为在规定和设计上,都有很大的余度。例如,本身每个人和随身行李假定的平均重量,就已经规定得偏大了,所以,如果波音的手册上规定737只能装5吨货,我们按照平均重量装“满”这5吨的时候,也许实际重量只有4.5吨,同时,其实波音公司是按照8吨货的装载能力来对飞机进行设计的——而也就是这一层层的“余度”,保证了在通常能够遇到的偏差下,我们的飞机依然是安全的。
好,回过头来我们再说舱单本身。载重平衡室分配好货物的位置,再根据旅客的情况,把客、货的情况综合起来,利用专门的软件,制作出这一份舱单。上面写明了每个“客舱段”装了多少人、每个“货仓段”装了多少货等等。把舱单送给机组签字确认,原则上是让机组对这种分配是否得当、合理进行最后的确认。但是,因为时间和精力的原因,通常我们是没法自己去验算一遍舱单是否正确的(如果手工整个计算一遍,需要不小的工作量),我们都是默认舱单已经正确了(除非地面人员送错飞机了)。我们要从舱单中提取出的信息,是飞机的重量。
上面说过,飞机很多性能方面的计算,例如最佳速度、最佳高度等,都和飞机的整体重量有关,所以,FMC在计算时,是需要这个重量值的。但是,正如同人没法掂量出自己的重量一样,飞机只能自动侦测出油箱里油的重量,而没法自动测量出整个飞机的重量。所以我们需要在舱单中找到这个值,把它输入到FMC里。
莫急莫急,一个航班能够安全运行,就是因为我们在起飞之前做了大量的相关工作,对吧。
所以,在起飞之前,还是有几段要啰嗦的
前面有朋友曾经问到,飞机起飞需要用多长的跑道,需要多大的速度才能离地的问题,这就涉及到了本篇的话题——《起飞分析手册》。
在进入这个话题之前,首先大家要掌握这么几个概念:V1、Vr、V2。
首先捡容易的来说。Vr,这个r就是rotate的缩写,所以Vr可以叫做抬前轮速度或者抬头速度。只有当飞机加速到Vr的时候,飞行员才可以带杆让飞机抬头离地,如果小于这个速度,很容易造成擦机尾。
再说V1。这个速度,我们通常称其为决断速度。我们知道,飞机发生机械故障是不会分时候的,任何状态下都可能出现某个部件失效的情况。如果故障发生在天上,那么就靠机组的处理;如果发生在地面上,那就比较简单了,干脆不起飞了,滑回去,让机务人员来处理。可是,如果这个故障发生在起飞滑跑这个“地面——空中”的临界状态下呢?这就比较难办了。
显然,这时候我们有两种选择——不起飞了,让飞机继续留在地面上,或者继续起飞,让飞机到空中去再说。其实无论是否继续起飞,我们都不能一概而论。因为如果这时候飞机速度已经很大,很接近抬前轮的速度了,虽然还没有离地,但此时刹车可能已经无法确保飞机能在剩余的跑道上停住了。如果在这种大速度下贸然中断起飞,从而导致飞机冲出跑道,也许造成的损失比那个故障本身造成的损失会大得多。反过来说,如果这时候速度并不是很大,我们只要及时采取必要的措施,完全可以让飞机在跑道上安全得停下来,我们依然决定继续起飞的话,那显然也不合适,因为毕竟在地面上处理故障要比在空中处理故障更安全更有效。这时候大家应该差不多有了这么个印象——如果在滑跑速度比较小的时候出问题了,我们就停下来;如果在滑跑速度很大的时候出问题了,我们就继续起飞。可是,到底多大算是“大”速度,多小算是“小”速度呢?V1的出现就解决了这个问题。我们在每次飞行前,都要确定一个V1速度,假如问题出现在V1之前,我们就停下来(这时候是完全能够停下来的);如果问题出现在V1之后,那就说明现在刹车已经来不及了,只能继续起飞。所以,这个V1我们叫决断速度——在这个速度我们要做决断——起飞,还是不起飞!
再说V2。这个V2我们通常叫做起飞安全速度,或者干脆就叫安全速度。当飞机离地后速度达到了V2,我们就认定飞机已经成功的起飞了,转而进入爬升状态。
嗯,这下大家知道这三个速度对于一次起飞来说,是相当重要的,可是这三个速度到底怎么确定是多少呢?这就要说到《起飞分析手册》了。
在每次起飞过程中,影响这三个速度的因素大概有以下这么几个:飞机的全重、跑道长度、道面情况(是湿的还是干的)、跑道的坡度、风速的情况、机场周围的障碍物情况、外界温度……等等。这里面有的因素是固定的,例如跑道长度、坡度这些,有的因素是变量,每次飞行都不一样,例如飞机全重、温度等几项。航空公司会利用一个软件,把这个公司要飞的所有的机场的所有的跑道的数据都一一综合进去,然后制作成一本厚厚的《起飞分析手册》。这个手册里面每个机场的每条跑道,都有相应的表格。例如,如果我们今天要在北京的36L跑道起飞,我们就会拿出这本厚厚的手册,翻到北京首都国际机场那部分,找出36L跑道那页,纵坐标是飞机的重量,横坐标是风速……,一对应,即查出相应的三个速度值。
另外,这本《起飞分析手册》还有一个很重要的作用,就是查阅“减推力”起飞所需要的数据。
什么是减推力起飞呢——最通俗的解释,就是在起飞推油门的时候,通常我们没有必要把油门一推到底,而只要推到中间的某个位置,所产生的推力就足够让飞机在相应的条件下起飞了(注意,是相应的条件,上面所说的那些影响因素,只要有一个改变了,这个油门的位置就要相应变化)。那么,到底这个油门的位置应该要在哪里呢,我们也是在手册里面根据外界因素查出的。
写到这里,回过头自己看看都觉得无聊和凌乱,也不知道有没有人会对这个感兴趣。反正具体的技术细节也就不多说了。
再说点稍微有趣的吧。听说在早年间,中国民航——是整个中国民航,而不仅仅是飞行员——对减推力起飞这个概念并没有清楚的认识,总觉得我花那么多钱进口的发动机,总要物尽其用。把油门推到底起飞,又“安全”又省事儿。而留着若干的推力不用……——我买这么大的发动机干嘛?我干脆直接买个小发动机好了。后来国外生产发动机的厂商和维修公司就很纳闷,为什么卖到中国的发动机,总是比卖到其它国家的发动机使用寿命短……后来,大家意识到减推力起飞的好处,才在中国民航推广开来。
在这一切一切的准备工作都结束之后,一般机长会提起飞机的停留刹车,然后让副驾驶执行飞行前检查单。
关于刹车,飞机的刹车和汽车的差不多,都是用脚踩的。只不过飞机的刹车不是单独的一个踏板,而是有两块儿,在方向舵踏板的上方。两组刹车片分别装在后面的两组主轮上的(前轮并没有刹车能力),并与左右刹车踏板对应——踩哪边的踏板,哪边刹车片起作用。同时,飞机还有一个类似于手刹的刹车装置,可以叫停留刹车,也可以叫驻留刹车,英文叫parkbrake。
我们首先来回想一下汽车是怎么刹车的。我们在开车的时候,如果在行进过程中需要刹车,我们通常会采用脚踩刹车踏板的方法刹车;如果是需要长时间停车,司机们都会拉起手刹。之于飞机,和汽车有相同也有不同。相同的是,在滑行过程中,如果需要制动,我们也是用脚踩的那种“人工”刹车。不同的是,只有在短时间(几分钟)需要停住的时候,我们才会拉起“手刹”,而如果是长时间需要停住(半个小时以上),我们就会利用一种飞机外的工具——轮档。
说到轮档,不知道大家注意过没有,每次飞机滑到廊桥,停下后,都会有机务人员拎着几个三棱型的木头块,顶到飞机的轮子的前后方。这个东西就是轮档。这个东西道理很简单啦,大家想一想都能明白,基本上就和我们汽车的刹车不好用,我们找块儿砖头垫到车轮下一样。别小看了那不起眼的一组轮档,很起作用的哦。
那为什么飞机不象汽车一样,任何需要长时间停住的时候都拉起“手刹”,而采用轮档这种看起来不那么高科技的玩意儿呢。首先我们要清楚的是,飞机在完成一次着陆后,刹车片里面会聚集很大的能量,里面非常的热,这时候急需松开刹车,利用过站的时间让刹车片充分冷却。如果在关车后继续拉着停留刹车,那么刹车片里的能量就无法释放出来,对飞行安全造成影响。其次,飞机的刹车片非常昂贵,在长时间停止的时候全程使用“手刹”,势必增加刹车片的磨损,增加了不必要的成本。
所以飞机的三种刹车方法是这样一个关系:
滑行过程中使用脚踩刹车——>短时间的停机和无法安放轮档的情况(例如飞机在跑道头等待几分钟,这时候只能使用手刹,没法派个机务过去放轮档)使用停留刹车——>长时间的停机(如在廊桥过站或在停机坪过夜)使用轮档。
知道了这三种刹车方法的关系之后,我们可以总结出各种刹车方法使用的流程:
飞机滑到廊桥边,踩刹车让飞机停住——>飞行员提起停留刹车——>机务放置轮档,然后通知飞行员轮档已经挡好,飞行员松开停留刹车————>准备推出前,机务通知飞行员提起停留刹车——>机务撤掉轮档——>飞机滑出,开始使用脚踩刹车。
刹车就介绍到这里,不知道大家清楚了没有。
至于那个飞行前检查单,我会在以后专门说一说的。
在做完飞行前检查单之后,飞行员就开始等待了。等待什么呢?等待乘务长的汇报。
在正常情况下,乘务员会点清旅客的人数,然后和地面人员确认所有的旅客已经上齐了。之后由乘务长报告机长乘客已到齐,请示是否可以关舱门。当然,绝绝绝绝大多数情况下,机长会指示:可以关舱门。然后副驾驶向管制员汇报:本航班已经准备好了……可是,有很多情况会让我们没法关舱门。
在讨论这个问题之前,首先需要大家明确的是,飞机关舱门是一件很严肃的事情。舱门并不象咱们家里的门一样,不用了先关上,什么时候需要了就打开。在飞行前,只要舱门已经关闭,轻易是不会再打开了。如果舱门二次关闭(开启)的话,是要提交情况说明的报告的——是什么原因,是谁的责任等等。所以呢,在关舱门之前,就一定要先确认没有任何问题,避免不必要的麻烦。可是,恰恰有的时候就因为某些问题,我们暂时还不能关门。
当然,这些问题是多种多样的,总体可以分成两大类吧。
一类就是航空公司的原因了。例如,乘务员和地面人员某些交接手续出了问题,或者飞机有点小毛病,机务人员正在上上下下地维修等等。不过,我敢肯定的是,除非是机械故障这种不可抗因素,单纯因为航空公司员工的人为因素造成的舱门无法关闭,致使航班延误,现在真的不多了。
因为一个成熟的航空公司,势必在信息传递、手续交接等方面有着相对合理和完善的工作流程,能够确保在规定的时间内,完成航班保障的各项任务。所以,单纯在程序、流程上出问题的可能性应该不大。当然,我们也知道,有了合理的工作规程,只是有了一个顺畅的外部环境,而最终工作的效果如何,还是要取决于航空公司员工本身的主观能动性。很“遗憾”,现在航空公司地面的一线员工,不是没有主观能动性,而是不敢没有主观能动性。
现在各个航空公司对于航班的正常率抓得都很严格。在一部分延误无法避免(因为天气、航空管制等非航空公司原因)的情况下,只能着力在能够避免的那部分延误上下功夫——而这方面主要要避免的,就是因为员工的人为失误造成的延误了。别的公司我不知道,反正我们公司规定,凡是因为某个人的责任造成的航班延误,每延误一分钟,就扣那个人好像是五十块钱吧。你想想,一个地面的一线员工,一个月才挣多少啊!所以,即使单单从自己钱包的角度,也没人敢怠慢任何一个航班。
再说另一类的原因吧——坦诚地说,往往这才是我们平时最多遇到的情况——旅客原因。
其中的重中之重,就是旅客晚到或“失踪”了。很多不经常乘坐飞机出行的旅客,常常对于登机前办理各项手续——尤其是目前比较严格的安检过程——所用的时间,缺乏充分的认识,导致迟到。还有的是,明明这个人都过了安检了,可是到了关舱门的时间,无论怎么广播,就是找不到人,不知道到哪去了。
碰到这种情况,就需要机长做决断了。心肠比较好的机长,也许会等你一会儿。如果遇到做事比较严格的机长,或者本来这个航班就已经延误了,又或者机场正出于边缘天气,并且有恶化的趋势……往往会通知地面,把迟到的旅客减掉——没办法,我们需要考虑的是那些已经等在飞机上的旅客的利益。其实,减掉这一个旅客也不是那么轻松的事。假如这个旅客没有托运行李还好,减人只不过需要做一些简单的文字工作而已,但是如果他已经托运了行李(虽然人找不到,但他的行李已经被装到飞机上了),那还要清仓——把他的行李找出来,拿下来。按照条例来说,我们是不允许载着无主的行李飞行的——个中原因,大家很容易想得到吧。可是,进行一次清仓又需要花挺长的时间……所以有时候为了避免清仓所带来的时间损失,我们又不得不多等某个旅客一会儿。
有的时候,我们还会遇到这样的情况——也许几个飞行的兄弟都有同感——尤其在某几个改革开放比较早的城市,经常有几个衣冠楚楚的旅客,整个登机过程中,好像跟他们没有关系似的,就站在廊桥登机口那里。即使是不排队,他们也不上飞机,乍一看还以为他们不是本班的旅客。只有到最后的时刻了,或者已经晚了几分钟了,才见他们大摇大摆地走上来……我实在是无法揣摩这样的旅客到底是什么心理,也许是对航空公司延误的一种报复,抑或是彰显身份??
除了以上这些外,因为旅客造成舱门无法关闭的原因还有很多,可以说是五花八门了。例如因为航班本身已经延误了,机上的旅客“霸占”登机口索要赔偿什么的。
好了,假设我们已经得到乘务长的汇报,一切正常,可以关舱门了。机长指示她“关舱门”。然后再扫一眼货舱门的指示灯。灯已经熄灭了,这说明货舱的门已经关闭了,换句话说,货物和行李已经装好了。这时候,我,副驾驶再次戴起耳机,和管制员汇报:“XXXX航班,X号桥位,已经准备好了,申请推出开车”。
如果运气好的话,管制员会告诉我:“XXXX航班,可以推出开车”。这说明我们现在就可以走了。
如果运气不好呢,“XXXX航班,稍等,有控制,给你申请”
完了,这说明少则五分钟,多则数小时的一段等待开始了。我估计,这恐怕是绝大多数旅客最不愿意碰到的情况了——被“困”在飞机上,不知道到底什么时候能起飞,没有活动的空间,不能吸烟,闷热,百无聊赖……甚至经常有乘客愤怒的抱怨:同样是等待,为什么不让我在下面等,非得让我们在飞机上受这个罪……相信我,这样的等待同样是航空公司非常非常不希望遇到的——飞机停在那里不能执行航班(一架737一天的租金据说将近10万元人民币,干等一小时等于损失了多少?),白白消耗机组的执勤时间(一个机组每天的执勤时间是有限制的,如果等待的时间超过了这个限制,只能重新派遣机组甚至取消航班),燃烧昂贵的航油维持APU的运转以给飞机供电供空调……
其实需要事先说明的一点是,如果航空公司可以预见到这个航班会有延误发生的话(例如目的地机场天气不好、飞机需要格外的维护……等等,还包括各种各样的“公司计划原因”),基本上就不会让旅客登机了。因为反正延误已经明确了,登机也走不了,还不如让旅客在候机楼里等。这样无论是从成本还是后续服务来说,都是最佳的选择。而只要飞机的舱门已经关上了,航空公司地面保障的工作基本上就算是已经结束了。航空公司已经做完了为保证航班正常所能做的一切。再之后的等待也好,控制也好,都不是一家航空公司能够左右得了的了。
那通常都有什么原因会让我们暂时走不了呢?大概大家的第一反应就是天气原因。没错!我们前面说了,如果我们能预见到不利于飞行的天气,就不会让旅客登机,但是恰恰有一些恶劣的天气情况我们把握得不是那么准,例如短时雷雨。
我们都知道,天上的云根据其成因、特性和带来的天气现象,可以分为很多种。对于飞行来说,有的种类的云基本上可以当它不存在,无论是穿越还是在其中飞行,没有任何危险,而有的类型的云,是无论如何不能飞进去的,很危险,例如积雨云,特别是伴随着雷暴的积雨云。积雨云是一种对飞机有着极大危害的天气现象,云中不但有强降水,有十分强大的乱流,经常还伴有雷电。对于我们普通的生活来说,打雷闪电、阵雨,大多是拜积雨云所赐。
虽然就目前的科技条件下,预测出从几点到几点机场区域将存在雷雨天气这个难度不大,但是因为积雨云这东西,无论是形成、发展还是消散都很快(一块积雨云从形成到消散,生命周期基本上在一个半小时以内),所以我们很难准确判断出究竟从哪个时刻会有积雨云形成,究竟哪个时刻积雨云会消散……。换句话说,我们只知道今天下午从一点到四点半,会有雷雨的出现,却无法准确判断出这个雷雨到底是从一点半到三点,还是三点到四点。而且,对于某一块雷雨来说,其覆盖的位置也很关键。有时候虽然一块雷雨形成了,但是它没有存在于我们飞行的路径上,那么没问题,我们可以继续出发。但是,假如这块雷雨恰恰把我们离场的路径给挡住了,那么我们就只能等其消散或者飘移走了。
具体到现实情况——天气预报说一会儿可能会有雷雨,目视观察一下,机场上空确实也是黑云压顶了。这时候,地面人员在抓紧组织旅客登机,机组也在抓紧时间进行飞行前的准备,以期在雷雨形成之前能“冲”出去。可惜,就在上客上到一半的时候,传来了一个坏消息和一个好消息——坏消息是雷雨已经形成了,并且覆盖了我们的路径,暂时不能走了;好消息是今天的风比较帮忙,有把这块雷雨吹往别处去的趋势。这种情况下,我们一般都让旅客继续登机,然后在飞机上等待天气的好转。
说到这里,估计会有朋友说我骗人,说我是为航空公司开脱了——雷雨虽然有危害,但这东西并不是任何地方,任何季节都会经常出现的,而机上等待却基本上都成坐飞机的惯例了。有的时候明明晴空万里,但是还是需要坐在飞机上等。
嗯,没错。我上面举的那个例子,确实也是极端了一些。不过,天气也只是造成这种等待的一种原因之一而已(注意,是“这种等待”,我们现在讨论的是这种“机上”等待)。就我个人来说,碰到最多的情况,是管制原因。
通过前面的一些只言片语和大家日常的知识,我相信很多人都大概知道管制员是干什么的了——我们在天上怎么飞,飞多高,都是由地面的管制员指挥的,同样,在地面上,能否启动发动机,能否滑出,能否起飞,也要听从管制员的指令。当管制员让我们等待的时候,我们通常称这种等待的原因叫“管制原因。
首先,我们要知道的是,在天上的飞机与飞机之间,无论是垂直的还是水平的,都要有足够的安全间隔。这个安全间隔总局有着明确的规定,但还是一样,这个规定只是一个下限值。实际上,很多地方的空管局都根据自己运行的实际情况,(主要是保证自己的管区不出事),进一步加大了这种间隔。顺便插一句,中国民航能够保证这么长时间的安全运行记录,一个是靠着某位领导几乎强制性地淘汰了若干服役时间比较长的久飞机(现在我们连737-200都没有了。不过这也没办法,相比于美国这样的航空强国,我们的飞机维护水平不如人家,而相比于非洲、东南亚的某些国家,我们又富裕了那么一点点,所以使用“新”飞机,成为了保证安全的一个措施);再一个,靠的就是拉大空中的这种安全间隔。
但是,安全和效率有的时候就是这么矛盾。天空就是这么大一个天空,当飞机的密度减小后,同一时刻内航班的流量,就要受到影响。特别是北京、广州这种几乎已经满负荷运行的空域。虽然有关部门在设计航路,审批航班申请的时候已经考虑到这些因素,所有的航班如果严格按照计划表上的时间来运行,都能够正常,但那也只有在所有航班都完全正常这种理想的条件下。在大型机场,我相信每天都会有若干航班因为各种各样的原因推迟自己的起飞时间,这样影响的并非只有它自己,还有后面临近的要起飞和着陆的航班。一班压一班,最后很可能造成某个区域内航班或大或小的混乱发生。
一般遇到这种情况,例如说是在北京吧,北京的管制员就会给各地的机场打电话:你们不要让飞往北京的航班起飞啦,等一会儿我们把北京区域内的矛盾缓解下来再说。这时候,如果你正好坐在某个飞往首都的航班上,那么不好意思了,你只能等。
那为什么一定要让旅客等在飞机上呢?
首先,只有一切准备就绪,关好舱门的飞机才能向管制员申请开车指令。否则,你把旅客都放在候机楼,天知道一会儿让你走的时候,会不会发生旅客“失踪”这样的事情。其次,这还涉及到一个排队的问题。当你向管制员发出开车申请的时候,实际上就是在管制员那里挂了个号,没错,我们都是称其为“挂号”的。然后,管制员会依照挂号的次序,依次放行飞机的。所以,你的旅客越早登机完毕,越早准备好,你就可以越早去排队,相对早走的可能性就越大。
不管是等待了没有,反正最后管制员会给我们一个指令:“XXXX,可以推出开车”
Oh yeah,能走了!
于是我兴奋地打开了防撞灯,接通了所有油箱的油泵,然后在和地面机务人员沟通之后,接通了液压电动泵。
防撞灯有两个,机“腹”和机“背”上各一个,红色的,打开之后会“一秒一秒”地闪烁。凡是出于运行状态下的飞机,这个灯都是要打开的。
油箱的油泵这个很好理解啦,每个油箱有两个泵,一共六个,负责把油抽到发动机里。
液压泵嘛,大家知道,飞机上很多东西,例如说收放起落架什么的,是靠液压系统作用的。液压系统当然要有液压泵啦。飞机的液压泵有两套——一套由发动机带动转动,但是,我们现在还没有启动发动机嘛,所以就要接通另一套液压泵,靠电动驱动的。
然后机长指令我执行“启动前检查单”。……
在这期间,会有一个机务人员,站在飞机的右前侧。那里有个耳机的接口,机务人员把自己的耳机接上,可以和驾驶舱通话。那说什么呢?首先他要和驾驶舱协调什么时候松刹车(手刹),什么时候开始推出,什么时候再次拉起“手刹”之类的;其次,因为飞机也没有倒车镜什么的,因而在向后推出的时候,我们完全是被动的,所以要有一个人站在下面,负责观察地面的情况。
机务:“驾驶舱你好,(我是)地面,可以松刹车。”
驾驶舱:“刹车松开,可以推出开车了。”
机务:“可以推出开车,收到。”
这时候,威力强大的推车开动了,把飞机按照预定的路线向后推。再次强调一下吧,目前绝大多数飞机都是需要靠推车向后推出的。在推出的过程中,右前方这个戴着耳机的机务,是跟着飞机一齐向前走的。另外,还要有一个机务人员,推着一个灭火瓶也跟着飞机走。这是规定好的,以防飞机在启动过程中起火。不要觉得这很无聊。也许这个推着灭火瓶的机务跟着飞机走一辈子也遇不到一次起火的状况,但只要有一次,这一个小小的灭火瓶也许就会救很多人的命。所以一次推出最少需要有三个人——拖车的司机、戴耳机的机务和推灭火瓶的机务。
当飞机被推到一定位置,机务会说:“可以启动,2发、1发。”
什么意思呢?就是可以启动发动机了,先启动2号发动机,再启动1号发动机。
在飞机上,所有东西都是以坐在飞机上,面向前为基准从左至右排号的。所以,左边的那个叫1号发动机,右边的那个叫2号发动机。那为什么要先启动右边的2发呢?似乎“先1后2”这样更符合大家的日常习惯。其实这主要是因为登机门是在飞机的左侧。我们的假设是一旦飞机的燃油系统啊什么的有问题,在启动发动机的过程中起火,那么,右发起火了,大家从左边跑方便一点嘛。如果我们先启动左发,起火了,大家撤离会很困难。所以,即使是这样的小事,里面也包含了保证安全的因素。
在得到地面可以启动的指令后,我关掉了两个空调组件,转动了发动机启动电门,然后按一下秒表,开始计时。
如果常坐飞机,大概会有这个体会,在启动之前这会儿,飞机突然安静下来了,然后就开始闷热。没错,就是这样,我把空调关掉了嘛。飞机启动呢,大致原理就是我先启动一个大型的吹风机,这个吹风机用“风力”吹动发动机内部的那些叶片。那些叶片从静止开始,被吹风机开始吹动,越转越快越转越快,最后当达到一定的转速时,我们开始往里供油、点火,发动机自己开始运转起来。而这个大吹风机吹的“风”从哪里来呢,和我们飞机上空调里面吹出来的风一样,都来自前面说到的那个APU。可是,APU能供应的“气量”是一定的,如果我在启动发动机的同时还给大家供空调,那么余下的气量就不足以能吹动发动机了。所以,为了正常启动发动机,只好牺牲了大家乘机的舒适性,关掉了空调,把APU供出的全部气量,都拿去“吹动”发动机,集中优势力量,一举启动发动机……不过放心,这个过程一般也就三分钟不到,闷热也不会太久的。
在发动机启动的过程中,我和机长两个人一定会紧紧盯着指示发动机各种参数的那些仪表——当发动机被“吹动”达到一定转速后,机长提起相应发动机的启动手柄,这时候发动机内部自动开始供油、点火。当发动机启动起来并且运转平稳正常之后,那个大“吹风机”会自动关闭——这台发动机启动算是成功了。同样的步骤,我们再启动另一台发动机……
当两台发动机都启动完毕之后,我把飞机的电气系统接到发动机上(APU不但给飞机供空调,还给飞机供电。当发动机启动之前,飞机上一切电气设备都是由APU供电的。现在我们已经启动好了发动机,就可以把电气设备接到发动机上,由发动机供电了),恢复空调的工作(这下又凉爽下来了),关掉APU(发动机已经接手了供气供电的工作,所以APU可以功成身退了)……
不过别忘了,这时候辛苦的机务人员还戴着耳机站在飞机地下呢,怎么着也得和人家打个招呼不是。一般我的标准台词是:“地面,启动正常,辛苦了,再见”,“好的,启动正常,再见”。这时候,机务会拔掉耳机,然后站在一边,等着送飞机滑出。
机长指令我执行“滑行前检查单”……
好了,发动机启动成功了,下一步就可以滑出了。
在做完“滑行前检查单”之后,我会向管制员申请“XXXX,启动好,请示滑出”,“XXXX,可以滑出,D,C6,B,B8,16号跑道等待点”,“D,C6,B,B8,16号跑道等待点,XXXX”。
注意,在管制员给我滑行路线指令之后,我会把这些指令再向管制员完全地重复一遍,这个叫复诵。这个其实也挺好理解的。在得到指令后,如果我只回答一个“收到”,虽然可以标明我确实听到了管制员的指令,但却无法确定我听对了,也就是存在着很大的“误听”的风险。所以,民航的陆空通话中,凡是涉及到重要的、关键的指令,飞行员都要向管制员复诵得到的指令——如果你能正确地复诵一遍,那无疑你刚才已经正确地听到了指令,即使你听错了,管制员也可以及时地纠正你,减少安全隐患。
这个时候,刚才戴着耳机和我们联络的地面人员以及那个推着灭火瓶的哥们已经站在了飞机的一侧。我们在得到管制员“可以滑出”的指令后,要向他们做个手势,示意他们我们要滑出了。这时,机务人员会对飞机周围做最后的确认,当确认没有影响后,也会回给我们一个手势,示意可以滑出。
挥手再见。
机长打开位于前起落架上的滑行灯。规定:飞机滑行的时候必须打开滑行灯,即使是白天——不但为了你能看得清路,更为了让别人知道你在运动。
机长往前推了推油门,飞机缓缓地动了起来,开始滑行了。
前面有很多朋友问飞机推出、滑行的问题。重申一下,目前绝大多数的飞机,都是依靠牵引车来完成从廊桥的推出的。而在推出完成,且发动机启动之后,都是依靠自身动力滑行到跑道的。
而且,不管是那种十几座的公务机还是庞大的747,它自己的发动机都完全有能力推动飞机进行地面滑行。当然,有朋友担心,飞机在滑行伊始,油门一往前推,功率增大,发动机向后喷出的气体会对地面上的人员、设施产生伤害。
其实,也不是啦。当发动机刚启动好后,这个时候的推力我们叫做慢车推力(如果把油门推到前面去,推力很大的时候叫什么呢?哈哈,不叫快车,叫大车),这个类似于汽车的怠速状态,功率很小,只是维持运转而已,所以发动机吸、排气对外界的影响也很小。如果大家找一张737的图片仔细看一下就能发现,在发动机前面很近的机身上(大概两米都不到)有一道红线。发动机在慢车时,所能影响的范围仅仅到此为止,只要你不站在这个范围里,发动机都不会对你产生威胁。这也就是为什么我们边启动发动机,机务人员还可以站在飞机底下的原因。
当然,从“怠速”的静止状态转为匀速运动状态,从物理学的角度分析,确实需要添加一个额外的作用力的——机长确实要推油门以使飞机能动起来。但是,这个时候把油门推到多大是有限制的。其实也很好想像,如果我把油门一下子推到底,这时候会产生很大的推力,飞机一下子就动起来了,但是同时会对外界造成很大的影响;而如果我们只是把油门轻轻地向前推一点,虽然随之而来的推力不是很大,但是也足够让飞机缓慢地动起来,对外界还比较安全。
所以,正确的做法是把油门轻轻前推,不超过一个限制值,飞机缓缓地动起来,当进入匀速运动状态后,再把油门向后收光(注意,飞机的油门是用手控制的,所以我们的术语是:加油门、收油门),让飞机以比刚才更低的慢车油门前进。
再说飞机的转弯,我相信也有很多人对这个感兴趣。
飞机的转向机构在前轮上,由液压控制。
驾驶舱里面控制飞机转向有两种方法,一种是用转向手轮,一种是靠蹬舵。转向手轮在机长的左侧方,是一个半圆形的方向盘。通过转动它,我们可以控制飞机的转向机构,从而让飞机进行转弯。同时,我们也可以蹬舵。大概有一些对飞机有点了解的朋友会产生疑问:脚踩的那个舵不是“连”在飞机后面的方向舵上的吗?那个不是用来在空中让飞机转弯的吗?难道在地面上也有用?
没错,脚踩的那个舵确实是连在飞机后面的方向舵上,在空中,我们可以通过踩它,让飞机转弯。但同时(!),它也连在前轮的转向机构上,在地面上,我们可以用它来控制飞机的转弯。总结一下,脚下的舵同时连接方向舵和转向机构,一脚踩下去,两者都会动,而不管是在空中还是地面,总有一个会起作用,所以飞机转弯了。
等等等等,大概有人又有点小迷糊了,为什么飞机的转弯要用两种方式控制,什么时候该用哪一种呢?Good question!这么和大家说吧,如果用脚踩方向舵的方法转弯的话,你把舵蹬到底,可以让飞机转一个7度的弯,而用转动手轮的方法的话,如果把手轮转到底,可以让飞机转动将近80度。
怎么样,明白了吧。当飞机需要在地面上做大的转弯的时候,都是要用手轮控制的,方向舵只是起一个微调的作用。但是,即使只是微调,方向舵的存在绝对是有必要的。想想,你在跑道上,已经对准跑道开始起飞滑跑了,你仍然需要控制方向,但是这时候你的手应该是在控制盘和油门上的,没法去控制手轮。但好在你的飞机已经基本上对正跑道了,所要做的只是微调……嗯,没错,是“微调”,这时候就是方向舵大展身手的时候了。
至于滑行路线,每个机场都会发布一张机场的平面图,上面标明了哪条是主滑行道,哪个是滑行道口……以及它们的代号等等。在滑行的时候,我们一般都会拿出这张图,把管制员给的指令,和这张图对应起来,再通过辨识地面上的标识寻找正确的滑行路线。
说起地面标识,中国的绝大多数机场,都只能用一个字来概括——“乱”!标识牌的颜色(黑底黄字还是红底白字之类的)、摆放位置……都是各有各的标准,有的地方甚至可以用“陷阱”来形容了。算了,既然已经说出我自己的底细了,就不从事“揭黑”工作了。
嗯,根据上面介绍的关于飞机转向的知识,左座飞行员操纵着飞机按照管制员给的滑行路线向跑道头滑去。等等,为什么一定是左座操纵飞机滑行呢?这个需要解释一下。
在购买飞机时,左座用的转向手轮是必选部件,而右座的转向手轮是自选部件。也就是说,客户(航空公司)可以选择付费安装右座手轮,也可以选择不安装。反正我们公司是没要那东西的,所以一切滑行都是由左座来完成的。其实,类似的选装设备飞机上还有很多,当然,都是一些确实可以“选”装的部件,不会影响安全,例如飞行员座椅上方靠头用的小枕头等等。我曾经听说过国内的某个公司,买飞机时,凡是需要格外花钱的东西一律不要……哈哈。
飞机在滑行的时候,白天是看滑行道上的黄线,晚上是看滑行道上的中线灯,再参考滑行道的边线(边灯),确定滑行位置的正确。前面也有朋友问怎么保证飞机的前轮能正好压黄线或者中线灯,是不是有监视器什么的。说实话,747或者380那种飞机我是不知道,不过就737来说,是没有监视器的。那怎么能压得准呢?。我只是个副驾驶,也没滑行过,不过我问过很多机长,基本上凭的是一种感觉。什么感觉呢?我记得我学车的时候,师傅曾经讲过,开车的时候,有很多盲区,在通过这种盲区的时候,要靠经验和意识,飞机的滑行也大概如此吧,反正就是熟能生巧的事情啦。
总之,机长在操纵飞机滑行,我,副驾驶,手捧机场平面图,监督和提醒机长滑行的路线:“正对道口右转上主滑”,“在前方第三个道口前等待”……
飞机滑到了跑道头,如果这时候前面有飞机也在排队等起飞,或者有飞机正要落地,那么我们就要在跑道外等一会儿了。不要小看这个等待啊,如果是普通的机场,最多也就等个一架、两架的,三、五分钟的事儿。如果是在虹桥、广州这种繁忙机场,也许你滑到跑道头的时候,你前面已经有四、五架飞机在排队等待起飞了,在它们起飞的过程中,又有四、五架飞机要落地,飞机和飞机之间又一定要保持有足够的安全间隔……所以这种情况下等四十分钟的时候都有。
好了,终于轮到我们了,塔台给指令“XXXX可以进跑道”,于是我循环一下安全带指示灯,打开内着陆灯,打开频闪灯,机长下达口令:“执行起飞前检查单”,我拿出检查单,执行完毕后,飞机滑过等待线,进入跑道,一个大转弯,机头对准了跑道方向。
这里再逐条解释一下:
大家坐飞机的时候,头上基本上会有两个指示灯,一个是禁止吸烟灯,一个是系好安全带灯。其中,禁止吸烟灯肯定是全程点亮的。虽然在驾驶舱里,也有控制这个灯的开关,但在很多飞机上,机务人员已经把这个开关固定在“开”的位置了。因为我们国家的民航法规定任何时候客舱内不允许吸烟,(与之相对,有些国家是可以在飞机上吸烟的),所以也就不存在需要关掉这个灯的情况了。
系好安全带灯嘛,关于这个灯的使用,是有明确规定的。飞机在:地面运行、起飞(爬升)、落地(下降)、颠簸时这个灯一定要点亮。即使你自己坚决不系安全带,那是你的事情,我一定要尽到提醒的责任。换句话说,如果在以上的各个阶段,我没有点亮安全带灯,导致你因没有系安全带而受伤的话,你是有权利告航空公司的。这个灯的开关也在驾驶舱,由飞行员控制。那什么叫“循环”安全带指示灯呢?如果大家在乘坐飞机时细心些就会发现,这个安全带灯,无论是从亮到灭(关)还是从灭到亮(开),都会伴随“咚”的一声音响提示。而这“咚”的一声,不但是对旅客进一步的提醒,也可以用来在飞行员和乘务员之间进行简单的交流。例如,乘务员是无法知道飞机什么时候马上就要起飞的,那我们就和乘务员约定(其实这也是手册的规定),什么时候听到这“咚”的一声,就是飞机马上要起飞了。所以,所谓的“循环”安全带灯,就是我快速地把安全带灯的开关从开位扳至关位,随即再扳回到开位,完成“开——关——开”这样一个循环,这时大家看到的安全带灯是一直亮着的,最终目的就是制造出“咚”的这一声响,告知乘务员飞机即将起飞。这时乘务员会做广播“女士们先生们,飞机马上就要起飞,请您再次安全带已经扣好系紧。Ladies and……”
打开内着陆灯嘛。这个相等于汽车的大灯,很亮,照得很远。开这个灯的目的一个是在夜间照亮跑道,另一个就是让别的飞机看见我。至于为什么叫内着陆灯嘛。因为同样的“大灯”飞机还有两个,当然就是外着陆灯啦。不过那个只有在着陆之前才用,到时候再说。
频闪灯,这个完完全全就是用来让别人看见我的了。例如在夜间,如何分辨出很远的地方那个光点到底是一架飞机还是一个星星呢?说实话,如果没有这个频闪灯,还真不太好区分——都是一个小白点,况且因为距离和角度的原因,有时候真的很难判断这个光点是不是在移动。但是有了这个频闪灯就不一样了。频闪灯嘛,自然是会闪的。这个灯的很亮,然后再以很快的频率连闪几下(闪、闪、闪……闪、闪、闪……这样),很容易就能知道那不是星星了。另外,这个灯在地面也是亮的,只不过是稳定的亮,不闪,根据手册规定,进入跑道后就得让这个灯闪起来。
至于“起飞前检查单”,前面已经提到了几次“XX检查单”,继续存疑,等有空一起解释一下。
另外,跟大家具体说说飞机的外部灯光系统。不过事先说明,我所说的全部内容都是关于737的,波音的飞机好像在灯光系统上和空客不太一样的。
我是根据驾驶舱里灯光开关的排列顺序,从左至右说的。
外着陆灯:也叫做可收放着陆灯,安装机身下部。上面说过,属于飞机的“大灯”之一,特点是向前照,很亮。至于可收放……这个灯平时是收在机身内部的,它的开关有三档:A:灯灭,灯罩收起;B:把灯罩从机身内放出,灯灭;C:灯亮。这个灯只用在夜间着陆的过程中。
内着陆灯:也叫做固定着陆灯,安装在机翼根部,是飞机的另一组“大灯”。特点是向前照,很亮,不可收放。它的开关只有灯亮、灯灭两挡了。在进入跑道后打开,在爬升超过10000英尺后关闭;在下降到10000英尺后再打开,在退出跑道后关闭。
跑道脱离灯:也叫转弯灯,安装在机翼根部,和滑行灯属于一类。特点是两个转弯灯分别照向各自的侧方,不是太亮。主要是用于夜间地面滑行时,看清楚飞机侧方的情况。
滑行灯:这个前面说过了,安装在飞机的前起落架上。特点是照射放向与前轮移动方向一致,不是太亮。主要用于地面滑行。
航徽灯:飞机的垂直尾翼上都有自己公司航徽的涂装,这个大家都知道。这个灯安装在飞机的水平尾翼上。特点是向斜上方,照向航徽,让大家在晚上也知道这是哪个公司的飞机,不是太亮。主要用于夜间、10000英尺以下的时候。
位置灯:也叫导航灯。是一组,分别安装在两个翼尖上。而且每个翼尖上有两个,前后排列。特点是,左右两侧后面的那一组灯都是白色的,左右两侧前面的那一组灯是“左红右绿”。这个灯的作用是:一,让别人知道你这飞机左右的“界限”在哪里;二,“左红右绿”的设计可以让别人在空中很容易判断和你的相对位置。通俗点讲,如果夜晚你在天上看见一架飞机,它的位置灯对你来说是左红右绿,那么你和它是同向飞行的,如果你看到的是左绿右红,那么你和它就是相对飞行的了。
频闪灯:这个也刚说过,一组三个,分别装在两个翼尖和尾翼最高的那个点。特点是,白色,可稳定亮,也可频闪,很亮。主要用于别的飞机识别自己。从进入跑道开始频闪,整个飞行过程,一直到最后落地退出跑道都要闪。在跑道外是稳定亮的。
防撞灯:一组两个,飞机“肚子”上和“后背”上各一个。特点是红色,慢频率闪亮,不算太亮。只要发动机在转,这个灯都要开,其作用也就是告诉大家我的发动机在转呢,不要靠近我。
机翼照明灯:也是左右各一个,装在机身上,在飞机两个“前门”后面一点的地方。向斜后方,照向两个机翼的前缘,不算太亮。这个灯就是让飞行员在夜间可以观察两个机翼前缘,看看是否有积冰而已。
轮舱灯:顾名思意啦,这组灯是装在飞机三个起落架轮舱里的。不太亮,简单照明而已。主要是在夜间给大家检查起落架轮舱时用的。
 现在的飞机,已经停在了跑道上,并且机头已经对准了跑道的方向。真可谓“万事具备,只差指令”了。这时,耳机里适时传来了管制员发来的指令“XXXX,地面风XXX度X节,跑道XX号,可以起飞”。我回答“XX号,可以起飞,XXXX”。
等等,虽然是在这千钧一发之际,但是我还是要啰嗦几句,关于PF和PM的问题。
大家知道,虽然飞机有两套对等的操纵系统,而且飞行员也配备了两个,但是在同一时间,直接去操纵飞机的,只能是一个人(要是同一时间两个人都把着驾驶杆去操纵,那岂不是乱套了)。而这个人,既可以是左座,也可以是右座,谁飞,谁就叫做PF(Pilot Flying)。这个主飞的飞行员,手放在驾驶杆和油门上,直接操纵飞机。如果他想做什么,可以以下口令的形式向另外一个飞行员下达指令,而这另外一个人,就是PM(Pilot Monitoring)。其实PM这个概念要是波音最近才“发明”的,在以前,这个不操纵的人叫做PNF(PilotNotFlying)。不过,估计是对这个名称不满意——这个“not flying”虽然明确指出了这个PNF不做什么,但却没有指出他应该去做什么——所以改用PM这个概念——这个人是Moniter的,即负责飞机状态和仪表的监控、提醒、通讯以及根据PF的指令执行PF想要做但是自己腾不出手做的动作。
每段飞行,谁是PF谁是PM,这个是在飞行准备阶段就商量好的。没错,就是商量。因为局方对这个并没有明确规定(也不是没有规定,只不过都是些特殊情况,这里不做讨论罢了)。那也只能是今年搭伴飞行的这两个人碰面之后,自己商量出来的——“今年一人飞一半?”,“行啊,我去你回。”……这种分配与每个公司的企业文化和飞行氛围有直接关系。
另外,需要指出的是,因为飞机的转向手轮只在左座一侧才有,所以,飞机的地面运行阶段,只能由左座当PF,这个是没的商量的。
好,例如今天的飞行,两个人商量好了,由右座的副驾驶主飞,而在地面滑行过程中,是由左座机长操纵飞机,那什么时候机长把飞机的操纵权交给副驾驶呢?就在这个时候啦——飞机对正跑道,接到管制员的起飞指令。而且,这种对飞机控制权的交接,必须伴随的明确的喊话,也就是大家在《GOODLUCK》里看到的“you have”、“I have”啦。用中文,我们说的是“你操纵”、“我操纵”。如果没有这种喊话的话,很容易造成误会的,会形成两个人都去试图操控飞机,或者两个人都以为对方在操纵飞机的错误,对吧。
这个问题就啰嗦到这里。
得到指令后,通明确的喊话交流,机长把飞机的操纵交给了我。我先把油门往前推了一下,让发动机的动力先加到一个中等的程度。
哎呀,虽然我知道大家都等得有点心急了,但是,我的啰嗦又来了。飞行员是通过什么判断飞机当时发动机的推力的呢?是通过发动机的转数,不过,也不是完全通过发动机的转数,实际上是通过发动机转数的比值……这话说得是不是有点绕。下面我就解释一下。
发动机在工作的时候,里面有很多部件在转动,这个大家都没有什么疑义吧。这种“旋转”也是发动机主要的工作方式。那么我们很容易可以想象得到,里面的“东西”肯定是转得越快,发动机工作得“越猛”,随之产生的推力也就越大。实际上,对于涡扇发动机而言,里面至少有两套机构在以不同的转速转动着,我们通常参考的是那套转得慢的机构(学名叫“低压转子”)——低压转子中最“著名”的零件就是大家从发动机正面看到的那个大“风扇”——的转速。但是,单纯的转数对于我们来说,意义又不是很大。为什么呢?因为由于外界环境不同,同一样的一个转速在不同的高度,产生的推力并不一样。所以波音聪明的工程师们想出了一个很好的办法:用发动机即使的转数与发动机最大转速的比值来直观地显示目前发动机产生的推力。例如吧,发动机最大转速是每分钟10000转,我们把油门往前推,让发动机转到每分钟9000转,这时候这个比值就是90%,在术语上,这个比值叫“N1”。我们就是通过参考这个N1,来判断发动机输出功率的。
例如,我刚才说的,要先把油门加到一个中等的程度,如果量化地说起来,就是加油门到40N1。当然,按照传统的理解,大家会认为100N1就是发动机工作的极限了。其实不然,在一些特殊情况下,我们可以,甚至是必须把N1加到一百零几,以产生最大的推力。这时候发动机也能应付得来,只是不能长时间工作在这种状态下而已。
好了,我左手向前推油门,小心翼翼地把推力加到四十几个N1,然后停住。这时候,机长作为监控飞行员,盯着仪表呢,告诉我“40N1,稳定”,我一边回答“调定起飞推力”,一边按下油门杆上面的一个按钮(TO/GA电门)。这时候,飞机的自动油门接通,油门杆开始自己往前移动,一直加到我们前面通过查表找出的那个本次飞行最合适的起飞推力值……
那为什么我要先把油门加到40N1,并且要机长观察一下,才接通自动油门呢?一接到管制员的起飞指令,直接按那个按钮不是更省事吗?其实这里面有很大的说道。
首先,就本次飞行而言,之前飞机所有的运动,或者是借助外力(拖车)完成的,或者是在很低的推力下完成的(滑行时的慢车推力大概也就二十几个N1)。而大家都知道,一台发动机,或者其它的什么机械装置,在高温、高压、高转速……这样的工作条件下,出现问题的可能性要远远大于在低温、低压、低转速这种条件下工作的。而对于我们来说,现在只知道这两台发动机能转而已,却无法准确判断,一旦当它的工作负荷骤然加大之后,它能否挺得住。换句话说,这两台发动机到目前为止还没有经历真正的考验。而把推力先加到40N1,就是这个考验的第一步。在操纵飞行员推油门的过程中,监控飞行员要严密地注视发动机各项指示参数的变化,一旦有问题,就可以果断地采取措施,也算是防患于未然了。所以,只有当监控飞行员判定发动机工作正常之后,才会告诉我“(推力已经加到)40N1,(发动机工作)稳定”,而我也才会去按那个起飞的按钮。
其次,在我把油门从慢车推力推到40N1的过程中,飞机已经在往前“溜达”了。也就是说,飞机已经产生了一点速度。而涡扇发动机的特点,就是加速性在高速的时候比低速的时候要好。所以给飞机先加上一点速度,才进入起飞模式,会增强后续过程中飞机的加速性。
在实际的运行过程中,有的人喜欢先把飞机滑到跑道上,转个身,等机头正对跑道了,再稳稳当当地开始推40N1;有的人性子比较急,往往飞机还在往跑道方向转弯的过程中,就已经开始加40N1l,等机头正对跑道,就可以直接按起飞按钮走人了。当然,这也和管制员的指挥有关系。有的时候你还没进跑道,管制员直接给你一个指令“XXXX,可以进跑道起飞”,这时候你的一系列动作就可以做得连贯些;有时候则因为一些原因,你都已经对正跑道方向了,管制员还没给你起飞的指令,这时候就想快也快不了了。
当然,不管这些动作做得连续性如何,飞机加速的这两个阶段,感觉应该还是比较明显的。大家下次坐飞机的时候可以体会一下。
上面说到我按下那个起飞按钮后,油门自动向前移动,进入起飞推力模式。这个“模式”嘛,大家可以这样理解,发动机有若干个自动工作模式:起飞、爬升、巡航、下降……等等。一个工作模式对应一个飞行的阶段。在相应的飞行阶段,我们只要选择让发动机进入相应的飞行模式,发动机就会自动产生在这个阶段最合适的推力。嗯,这么理解也就差不多了。
油门加上去了,我作为操作飞行员,一手油门一手操纵盘,脚踩着舵控制飞机的方向……那监控飞行员又在干什么呢?他在监控发动机是否自己加到那个选定的起飞推力了,而且还要确保一定要在飞机滑跑速度增加到60节之前,就已经加到起飞推力。
为什么呢?我们可以假设一个比较极端的故障:当我按下起飞按钮后,油门确实是在自动往前加,但是加得异常缓慢,本来一秒钟就应该加到位的事儿,它愣是加了10秒,而就在这10秒钟之内,飞机一直以半高不低的速度在跑道上往前跑啊跑啊……等它老人家加油门加到位的时候,飞机已经出溜到跑道头了,你说这多郁闷!所以我们不但要确保这个自动油门加上去、加到位,还要保证它及时加到位。多及时呢?就是在飞机加速到60节之前嘛。如果自动油门真的出现了我说的那种情况,没说的,咱自己动手,一把给它推上去!
等到发动机顺利地加到起飞推力之后,机长会告诉我“起飞推力调定”,然后我说“交油门”,接着我把放在油门上的左手收回来,放到驾驶盘上(现在是双手扶杆了),这时机长会说“接油门”,他再伸出右手付到油门上。这就是“油门交接”的过程。
为什么要交接油门呢?还记得我在给大家讲《起飞分析手册》的时候,提到的那个V1的概念吗?对,就是那个决断速度——在这个速度前出现了什么问题,我们可以中断起飞,只要我们操作得当,飞机肯定会在剩余的跑道内停住;而在超过这个速度后,不管出现什么问题,我们都只能选择继续起飞,否则就会冲出跑道……而在这其中,一旦需要中断起飞的话,无论是做出中断起飞的决策,还是实施中断起飞的操作,都是由左座的机长来完成的——即使现在我是操纵飞行员,只要机长喊出了“中断起飞”四个字,那么他就自动接管飞机的操纵,都不用喊什么“你操纵”、“我操纵”了。然而,在实际当中,从出现问题,到决定是否中断,再到开始做中断起飞的操纵动作,通常我们只有几秒钟时间。对于这宝贵的几秒钟来说,即使是“我把手从油门上撤下来,机长的手放到油门上”这样一个简单的动作,都是在浪费时间。所以,出于防患于未然的考虑,当发动机的起飞推力调定后,我就先把手撤下来,机长把手放上去,把油门的操纵权给他。假如一旦需要中断,机长可以在第一时间开始做动作(中断起飞的第一个动作就是把油门收光)。不要小看这节省的0.5秒啊,也许就是这0.5秒,救了很多人的命。
当然,假如本段飞行,机长是操纵飞行员,我是监控飞行员。那么当发动机的起飞推力调定后,我只要告诉机长一声“起飞推力调定”就可以了,就不用交接油门了。
在油门交接程序之后,飞机继续滑跑,下一个程序是:当监控飞行员的空速表显示速度到了80节时,他要报一声“80节”,操纵飞行员看一下自己的空速表,确认自己的空速表显示的也是80节,同时说一个“检查”。
这个嘛。首先大家要知道的是,两个飞行员各有一块自己的空速表。这两块表测量速度的数据来源是独立平行的。我们一定要确保这两块空速表的读数准确一致,才能确保飞行安全。而飞机空速表的显示是从45节起,也就是说,当你的速度在45节以下时,它显示的也是45节,没有更低的刻度了。只有当空速大于45节时,空速表的指针才开始动。而在这之前的滑行过程中,我们的速度一般最多也就20几节,还没到人家空速表进入状态的门槛的呢。所以,我们也没法判断这两个空速表是否准确一致。那什么时候判断呢?就在这个80节了。当一边的空速表指示80节时,这边的飞行员报一下,那边的飞行员再根据他的报告,检查自己这边的空速表,看是否一致。
有的朋友要问了,既然两个表是平行独立工作的,那即使有一块失效了,不还有另外一块呢嘛。我们最多不去看那块坏表就得了呗。呵呵,话是这样说啊,其实两块空速表,坏了一块真还不算大问题,大问题是你不知道坏得是哪一块啊!假如单纯的,一块有读数,一块干脆没有读数了,那还好说。假如两块表都有读数,但是指示就是相差个10节、20节的怎么办?你信哪个?可怕!!
飞机继续加速,在这个过程中,操纵飞行员把大部分注意力放在外面,保持飞机在跑道中线上上滑跑,留一点注意力给里面的仪表,偶尔瞄一下;监控飞行员正好相反,把大部分精力放到驾驶舱里面的仪表上,留一点注意力给外面,对飞机方向和位置的偏差进行提醒。
到了V1速度的时候,737-NG型飞机有自动的提示音,一个男人用标准的发音告诉我们“VONE”;NG之前的型号没有这个提示音,那也无所谓,就由监控飞行员报一下好了。总之就是提示大家,别想着中断的事儿了。
到了VR,也就是抬轮速度了。这个速度是所有型号的737上都没有自动语音提示的,都是靠监控飞行员人工语音提示。这时候操纵飞行员向后柔和带杆,以每秒钟两到三度的抬头速度,把飞机拉起来,一直抬头到十五度左右。
飞机昂起头,一飞冲天,远处的地平线渐渐从你的视野中消失,取而代之的是蓝蓝的天空……这种感觉也只能用难于言表来形容了。起码我个人认为,起飞离地的一刹那,是整个飞行最有激情的一刻了。
当飞机的升降速率表显示飞机已经有正上升率的时候,监控飞行员提醒“正上升率”,我指令“收轮”。监控飞行员伸手抬起起落架手柄,收上飞机的起落架。
这时候耳机又传来塔台管制员的指令“XXXX,请联系进近123.45,再见”,“进近123.45,XXXX,再见”。
我们起飞了!
前面,我们的飞机已经起飞了。我们离开了地面,收起了起落架,并且在管制员的指挥下,联系了下一个管制单位“进近”。
这里我们再强调一下,从起飞机场开始,一直飞到目的地机场,我们通常需要联络的管制岗位有:放行、地面、塔台、进近、区调、进近、塔台、地面。其中,前四项属于起飞机场范围,后三项属于目的地机场范围,区调相对前两者独立,主要是指挥进入航路的航空器。这么说吧,你开车从北京到天津,前四项归北京交警队管,后三项归天津交警队管,中间的区调就是京津高速交警了。
但是,无论是起飞机场的四项,还是目的地机场的三项,都仅仅是对于工作职责而言,对于各个流量不同的机场来说,岗位划分也是不一样的。
大规模的机场,也许放行频率有一个人专门负责,地面有两个频率,由两个人负责,塔台有两个……也就是说,为减轻同一个无线电频率里的繁忙程度,大机场不但每项工作都有专人负责,甚至有的工作还要分给不同的人。
中等规模的机场通常根据实际情况划分工作岗位:也许放行和地面是一个人,塔台是一个人,进近是一个人;又或者放行、地面、塔台都由一个人管,进近是另外一个人……各不相同。
再小的机场,就会是只有一个管制员,从给你放行许可开始,一直到你滑行,再到你起飞,都是这个人在指挥你。最后直接把你交给区调。
在帖子里,我为了强调不同管制单位的工作,所以在所有涉及管制席位交接的地方,都尽量表达出来。大家只要知道在实际情况当中,并不是所有的机场都会有这样的频率交接就可以了。
好了,塔台管制员已经指挥我们要联系进近,和我们“再见”了。这时候,PM(监视飞行员,就是手没有把在杆上的那个)调出了进近的频率,和进近管制员联络:“XX进近,你好,XXXX航班,已经起飞,听你指挥了”。进近通常会回答:“XXXX航班,你好,XX进近,雷达看到了,XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX”。
这里边,自报家门啦,客套话啦,前面大家已经有所接触,就不再重复了。这段通话里的“看点”,主要有:
“雷达看到了”——前面我们说过,航空管制的手段主要有两种“程序管制”和“雷达管制”。现在中国大部分机场已经抛除“程序管制”,进入“雷达管制”阶段了。这就意味着,每个管制员面前都有一块雷达屏幕,通过地面二次雷达和飞机上的应答机的配合,每一架飞机的动态信息都会显示在管制员的屏幕上。管制员以此来发布指令。但是,由于二次雷达工作特性和设备设计的关系,它只能在飞机离开地面之后才能探测到飞机的信号(有一种叫做地面雷达的除外,那是专门监控在地面上的飞机的)。所以,管制员告诉我们“在雷达上看到你了”其实有两层意思:一是,你飞机上的应答机工作正常,雷达已经探测到了你飞机的信号;二呢,更深层次的意思,就是,你现在是安全的,因为你飞机的动向和你周围飞机的动向,都一五一十地显示在我的雷达屏幕上,一旦有一些不安全的苗头,我会及时处理的。
“XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX”。这里我用了一大堆的XXXX,因为进近管制后面的这句话实在是不好归纳。
我前面说过,飞机从跑道起飞后,要经历一些特定的路线,最后飞到一个特定的点,通过这个点,离开机场的终端区。当然,这里用“路线”这个词,实在是不太准确。因为飞机是在三维空间内运动的嘛,所以,这个“路线”,不但包含了飞机在地面上运行的轨迹,还包括各种高度、速度的限制等等。例如,起飞后直线爬升,在1500英尺的高度通过A点,速度不超过205节,再左转,4500英尺通过B点,再飞向那个特点的“离开点”……。这一系列地面轨迹、高度、速度规定的组合,叫做一个离场程序。
这样吧,我拿上海虹桥机场36号跑道(还记得36号跑道是什么意思吗?)的南浔2号离场程序来给大家解释一下。如果有兴趣的朋友可以找一份地图(民用地图就行),或者用Googleearth,或者干脆找一张上海虹桥机场36号跑道标准仪表离场图来参看一下。
我从虹桥飞回厦门,管制员会指挥我使用南浔2号离场程序(SX-2D)。具体就是,从36号跑道起飞后,保持跑道方向(001度),在距离虹桥导航台3海里处,左转飞向OLGAP点。这个OLGAP点在哪里呢,在九亭导航台258度,9.8海里处。飞过这个OLGAP点时飞机的高度规定要在4900英尺以上。过了OLGAP点后,我再右转飞南浔,通过南浔要在12800英尺以上。这里,南浔就是那个特殊的“离开点”,通过南浔后,我就等于离开了虹桥机场的管辖范围。
以上就是虹桥机场的南浔2号标准仪表离场程序。
所以,如果进近管制员说的是“XXXX航班,你好,XX进近,雷达看到了,南浔2号离场……”,我就明白了,管制员是让我按照标准的程序飞:3海里点——OLGAP——南浔。
但是,如果大家自己在地图上比量比量就知道了,如果严格按照程序飞,我们先飞到OLGAP上空再飞南浔,相对于起飞后直接左转飞向南浔,实际上是绕了一些路的。
嗯,这就是程序的设计。相对于经济性,程序设计一般更注重安全性,也就是说,程序通常是按照最严苛的安全条件设计的,哪怕是要飞更远的路程,哪怕是要浪费一些燃油……
不过,程序虽然是死的,我们执行者却是活的。为了提高运行效率,管制员通常在可以确保安全的前提下,指挥我们从某个点直飞某个点,省略了中间的某一个,甚至某几个点。
记住,这种“违反”程序可不是违规,而是一种可以大幅度提高生产效率的变通。
这类似于什么呢,不知道大家有没有经历过,一个十字路口,明明你这个方向亮着红灯,但是红灯下站着的交通警察看看绿灯方向并没有车,相反红灯方向车压了很多,于是挥挥手,让你别管红灯,开过去就是了……
所以,上面进近管制员指令里那一串X,有时候又会变成“左转飞OLGAP”(这时候还没飞到3海里那个点,提前转弯),甚至是“左转直飞南浔”(不用先飞到OLGAP了)。
当然,这一串XXXX之所以难总结,并不仅仅因为以上这几种变化。有的时候,甚至会是“保持跑道方向,900米以上左转270航向,上4500米,保持航向切入W2航路”这样比较复杂的指令。总之,管制员会根据实际情况,在保证安全的前提下,指挥我们尽量以比较节约成本的方法飞向那个“离开点”,而我们就是以不变应万变,管制员怎么指挥怎么飞就好了。
嗯,这一节,我们先从正常的飞行程序里面跳出来,插播一些很必要的基础知识。这些基础知识呢,虽然看起来很枯燥(当年我们学起来也确实是这样),不过对于了解整个飞行,是相当重要的,这就是每个飞行员的必修科目——空气动力学(aerodynamics,空动)。
我们先从最基础的部分说起。
按照我们一般的科学的分析方法,对于飞机这样一个庞然大物来说,我们完全可以把它简化成一个点,一个物理学上最基本的作用点(是不是想起高中的物理题了?)。对于这样一个作用点,在正常飞行的时候,有四个最基本的力,作用在其上——升力、重力、推力和阻力。
重力,这个大家很好理解啦。稍有物理常识的人都清楚,飞机有多重,就有多少垂直向下的重力。
升力,自然就是克服重力做功,把飞机举起来的那个力。这个也是本节的重点话题。
推力和阻力,这两个也不难。发动机产生向前的推力;飞机本身产生向后的阻力。这是一对老冤家,作用于相同直线的相反方向。
这四个力,一个朝上一个朝下一个朝前一个朝后,正好在飞机这个作用点上,组成了一个“十”字。
That’sALL!
没错,这样的分析虽然看似简单,但是却很寻根溯源。因为在任何情况下,飞机上也只有这四个力在起作用。不管是客机的平飞,还是战斗机炫目的特技动作,不管是两个座位的塞斯纳152,还是巨无霸的A380,都是,且仅仅是在这四个力的作用下飞行的。只不过这四个力组合起来,有着无穷的变化罢了。
回过头来。那么按照牛顿的说法,飞机在航线上做匀速直线运动的时候,这时的四个力是相互平衡的(飞机是一个平衡体),升力等于重力,推力等于阻力。(同理可证,当飞机加速时,推力要大于阻力,当飞机爬升时,升力要大于重力……不过其实实际问题要比这复杂一些,可惜要涉及到向量分析,这里又不好画图,所以大家姑且这样理解就好。)
所以我们知道,在任何情况下,我们都需要一个起码是等于重力的升力,才能把飞机“托”在空中。那我们就要具体来说说这个升力了。
首先我们要了解一下升力的计算公式:L=Cl*1/2*p*v2*s
唉,打个公式真困难。具体解释一下吧,就是升力(L)等于升力系数(Cl)乘以二分之一(1/2)乘以空气密度(其实这个应该是希腊字母里那个“肉”,不是p)乘以速度的平方(v2)乘以机翼表面积(s)。
经过解释,大家起码知道了,飞机的升力和什么因素有关:升力系数、空气密度、飞机的速度还有机翼面积。(还有一个常数1/2,但是这个好像就没什么意义了。)
我们先把那个空气密度排除出去。为什么呢?还是按照最简单的原理——我们只考虑那些我们可以对其施加影响因素,而对于空气密度这种我们无法人为改变的因素,是无论如何我们都只能接受的。
除此之外,
机翼面积:这个似乎不难理解。很早以前说过,升力是依靠机翼上下表面的压力差产生的。自然,“有多大的盘子装多少菜”,越大的机翼,相同情况下产生的升力也就越大。当然,每一种飞机的整个机翼面积,都是在设计之初基本上也就确定下来了的。所以对于某一种飞机来说,机翼面积这个参数基本上是个定量。“定”就“定”了,为什么要说“基本上”呢,因为在飞行的过程中,我们还可以用放襟翼(只是对于某几种襟翼来说,并不是所有的襟翼都如此哦)的方式,在一定程度上改变机翼面积。至于襟翼这个话题,我们后面会说到的。
速度:由公式可以看出,速度对于升力的影响是相当巨大的,因为它和升力之间,是平方的关系。也就是说,速度每增大一倍,飞机的升力就会增大三倍。这就是飞机想飞起来,要加速的根本原因。但是要强调的是,这里的速度指的是飞机的空速,空速!我记得之前我也说到过这个概念,就是飞机相对于气流的速度,这对于飞行员来说才是关键的。一般旅客比较关心的那个速度,叫做地速,是飞机相对于地面的速度(飞机真空速400节,顶风20节,地速=400-20=380节),但是这个地速对于飞机的操纵本身是没有什么实际意义的。
升力系数:这个概念比较难解释了。要弄明白这个概念,我们要先搞清楚什么是攻角。
前面说了,机翼从侧方看过去,剖面很像一个“、”,现在我们把这个顿号放大一下,取两个点——一个点是顿号最前面的那个尖,另一个点在顿号另一端那个粗粗大大的尾巴的尖上。然后把这两点连起来,这条线就叫做这个翼剖面的弦
再换种说法吧,天上的月牙,如果我们把它当做是一个翼剖面的话,取两边的尖尖,连一条线,就是这个月牙的弦(虽然这条弦可能不会在月牙的“内部”,但是没关系,它依然是弦)。
我们再把这个翼剖面放到风中,迎面吹来的风(假如你把风也简化成一条线)和这条线之间的夹角,就是我们前面说到的攻角(ANGLEOFATTACK,AOA)。
再来说这个攻角和升力系数是什么关系。
简而言之,对于一种特定的翼型而言,攻角和升力系数是一一对应的关系。我们画一个坐标,横轴是攻角,纵轴是升力系数。这种“一一对应”形成的曲线,形状很像一座山峰。从某一个迎角开始,迎角越大,升力系数越大……一直到某一个迎角开始,随着迎角的增大,升力系数反而迅速下降,开始走下坡路……这个也就是我们常说的失速。
我们前面强调过,这个曲线是对于“一种特定的翼型”来说的。意思就是,一旦这种翼型设计出来,这个山峰的特性就确定了,上坡有多陡,下坡有多陡,山尖有多高等等。而另一种其它的翼型,这个山峰也许整个就变了个样。这下大家知道为什么民航机和各种各样的军用飞机机翼为什么要有这么大的区别了吧,主要就是为了让这个翼型对应的曲线(山峰)特性,能够满足这种飞机的主要设计用途。(当然,同时还要考虑很多别的设计特性,这里先不讲了。)
至于这条曲线实际上是怎么画出来的。不知道大家听没听说过“风洞试验”?没错,就是拿设计好的机翼,放到风动了,然后拿一个大风扇,以不同的攻角吹向这个机翼,然后记录机翼在不同攻角下产生的升力系数,然后画出曲线。
说到这里,要澄清两个问题。
一个是飞机的攻角和飞机的抬头姿态。平时我们看到的飞机抬头起飞啦,爬升啦,其实和当时飞机的攻角并没有什么直接的关系。因为你看飞机抬头似乎很高,那其实是把飞机相对于地平面说的。而气流的方向却并不总是平行于地平面。例如我们再画个坐标系,把90-270度这条线当做地平面,一架飞机现在的姿态是在330-150度这条线上。这时候一般人都会觉得这架飞机抬头已经很高了(60度),但很有可能这架飞机经历的气流方向是320-140度,所以这时候飞机的攻角实际上也只有10度而已。
二是我们前面反复说到的那条曲线,不但要对于“一种特定的翼型”来说,还要对于这种特定翼型“没有放襟翼”的时候来说。一旦一个翼型放出了襟翼,那么就相当于这种翼型本身已经变化了,所以之前的曲线就不适用了。
啰嗦了这么一大堆,希望大家已经明白了什么是升力系数。再总结一下,对于某一种翼型,一个攻角对应一个升力系数值,升力系数值先随攻角增大而增大,到达一定极限后,随攻角增大而减小。
这节就先说到这里。
下一节我会说说襟翼的。
上面说了那么多空气动力学方面的知识,我自己也知道够枯燥的。不过没办法,这都是为本节的内容做准备呢。因为这一节,我们要说一说襟翼。
根据前面提到的升力公式我们可以知道,为了维持一个足以把飞机托在空中的升力,我们的飞机必须要有足够的速度。而从到目前为止我们掌握的知识来看,飞行员能做到的,也只有通过调整速度来调整飞机的升力——因为周围大气的密度人力实在是无法改变了,而对于一架设计好的飞机来说,无论是翼剖面的特性还是机翼面积都是固定的,作为飞行员也无法改变——所以唯一一个对于飞行员来说可控的变量就是速度。
其实,这看起来也合理。你需要有升力那你就加速,你加速了就有升力,蛮符合逻辑的。但是,在现实飞行中,我们在某些时候我们对于飞机性能的需求,却恰恰不符合这个逻辑。
例如在起飞的时候,我们希望在速度还比较小的时候,就已经有足够大的升力把飞机托升起来;在进近落地的时候,我们希望在有足够的升力把飞机托在空中的同时,飞机的速度尽可能的小(只有速度小,整个落地的动作才好完成。不理解的话,可以再想想开车,让你以80公里/小时的速度把车停进车库和5公里/小时的速度把车停进车库有什么不同)……总之,我们需要的不但是有速度就有升力,我们还需要有小速度但是有大升力。
于是,飞机的设计师们回过头,又在升力公式上想办法。还是那句话,空气密度的问题实在是人力无法改变了,算了,这个因素放弃考虑。不过,倒是可是在升力系数和机翼面积上面下下功夫——于是,襟翼诞生了。
首先我们先来说说没有襟翼的情况。
我们的飞机在空中平飞(这时的升力等于重力),然后我们给飞机减速。这时飞机要维持自身的升力,所以就开始抬头以增大攻角,继而增大升力系数的值(还记得上一节说的坐标里的那座山峰吗?现在就是爬山阶段)。当然,你也可以反过来说:飞机在空中平飞,我们先让飞机抬头,这时因为攻角增大了,所以升力系数增大了,但是飞机要维持自身的升力,所以就开始减速——在升力一定的情况下,速度和升力系数成反比关系,反正一个大了一个就开始小,谁大谁小无所谓。
但是,任何事物都是有个极限的。飞机不可能一直抬头抬头再抬头,否则波音737就可以当火箭用了,而这个极限就是那座山的山尖——失速迎角。
飞机一旦抬头到这个迎角,随之而来的就是升力系数的“下坡”——升力系数迅速降低,同时升力也迅速消失,飞机会一头栽下去。失速了!
前面有朋友曾经在这个帖子里贴过一些有意思的关于飞机的句子,其中有一句“Ifyoupushthestickforward,thehousesgetbigger.Ifyoupullthestickback,theygetsmaller...Thatis,unlessyoukeeppullingthestickallthewayback,thentheygetbiggeragain.当你把控制杆推前,房子变大了;当你把控制杆拉后,房子变小了;但当你拉着不放,房子又要变大了。”当时有人说不理解最后面那句是什么意思,现在明白了吧。你拉着杆不放,飞机一直一直抬头,最后面临的就是失速,飞机大头朝下了。
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好,我们按一下回放键,再用慢放功能回顾一下那个失速的过程——我们拉着飞机的驾驶杆不放,飞机的攻角越来越大,升力系数也越来越大,飞机的速度越来越小……好了,一点点地,飞机的攻角已经爬上了山尖,爬上了最顶峰,再往前一步就是失速的万丈深渊,暂停!这个时候依然在维持着升力的那个速度,就是飞机的失速速度。还是上面那句话,这时我们既可以说“飞机不能再抬头,再抬头就失速了”,也可以说“飞机不能再减速,再减速就失速了”,都是一样的。而我们得到的这个失速速度,就是目前这种飞机低速的极限了。
但是对于大型飞机来说,我们对于这个已经是极限的低速还不满意,我们希望这个速度可以更低,换句话说,我们希望能以更小的速度飞行而不失速。
襟翼就是解决这个问题的。
现代飞机的襟翼,大体上可以分为两种结构。
一种是“单纯弯曲型”的襟翼。这种襟翼结构比较简单,襟翼部件安装在机翼后部。在未放出时,和机翼平齐,算是整个机翼表面的一个组成部分;在放出时,襟翼部件就会“耷拉”下来,和机翼的固定部分形成一定的角度,从而增加了整个机翼的弯曲度。根据前文所讲的确定翼剖面弦的方法,大家可以知道,在放出襟翼之后,这个弦的位置会发生很大的变化。而作为机翼的一个重要设计特性,弦的位置一旦发生变化,那么这个机翼就已经不再是这个机翼,而是另外一种机翼了。是不是有点拗口,简而言之,放下襟翼的机翼和没放下襟翼的机翼,根本就是两种机翼。因此,放下襟翼后的升力系数-攻角对应曲线,和放下襟翼之前相比,也有着很大变化。而其中最大的变化,也就是我们对于襟翼功能的期待——失速迎角变大,同时,失速速度变小——我们终于可以用更低的速度来飞行了。
这种襟翼一般存在于小型飞机上。
第二种襟翼结构要比第一种复杂,我们姑且称之为“弯曲+伸出型”襟翼。这种襟翼一般存在于大型、重型飞机上。如果你坐飞机时正好坐在机翼的附近,且仔细观察就会发现,这种襟翼在不用时是藏在机翼的底下的,并不“服役”。在襟翼放出过程中,事先“隐藏”的襟翼部件,沿机翼后方的滑轨(就是机翼后面看起来象象牙似的东西)从机翼底下一层一层伸出,而且是向机翼的斜下方,呈一定弯曲地伸出。
这种襟翼虽然结构复杂,但是功能却比前一种襟翼强大得多——伸出的襟翼向斜下方弯曲,这个和前者一样,改变了气动弦的位置。同时,“伸出”这一过程也增加了机翼的表面积。也就是说,前一种襟翼是只改变了升力公式中升力系数这一个值;而后一种襟翼则同时改变了升力系数和机翼面积这两个值。
很好,很强大!
也许有人要问,襟翼既然这么好,为什么我们不干脆就把机翼做成那个样子的呢?
嗯,大家都知道,所有的事情都是有两面性的,襟翼这东西也不例外。其实那些设计师何尝不想设计出结构更简单的飞机。怎奈襟翼个性鲜明,缺点和优点同样突出。优点我们知道了,可以减小飞机的失速速度,增加飞机升力(所以襟翼这一类部件有个统一的名称——增升装置),同时它的缺点也很致命——大大地增加了飞机飞行的阻力,降低了飞机的操纵性,降低了飞机的抗载荷能力……
因此,我们只好用其长而避其短,把它做成活动机构,在平飞过程中收起,而在起飞、进近等需要它的过程中再放出。
另外,襟翼这东西是分级放出的,换句话讲,就是一点一点放出的。对于737来说,襟翼分为:1、2、5、10、15、25、30、40各级。1、2、5级用于起飞;30、40用于降落。需要说明的是,在放出和收回襟翼的过程中,并不是每一级襟翼都要做停顿的。例如在放襟翼过程中,我们就可以1、5、15、30这么放,2、10、25这些可以跳过。
最后,咱们再来说一说襟翼的速度限制。
襟翼和速度有关系,这个大家都知道了。它有效地降低了飞机的失速速度。但是,降低并不等于取消。也就是说,即使飞机放出襟翼,把原本很大的失速速度减小了很多,但是这里依然还有这么一个失速速度(虽然小)。飞机的速度还是不能小于这个速度(凡事不要太过分啊)。你一旦小于这个失速速度,飞机还是会失速的,而且这种情况下的失速,比没有襟翼的失速更难对付,因为已经放出的襟翼降低了飞机的机动性。
同时,对于各级襟翼来说,还有一个速度的上限。为什么呢,很简单。你想想,飞机在高速飞行,很多很多的气流从飞机身边吹过。这些强大的气流吹到那些流线型外形且是固定的部件上还好,你把人家襟翼放出来,斜挡在气流中,会受到多大的气流冲力啊,木秀于林啊!更何况襟翼还是活动部件,受力的能力更不比那些固定部件。
所以每一级的襟翼都有一个严格限定的速度上限。你一定要把飞机的速度降到这个速度以下,才能放出相应级别的襟翼,而且这之后,飞机的速度也不能超过这个速度。一旦超速,则有可能对襟翼部件造成损坏。
所以,飞机起飞之后很重要一个工作就是“增速,收襟翼”。因为一般情况下我们都是带着襟翼5起飞的嘛,所以我们先把飞机加速到我用襟翼1可以不失速的速度(也就是襟翼1的速度下限),然后把襟翼收到1,再加速到我不用襟翼就可以不失速的速度,再把襟翼全部收起。
与之相对的,进近的时候就要“减速,放襟翼”。先把速度降到襟翼1的速度上限以下,放出襟翼1,再把速度降到襟翼5的速度上限以下,再放出襟翼5……
那么襟翼这部分内容,咱们就说到这里。
下一节,我们就回到正常的飞行程序中来,详细说起飞后的增速收襟翼了

点评

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很好,受益匪浅  发表于 2018-2-23 08:30
赞一个!: 0
  发表于 2014-9-1 16:57
发表于 2022-6-10 12:51:05 | 显示全部楼层
我的天呐,楼主超用心写的这么详尽,辛苦了,感谢分享
发表于 2017-11-24 20:02:28 | 显示全部楼层
我居然全看完了,受益匪浅,多谢分享
发表于 2018-2-24 12:56:49 | 显示全部楼层
可以的  厉害厉害666!
发表于 2014-7-25 16:17:55 | 显示全部楼层
很可惜   三类盲降兄  没有写完   属于烂尾工程  

不过还是非常感谢   让大家用通俗的语言撩起了飞行员们的“神秘”的面纱

感谢“三类盲降”兄   感谢楼主~
发表于 2014-7-25 16:21:56 | 显示全部楼层
此贴可以顶一下,看来老6最近也喜欢上民航了,呵。。。
发表于 2014-8-6 19:51:21 | 显示全部楼层
看了LZ的帖子,我只想说一句很好很强大!
发表于 2014-9-1 16:57:23 | 显示全部楼层
看来飞行员也不是好当的,责任重大
发表于 2014-9-2 14:13:50 | 显示全部楼层
顶一个,看来以后想好好的玩FSX,要请教你了
发表于 2014-9-3 09:05:15 | 显示全部楼层
我竟然看完了!
发表于 2014-9-22 16:46:28 | 显示全部楼层
期待后续篇章。完全盲手啊。
发表于 2014-9-27 08:55:45 | 显示全部楼层
写这么多 慢慢看学习了 谢谢 辛苦了
发表于 2014-11-30 21:34:51 | 显示全部楼层
认真学习了,好东东啊
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