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[31指示记录] 迎角是什么?我们能在没有AOA指示器的情况下确定迎角吗?

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东航中国民航大学在线王实名认证人气写手荣誉顾问解疑达人

发表于 2019-3-19 21:31:08 | 显示全部楼层 |阅读模式
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现在大家都知道,2018年10月29日,狮航610航班事故原因就是飞机上的迎角(AOA)传感器的错误数据,持续触发了737 MAX的MCAS 配平水平安定面使飞机低头,最终坠毁。
那么,关于迎角的知识,你有了解过吗?

三个问题:
1、什么是迎角?
2、飞机上有迎角指示器吗?
3、如果没有迎角指示,我们能知道迎角吗?

好,接下来就对这三个问题进行一一的说明。

1. 什么是迎角
What is angle of attack?
迎角(AOA)是代表飞机与大气之间相对运动的矢量与飞机或机翼上的参考线之间的角度。
有时,参考线是连接机翼上某个平均点的前缘和后缘的线。大多数商用喷气式飞机使用机身中心线或纵轴作为参考线。
mmexport1553003541333.jpg
↑图片来源:波音
不同飞机参考线会不一样,但只要固定使用这个参考线,就没有差别。
AOA有时与俯仰角或航迹角混淆。
俯仰角(姿态)是纵轴(飞机所在位置)与水平面之间的角度。该角度显示在姿态指示器或备用地平仪上。
mmexport1553003544504.jpg
↑八字杆,某些是十字杆(洋红色是指示飞行指引仪指令,黑色是指示相对于地平线的飞机姿态)

mmexport1553003547618.jpg
↑大约56°的抬头姿态,图片来源:The 737 Handbook.

mmexport1553003550194.jpg
↑备用姿态指示,大约在2.5°
依据参考系不同,航迹角(FPV)有两种不同的定义方式。
对于空气动力学研究者来说,是飞行轨迹矢量(飞机飞行的方向)与当前气流矢量之间的角度。
对飞行机组来说,通常称为飞行轨迹矢量与地平线之间的角度,也称为爬升(或下降)角。
只有在静止空气中(即没有风或垂直气流时),大气参考和惯性参考飞行航迹角才相同。
例如,在逆风或下降的气流中,相对于地面的飞行轨迹角将小于参考空气的航迹角。
在最新的商用喷气式飞机上,这个角度可以显示在主飞行显示器上,并以地面(惯性航迹角)为参考进行计算。
mmexport1553003552741.jpg
↑FPV指示

2. 737飞机有迎角指示吗?
Does the B737 have angle of attack indication?
问了几个人,都说没有。只有AOA不一致信息:
mmexport1553003555201.jpg
↑迎角不一致警示( 琥珀色):指示机长(左)和副驾驶(右)的迎角值不一致超过10 度持续10 秒钟以上。
其实737上也是可以有的,只是很多人没注意有些新飞机上已经选装了。
比如我们有些737NG飞机就选装了AOA指示:
mmexport1553003558606.jpg
mmexport1553003561336.jpg
↑执行了SB 737-31-1650的飞机,PFD右上角有AOA指示

mmexport1553003564165.jpg
↑737NG

mmexport1553003566790.jpg
↑737MAX

3. 没有迎角指示,能确定迎角吗?
Determine the angle of attack without an AoA indication
通过前面的原理,我们知道,在静止空气中(即没有风或垂直气流时),大气参考和惯性参考飞行航迹角是相同的。
mmexport1553003569189.jpg
注:由于俯仰角、AOA和航迹角的关系,如果航迹角是陡坡下降的话,即使机头朝下,飞机也能达到很高的AOA。
而当航迹角是参考气流时,AOA是俯仰角和航迹角之差。下图是更加直观说明:
mmexport1553003571751.jpg
也就是如果忽略风的影响,我们可以估算迎角=飞机的俯仰角-航迹角
mmexport1553003574414.jpg
↑上图中7为飞机的俯仰角,8为航迹角

mmexport1553003576902.jpg
↑图片来源:The 737 Handbook.
比如上面这张图飞机俯仰角大约8°,FPV大约3°,差值大约=5°,AOA指示是5.2°

最后
本文文字翻译来源于波音关于AOA的介绍,仅供参考和交流,目的是提高对飞机姿态的认识。
话说回来,平时多学点知识,也许遇到特许情况,就能多一分正确的判断。
我还是前面那句话:「安全是自己给的,不要去交给别人。」
还真不是,从狮航事件的通告和波音一直未发布飞控软件升级也能看出,之前问题争议焦点是:1、事故飞机在执行航班前是否适航?2、飞行员没有按「安定面失控检查单」失效安定面配平,从而失效MCAS
在这篇文章里,我为什么没有提MCAS软件缺陷呢?其实大家都知道,每一次事故,都有事故链,航空安全上的改进,都是通过一个个事故事后分析得出的。
当前遇到的这个缺陷解决了,谁知道下一个缺陷是啥?谁会第一个遇到呢?
737 MAX 波音很快就会发布一个FCC软件升级的SB,FAA一批准,航空公司立即执行,再对MCAS系统培训培训,肯定是要投入运营的。而作为生产一线员工的我们,能有别的选择吗?飞行员能不飞,还是机务说不放行?都不能,我们能做的,就是把好自己这一关。
不说了,再写下去又跑题啦。安全靠自己,且行且珍惜。

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发表于 2019-3-24 05:11:37 来自手机 | 显示全部楼层
好文章,谢谢分享
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