杂志汇航空知识

虚拟空间里的沪穗空中快车

作者:文/艾瑞克·杰普逊

2014年3月8日,马来西亚航空公司由吉隆坡飞往北京的MH370次航班在巡航中失联,这架注册号为9M-MRO的波音777-200ER到底去向何方至今仍是一个谜。随着调查的深入,人们发现其执飞机长扎哈里 · 艾哈迈德 · 沙阿家中的“飞行模拟器”疑似曾经模拟过飞往南印度洋的航线。这个发现引起了国内外民众对“飞行模拟器”的兴趣——机长家中的飞行模拟器到底是何方神圣?在家中的卧室书房是如何驾驶一架飞机的?作为一名普通路人甲如何体验一把开飞机的感觉?其实,现在仅使用个人电脑就可在显示设备上呈现飞行模拟,同时搭配包括键鼠在内的外部输入设备,即可坐在电脑前享受翱翔于万米高空的飞行魅力。

Prepar3D,一款由全球航空巨头洛克希德 · 马丁基于《微软模拟飞行X(Microsoft Flight Simulator X)》内核研发的专业飞行模拟软件,目前被广泛应用于美国空军、商业航司、飞行航校来训练飞行员。航空爱好者使用家用计算机与一定的外部输入设备(比如飞行摇杆)即可体验、学习飞行驾驶。我们可以使用Prepar3D(后简称“P3D”)软件,深入其境体验一名中国国际航空公司的机长执飞一架波音B747-400型客机(注册号:B-2447),从广州白云机场飞往上海浦东机场的航线飞行。

飞行前准备

按照计划,国航CCA4037次将于北京时间09:10在广州白云机场起飞,前往上海浦东机场。清晨六点,深秋中的广州天刚蒙蒙亮,航班执飞机长和副驾一同来到签派前了解今日的飞行任务与计划。想要通过模拟器执行一次专业的飞行,各项准备工作也需要一个小时。 图为Prepar3D模拟软件界面,背景为西雅图城区上空的多尼尔228。

马航客机MH370机长扎哈里 · 艾哈迈德 · 沙阿家中的飞行模拟器此次航班预计搭载包括机组成员在内的297人(288+9)、24 766千克货物从白云机场起飞。考虑到可能需要的备降、冗余40分钟滞空时间等,按照大圆航线里程的115%计算所需燃油量为27 450千克。扣除起飞前滑行等待与地面使用APU(辅助动力单元)用油,得到起飞重量为253 586千克,预计着陆时重量为236 016千克,均未超出安全包线。

起飞前广州白云机场上空的天气:地面风向060,风速3米每秒;能见度极佳;温度20摄氏度,露点0摄氏度;修正海压1019,无报告降水与辐射雾——一个适合飞行的好天气。根据机场自动终端情报服务通波信息得知此次航班预计使用跑道02L起飞,跑道无污染。在查阅跑道可用起飞距离与越障需求后,计算减推力起飞的假设温度(通常在非满载下不使用满推力起飞)以及起飞时的配平数值。本次起飞设定襟翼挡位为20度,关断除冰并保留一个组件起飞,以此计算起飞时的V速度:决断速度V1、抬轮速度Vr、最小安全爬升速度V2。

起飞后预计使用LMN1C(龙门1C)区域导航离场,初始爬升高度2 100米。飞跃离场点后经一系列高空航路,在浙江慈溪的庵东镇加入进场程序,最后抵达上海浦东机场。由于上海浦东机场上空风向不定,暂时无法确认落地跑道与进场程序,我们需要在巡航高度下高前获得这些信息并进行准备。

实际飞行中,执飞机长需要和今天共同飞行的机组成员开简报会,介绍今天具体的飞行任务与注意事项。之后就可以走向已在128号廊桥位等待的波音747400型客机,做登机准备。此时旅客已经开始办理值机手续,当日的执飞机长也需要在机坪上对飞机进行绕机检查(当然,在模拟飞行中配合视角插件也可以进行仿真的绕机检查)。

回到驾驶舱,根据飞机制造商与航空公司的具体规定,就可以按照正常程序检查单开始今天的飞行。由于本次航班是今天这架“空中女皇”的首次飞行,我们需要进行冷舱启动(飞机的一切系统处于关闭状态下的启动程序),而在Prepar3D中的操作才刚刚开始。实际飞行中执飞机长用四肢进行操作,而在模拟飞行中,鼠标和键盘将成为我们的得力助手。如果在国内外的连飞平台进行线上飞行时,还可以得到其他航空爱好者提供的专业空管服务,让飞行模拟更加有趣和真实。通过网络连接与连飞软件,可以使用麦克风联系空管放行席位获得起飞时的离场跑道、离场程序、起始一边高度、应答机代码等必要信息,同时获得机场的放行许可。在驾驶舱完成飞行前准备工作的同时,旅客开始登机、货舱开始上货、燃油注入进油箱,旅客登机时的问候声、登机音乐、地勤人员与机长的联系声声声入耳。

滑行起飞

准备工作完成后,我们就可以联系空中交通管制放行席位申请移交地面席位。在这里可能会听到一些新闻:延误航班上的乘客已经在闷热的机舱内坐了数小时,机长却不打开舱门让乘客回到航站楼候机。这是因为在关闭舱门之后,飞机才可以在庞大的离港航班中取得排队资格,等待数小时后一旦打开舱门就需要重新排队。所以作为普通旅客,在保障自身权利的同时,也要尽量体谅机组成员。

地面席位将会授予我们后推至滑行道并启动发动机的许可,在引擎轰鸣之中我们转动视角,看到地勤人员确认拔出了转向销并向我们挥手再见。目前液压系统已经开始工作,转动“飞行摇杆”上的各个轴来检查飞机每个操纵面(副翼、升降舵、方向舵)是否工作正常,之后在空管地面席位的许可下按照既定滑行路线,推动油门杆并配合制动,缓缓滑行至跑道02L端头前等待。

前机刚刚起飞,根据尾流规则飞机在塔台管制员的指示下进入跑道等待。万事俱备,塔台宣布起飞指令后,缓缓推动摇杆上的油门杆至50%N1转速,观察发动机工作稳定后按压自动油门,油门杆推满的同时飞机将会在预设减推力下缓缓加速。引擎的轰鸣声、起落架轮胎在地面的摩擦声、道面的颠簸声……

起飞推力设定、显示空速读数、航向与跑道磁航向吻合……80节,确认;跑道净空、发动机推力稳定;V1决断速度,手从油门杆离开;Vr抬轮速度,拉起操纵盘,以3度每秒的速率抬升机鼻——起飞离地!

“正爬升率,收轮!”

“襟翼10,速度检查!”

“国际四洞三拐,联系进近幺两拐拐五,再见!”

一次平安顺利飞行前的准备工作爬升与巡航

场高120米以上,已预位的水平和垂直导航激活为横滚与俯仰模式,我们手动跟随F/D(飞行指引)按照既定航路爬升;场高450米以上,爬升至加速高度,发动机保持爬升推力的同时通过降低升降率加速至离场程序限速或3 000米下250节;收襟翼至光洁状态,打开所有的空调组件,接通自动驾驶——我们就来到了飞行中最惬意的时光!

与实际飞行相同,自动驾驶工作时还需要继续监视飞机的飞行状态,例如空速、高度、航向、发动机工作状态等。此次航班载重较大,为了保持最佳经济效益,随着飞机燃油的逐渐消耗我们可以通过梯度爬升逐渐增大巡航高度。飞机随着服役年限的增加,发动机油耗可能会有少许偏差,这时就需要按照飞行计划对每个航路点的燃油预测与实际情况进行比对,判断出是否燃油泄漏并及时备降。这一点在远距离飞行、跨洋缺少备降机场的飞行尤为必要。

而剩下的,就可以品着点心,呷口咖啡,在万米高空之上大饱眼福。不过要注意收听121.500应急频率,及时进行管制移交,还要特别注意相向航空器!

下高进近与落地

打开后台运行的实时天气软件,查询到浦东机场上空无降水且能见度良好,风向适合南向北运行。当然如果在线上连飞时,可以从上海区调、进近或通波得知目前采用的进近方式与落地跑道。今天我们预计使用AND13H(庵东13H)区域导航进场程序并使用跑道35L盲降进近。在PD023点保持900米加入五边,决断高度60米。查询航图可知浦东机场跑道35L净空条件良好,可用着陆距离3 400米,跑道标高海拔3.6米,无明显坡度。

最终进近与落地是飞行中最复杂,且充满挑战性的阶段。进近分为以精密与非精密进近,以ILS(仪表着陆系统)为代表的精密进近方式还可以按精度区分,精度最高的CAT III三类盲降理论上支持无决断高度的自动着陆以应对低能见度情况下的安全运行;非精密进近需要在建立目视指引后断开自动驾驶手动着陆。当然一般我们使用ILS时也需要在目视跑道后切断自动驾驶手动着陆,且今天执飞的B747需要同时切断自动油门(B777、B787与空客系列推荐自动油门着陆)。我们首先在飞行管理计算机中选定着陆参考速度,核对跑道盲降频率与磁航向是否填充正确,并根据空管指令在下高点(T/ D)下降高度并及进行进近简报。随着飞机对准跑道并按照下滑道下降高度,执行落地前检查单。如果能见度不佳,在决断高度以上无法建立目视指引或气象雷达预测到前方风切变时,我们需要立刻激活TO/GA(起飞、复飞推力)电门满推力爬升执行复飞,按预计复飞航路飞行并联系空管。

随着清脆的警报声响起,建立跑道35L的目视指引后,此时需要断开自动油门和自动驾驶,一手操纵盘一手油门杆执行手动落地。着陆是最考验飞行员技能的地方,是否能对准跑道中线、是否保持一个恒定的下降率、是否可以在侧风条件下不断修正、是否可以稳定进近速度等都是接地安全的保证。在少量多次的修正中,GPWS不断喊出无线电高度:在跑道入口精准划过150千米,90千米开始带杆退姿态,60千米慢慢收回油门并使用尾舵修正侧风影响,30千米稳住杆准备接地……随着在摇杆上的不断操控,主起落架在跑道接地带轻柔触地,瞬间加速的轮胎与沥青擦出缕缕青烟。

“扰流板弹出,反推正常。”

“自动刹车工作,确认减速!”

在一次接地率与接地过载均正常的触地后,我们需要缓缓带住摇杆使前轮落在跑道中线上。为了保障跑道的运行效率,在80节关闭反推,60节解除自动刹车进行手动制动,45节沿高速脱离道滑出跑道并收回扰流板。起落安妥!

善始善终

完美的落地后飞行并未结束,正如客舱广播中所说:”飞机未完全停稳前请不要随意走动“。落地后,我们沿浦东机场地面管制提供的滑行路线缓缓滑行至停机位,在滑进停机位前注意关闭气象雷达与鼻轮滑行灯以免对地勤人员造成伤害。飞机停稳后,上好停机刹车,确认APU或地面电源供电并关闭发动机,在执行停机程序检查单的同时地勤人员放置轮挡,廊桥靠近准备下客并卸下行李与货物……

至此作为国航4037次航班执飞机长,才算真正完成了一次航线飞行任务,由广州白云机场平安顺利地到达上海浦东机场。乘客满意地到达目的地,在航站楼回身望着停在面前那巨大的飞机,心中的成就感是否油然而生?而在现实中今天机组成员的飞行任务还未结束,在浦东机场过站的两小时后他们将继续满载乘客飞往北京首都机场——是千万名在我们平安旅途背后默默无闻的航空工作者们,共同编织起中国庞大航空运输网!

责任编辑:王洁

模拟器显示屏上的驾驶舱

 

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