二、自动驾驶安定面配平
在自动驾驶接通情况下,FCC(飞行控制计算机)的自动驾驶功能模块控制升降舵改变俯仰姿态在需要用到安定面配合升降舵时或者为保持一个合适姿态时会给安定面发出配平指令让安定面移动。这和我们人工操纵飞机用主电配平让安定面辅助升降舵的原理是一样的。
自动驾驶接通时自动驾驶配平范围0.05至14.5 单位,FCC(飞行控制计算机)会根据当前襟翼情况指令安定面配平速度:
当襟翼收上时, 低速配平:每秒0.09个单位,
当襟翼没收上时,高速配平:每秒0.27个单位。
如果自动驾驶安定面配平不能工作或者未正确调定安定面配平,自动驾驶不会断开,会让左侧前面板的安定面失去配平灯长亮来提醒飞行员,该灯仅在自动驾驶接通期间才会亮,而且安定面配平需求有较大变化期间安定面失去配平灯瞬时亮是正常的。
安定面失去配平灯如图:
在这个灯组件里有4个灯泡,由28V DC BUS 1 和28V DC BUS 2并联供电,
2个灯泡为一组分别对应自动驾驶A和B系统。
不管接通自动驾驶A或B自动驾驶安定面配平工作用电都是1#115vAC转换汇流条,虽然驱动安定面的电动马达只有一个,但可以通过电源控制继电器实现电源转换。
模拟机上的一个现象可以很好的证明自动驾驶安定面配平用电情况。
在模拟机设置2种情况
第1种情况: 1#115vAC转换汇流条失效,接上自动驾驶B改变俯仰姿态。
现象:
安定面不会移动并且安定面失去配平灯亮
第2种情况: 2#115vAC转换汇流条失效,接上自动驾驶A改变俯仰姿态。
现象:
安定面会移动,安定面失去配平灯不会亮
两种情况设定的现象对比也可以证明自动驾驶安定面配平工作电源是1#115vAC转换汇流条。
另外在特殊情况下自动驾驶(A/P)脱开灯也反映自动驾驶安定面配平工作情况。
自动驾驶(A/P)脱开灯如图:
A/P脱开灯呈红色稳亮时的条件:
“1)双通道A/P 进近800 英尺无线电高度以下时,安定面失去配平
2)在A/P 复飞期间若单套A/P 操纵时安定面不配平,ALT ACQ方式受到抑制”。
(737NG飞行机组使用手册)
该灯使用28V 直流转换热电瓶汇流条电源,红色灯稳亮表明自动驾驶系统的安定面配平出现了一个故障。
在第一种情况下断开自动驾驶人工操纵就可以了。
第二种情况是双通道A/P复飞时出现。 手册有如下描述:
“俯仰方式接通TO/GA 方式时,接近选择的高度时ALT ACQ 方式接通;
并且,如果安定面位置适合单通道自动驾驶操作时,在到达选择的高度
时接通ALT HOLD。
如果安定面配平位置不适合单通道自动驾驶操作时:
ALT ACQ 方式被抑制
自动驾驶脱开灯红色稳亮
俯仰方式保持在起飞/复飞方式
注:为了使自动驾驶脱开灯灭,可脱开自动驾驶或在MCP 板上选择更高的高度。”
(737NG飞行机组使用手册)
从手册描述来看,双通道A/P复飞后在飞机将接近复飞高度时因为安定面配平位置不适合单通道自动驾驶操作,红色脱开灯稳亮,这给飞行员一个故障指示,
为了让单通道A/P 适合操作飞机所以要在MCP 板上选择更高的高度,有足够的高度空间让安定面进行配平移动。在A/P红色脱开灯稳亮时安定面失去配平灯也会亮。
“在适航认证和设计上,自动驾驶不能够修正严重失去配平的状况,或者将飞机从不正常的飞行条件和/或不正常姿态下改出” (737飞行机组训练手册)
所以A/P红色脱开灯稳亮短暂时间后可能会让自动驾驶自动断开。
三、速度配平
速度配平是FCC(飞行控制计算机)的一个功能模块,在FCC(飞行控制计算机)里面有5个功能模块:
1, 自动驾驶功能模块( Autopilot)
2,飞行指引功能模块(Flight director)
3, 速度配平功能模块(Speed trim)
4, 马赫配平功能模块 (Mach trim )
5, 高度警戒功能模块(Altitude alert),
所以速度配平是FCC(飞行控制计算机)功能之一。
737NG飞行机组使用手册对速度配平有如下描述:
“速度配平是一种速度稳定增强系统,在自动驾驶未接通时,在小全重、重心靠后和大推力情况下改进飞机性能,通过指令配平面与速度改变相反的方向移动,使飞机返回到配平速度。”
一般情况下,俯仰姿态大,空速就小,俯仰姿态小,空速就大。根据手册给出的定义来理解,如果出现俯仰姿态大的情况下,那么空速就会小,飞机就不会太稳定,FCC(飞行控制计算机)监控安定面位置、推力手柄位置、空速和垂直速度的输入信号,就会启动速度配平:让安定面自动向减小俯仰姿态的方向移动,从而增加飞机空速,让飞机处于一个合理的稳定状态。一旦飞机返回到配平速度,速度配平系统指令安定面的移动就解除了。也就是说速度配平是FCC(飞行控制计算机)对飞机状态的监控与自我保护。
速度配平级别比主电配平级别低,在松开主电配平电门随后的5 秒钟,FCC(飞行控制计算机)感应到需要配平时才生效,在起飞10秒后、爬升和复飞阶段经常会有速度配平工作情况,即安定面配平轮自动向前转降低姿态达到配平速度。
在某些情况下安定面配平轮也会自动向后转产生抬头配平减小速度达到计算机计算的配平速度,只是产生低头的速度配平比产生抬头的常见些。
一句话可以这么理解:速度配平就是改变姿态换速度。
另外速度配平生效时安定面电动马达工作电源也是1#115vAC转换汇流条,
这个也可以通过模拟机设置证明
第1种情况: 1#115vAC转换汇流条失效,人工操纵飞机缓慢增大俯仰。
现象:
安定面不会自动移动
第2种情况: 2#115vAC转换汇流条失效 ,人工操纵飞机缓慢增大俯仰,
现象:
安定面会自动移动
特别是第二种情况,在2#115vAC转换汇流条失效情况下,无法通过驾驶盘上配平电门进行主电配平,但人工操纵飞机缓慢增大俯仰时,安定面会自动移动,
从以上现象也可以证明速度配平生效时安定面使用1#115vAC转换汇流条,
这样也可以理解机组使用手册里提到的速度配平“使用自动驾驶安定面配平来配平安定面”这句话。
2部FCC(飞行控制计算机)对应2套速度配平系统,同一时刻,仅一个FCC(飞行控制计算机)给安定面配平电动作动筒提供速度配平信号。当FCC(飞行控制计算机)首次通电时,FCC A提供速度配平信号,每次空地逻辑转换后,另外一个FCC(飞行控制计算机)给安定面配平电动作动筒提供速度配平信号。
若一个FCC(飞行控制计算机)故障(本侧的速度配平功能模块也会失效),另一FCC(飞行控制计算机)自动转换提供速度配平信号。
如果一侧惯导(IRU)失效、关闭或一侧的空速失效后本侧的速度配平功能也会失效,这是因为同侧FCC(飞行控制计算机)不能获得同侧惯导的姿态或同侧空速信息就无法进行速度配平的计算。速度配平失效在后头顶板通过“SPEED TRIM FAIL”灯来显示。
SPEED TRIM FAIL灯 如图:
该灯由28V DC BUS 1 和28V DC BUS 2并联供电。
一套速度配平失效不会使该灯亮,但可以通过按压遮光板上的 系统信号牌面板再现使其亮,2套速度配平都失效该灯会自动稳亮。
在没有接通自动驾驶且1#115vAC转换汇流条失效情况下,即使FCC(飞行控制计算机)感应到需要进行速度配平但由于1#115vAC转换汇流条无电导致了安定面不会自动移动,此时SPEED TRIM FAIL 灯也不会亮,因为该灯仅仅指示FCC(飞行控制计算机)内的速度配平功能模块的状态,也就是说只反映指令机构的工作状态,并不反映作动机构(电动马达)情况。