无线电高度指示器

三、无线电高度指示器

典型的无线电高度指示器如图4-76所示。

图4-76 无线电高度指示器

1.无线电高度指示器的组成

(1)高度指针。高度指针用来指示无线电高度,从-20到2 500 ft(1 ft≈0.304 8 m)。指示器的刻度在0~500 ft是线性变化;500~2 500 ft是对数变化;高度大于2 500 ft时,指针由遮挡板盖住。

(2)决断高度旋钮。飞机操控员根据具体情况,通过旋钮来选择决断高度。当飞机高度低于决断高度时,决断高度灯亮。

(3)警告旗。警告旗用来监视接收机、发射机和指示器工作是否正常。当系统故障或接收信号弱时,警告旗出现,这时,高度指示无效。

现代飞机一般会将无线电高度数据集成到EADI中,如图4-77所示。

图4-77 EADI的高度指示

2.无线电高度指示器的作用

(1)无线电高度显示。EADI右上角第二行为无线电高度,无线电高度范围为-20~ 2 500 ft,一般显示为白色,超出2 500 ft,显示空白。

(2)决断高度显示。EADI右上角第一行数据为决断高度,用“DH”加上数字表示,一般显示为绿色,如“DH100”表示决断高度为100 ft。DH选择范围为-20~999 ft,显示范围为0~999 ft。如果选择的DH数据为负值,则显示空白。

(3)决断高度警戒。当飞机下降到决断高度以下时,RA和DH会从白色变为黄色,并在开始的3 s内,“DH”会闪亮。

(4)决断高度警戒结束。决断高度警戒可以自动结束或人工复位。当飞机着地或飞机爬升到比选定决断高度高75 ft时会自动结束警戒。

(5)无效数据显示。当RA或DH数据无效时,分别会出现黄色警告旗。

【任务实施】

(1)及时观察并发现故障提示。地面端人员可以直接观察地面站的主飞行显示器,如果观察到有琥珀色的RA字样,则表明无线电高度表失效。有时,无线电高度表工作不正常,无法自动检测到失效,会指示错误数值,这时就需要综合相关典型影响来进行判断:

1)自动驾驶仪进近方式是否不可用;

2)进近中FD导引杆是否意外消失;

3)在进近、复飞和起飞后爬升阶段是否出现意外构型警告。

(2)将气压高度表指示值与无线电高度表指示值进行比较,进一步核实无线电高度表是否正常工作。

(3)确定无线电高度表故障后,应断开自动驾驶和自动油门,在地面人工遥控飞机飞行。

(4)待飞机平稳落地后,要及时维修无线电高度表。

【拓展阅读】

波音737无线电高度表上蹊跷的“-8英尺[1]

1.事故经过

2009年2月25日,土耳其当地时间8时23分,土耳其航空1951号(TK1951)航班,由土耳其伊斯坦布尔阿塔图尔克国际机场飞往荷兰阿姆斯特丹史基浦机场。本次航班机型为波音737-800,注册编号为TC-JGE,事发时机龄为7年(图4-78)。该航班由45岁的哈桑·达新·阿勒桑机长和42岁的穆拉特·塞泽副驾驶执飞,其中机长曾在土耳其空军服役,驾驶F-4E战斗机的时间超过5 000 h,累计飞行17 000 h,其中波音737机型为10 885 h;副驾驶累计飞行4 146 h,其中波音737机型为720 h。

图4-78 波音737-800型客机土耳其航空涂装

客机经过数小时飞行进入荷兰领空后,获取管制员指令预计降落在18R跑道。当飞行员提醒客舱做好降落准备时,驾驶舱中突然警报声大作,失速警报也陡然响起。机长只好宣布接手飞行,然而已经太迟了。客机坠毁在距离跑道1.5 km处,导致9人遇难,遇难的人员中包含3名飞行员,另有126人生还(图4-79)。

图4-79 TK1951号航班摔落在距离跑道1.5 km处

2.空难调查

空难发生后,由荷兰安全委员会主导,土耳其航空、美国国家运输安全委员会、波音公司和美国联邦航空管理局共同成立了事故调查组。

调查员赶赴事发现场后,发现客机机身断裂成3截,发动机掉落在机身的前方,客机机身和发动机保存相对完整,客机两个“黑匣子”也保存尚好,由此可判断,客机失事时速度并不快(图4-80)。

图4-80 客机残骸

调查员从驾驶舱语音记录仪(CVR)的录音中听到,客机在约610 m高度时,响起起落架警报器的声音。正当调查员疑惑于警报声时,他们在飞行数据记录仪(FDR)上找到了答案,FDR显示无线电高度计探测到客机已经到达地面位置,高度计上显示为“-8英尺”。

波音737型客机上搭载了两个高度计系统,一个利用气压测量客机的海拔高度,这也是客机仪表盘上显示的数据;另一个是客机上搭载的一具无线电高度计,这个高度计拥有4根天线,其中两根为发射天线,另外两根为接收天线,据此获取客机高度信息。通常情况下,无线电高度计的精度要高于气压高度计。

在最后的进近阶段,机长的高度计始终显示是“-8英尺”(约-2.4 m),他便认为是客机无线电高度计发生了故障,从而无视起落架警报器的提醒。

调查员根据管制员的指令复盘TK1951号航班最后的进近过程,发现航班根据指令进行调整姿态时,客机进入下滑道时的高度超过了正常标准。这种现象在史基浦机场司空见惯,因为客机可以更快速落地。但这也给飞行员带来操作上的挑战,他们需要控制飞机快速进行下降。

调查员还发现TK1951号航班的飞行员在降落程序的设定上开始得太晚了。航空公司通常规定,飞行员使用仪表降落程序,客机在距离地面300 m高时,需要完成所有检查表程序,并保持客机平稳飞行。然而事实上,TK1951号航班发生危险时,客机的高度仅为140 m,飞行员还没有完成检查表程序(图4-81)。

图4-81 波音737-800驾驶舱

TK1951号航班在最后的进近中,飞行员的操作本来就已经落后于正常进度。无线电高度计故障导致的警报声,又让飞行员分了心。然而以上这些原因并不会直接导致发生坠机。

调查员查阅飞行数据记录时发现,TK1951号航班在坠毁前2 min,客机发动机就处于慢车状态。慢车指的是航空发动机能够保持稳定工作的最小转速状态,正常情况下不该在TK1951号航班当时的阶段出现。TK1951号航班直到最后发动机推力才被加大。

TK1951号航班在300多米高度时,客机的计算机便进入了准备着陆状态。此时,机载计算机会自动将发动机推力收回至慢车状态,机头也会自动抬至拉平姿态,这种情况只有在客机触地时才是正常的。异常的是TK1951号航班还没有来到跑道上,客机就已经抬高机头放慢速度。这也导致客机逐步进入失速状态。

后来,调查员发现客机的机载计算机主要控制两套系统,分别是自动驾驶和自动油门控制。其中自动驾驶控制客机的方向和高度,而自动油门控制决定着发动机的推力大小,而且这两个系统独立作业。自动油门控制系统的数据源自无线电高度计。

TK1951号航班客机的无线电高度计发生故障以后,数据一直停留在“-8英尺”,这也直接导致自动油门控制系统做出错误指令,无线电高度计是整个事故的起因。

波音737无线电高度计的发送和接收天线都位于驾驶舱下部,其中有3根天线在坠机中被摧毁,只有机长侧的1根天线尚好。调查员推测可能是天线某个部件发生故障或受到干扰导致错误读数,在检测保存完好的天线时,并未发现问题。他们发现的异常:这些部件并不是客机原装零部件。

综上,整个空难的分析如下:

TK1951号航班进入降落阶段时,飞行员将客机下降至下滑道中,而当时由于无线电高度计做故障,机载计算机控制油门自动收回至慢车状态,而此时3名飞行员均未察觉这一反常情况。

阿勒桑机长虽然看到无线电高度计异常,但是他忽视了这个问题,并关闭了警报器。TK1951号航班按照管制员指挥进近,他们必须同时操纵客机快速下降高度和降低飞行速度。然而,飞行员们浑然不知的是,他们已经在机载计算机的控制下进入了降落模式,而且在进行检查表程序,没有人注意客机已经逐步落入失速状态。

驾驶舱中警报此起彼伏的时候,飞行员仍在关注于检查表进度,客机距离地面的高度越来越小。当阿勒桑机长意识到危险,并推至全油门时,一切均为时已晚,TK1951号航班重重地拍在地面上。

2010年5月6日,荷兰安全委员会发布了最终的事故报告。报告将TK1951号航班事故的肇因归咎于多个因素。主要原因是飞行员无视警报的重要性,次要原因是无电线高度计发生故障。

令人遗憾的时候,截至TK1951号航班事故报告发布,波音公司仍没有搞明白无线电高度计为什么会失效。事故报告要求波音公司提升无线电高度计的可靠性,波音公司要对自动驾驶仪和自动油门的使用做必要的修正,并重申审查“失速方法”的程序。报告指出飞行员如何改出客机失速状态很关键,定期的相关培训也很重要。

事故报告同样提醒所有航空公司和飞行训练组织,需要进行经常性训练计划,其中就包括如何从进近阶段将客机改出失速状态。事故报告同样指出,关于无线电高度计故障的报告程序问题,这种情况并不仅限于土耳其航空公司,无法报告此类问题限制了安全计划的有效性,这也导致航空公司和飞机制造商对风险的评估失真,从而限制了他们控制风险的能力。因此,事故报告建议各民航管理部门,使航空公司意识到报告的重要性,并确保严格遵守报告程序。

【巩固提高】

1.一般在什么情况下会用到无线电高度表?

2.简述无线电高度表测高原理。

3.读完拓展阅读,你觉得哪些问题值得反思?