🎯 安定面失控

第 09 / 15 系统

🔵 波音 737-800 简要介绍

737-800 系统概述

737-800安定面失控检查单包括握紧驾驶杆、断开自动驾驶、使用切断电门等步骤。配备驾驶杆作动安定面配平切断电门。

主要特点:

  • 检查单:标准步骤
  • 切断电门:驾驶杆作动
  • 人工配平:10转/单位

737-800安定面配平系统原理

系统原理:737-800的安定面配平系统通过三种配平方式控制水平安定面角度:主电动配平(驾驶盘开关)、自动驾驶配平和人工配平(配平轮)。安定面失控检查单针对的是非指令的安定面移动。

安定面配平系统组成

737-800驾驶杆切断功能

方法/操作:737-800的驾驶杆微动开关在以下阈值时切断配平:
  • 主电动配平切断:向前2.8度 / 向后3.7度
  • FCC配平切断:向前3.3度 / 向后5.5度
  • 切断范围:主电动配平和FCC配平(包括自动驾驶、CWS、速度配平系统)
  • 恢复方式:驾驶杆回到阈值以内后,配平功能自动恢复
FCOM参考NP.5.20):737-800安定面配平系统的详细描述。

🟢 波音 737-8 MAX 深度解析

一、安定面失控检查单逐步详解

步骤1:控制列(Control Column)

1 握紧控制列(GRIP CONTROL COLUMN)

目的:保持对飞机俯仰姿态的控制。

微动开关机制:控制列底部装有微动开关(micro-switch),当控制列偏转超过阈值时,微动开关被激活。

微动开关的作用:激活后,主电动安定面配平被切断(通过控制列作动安定面配平切断电门)。
极其重要:当微动开关激活时,它仅切断主电动安定面配平MCAS的低头配平指令并不会被微动开关停止。这是一个关键概念,学员必须理解。

步骤2:断开自动驾驶(Disconnect A/P)

2 断开自动驾驶(DISCONNECT A/P)

两个目的
1. 停止由自动驾驶故障导致的非指令安定面移动(如果失控是由自动驾驶引起的)
2. 保持对飞机的控制(自动驾驶可能正在加剧失控)

操作方式:通过驾驶盘上的A/P脱开按钮或FDS面板上的A/P脱开电门。

步骤3:断开自动油门(Disconnect A/T)

3 断开自动油门(DISCONNECT A/T)

目的不是为了停止安定面失控,而是非电传飞机在非正常情况下的标准程序

说明:737系列不是电传飞机,在非正常情况下断开自动油门是标准操作,确保飞行员完全手动控制推力。

步骤4:如果失控停止(If Runaway Stops)

4 判断失控是否停止

关键区分:需要判断失控是因何种原因停止的:
情况A:失控因控制列切断开关停止
如果失控是因为控制列微动开关被激活(即控制列偏转超过阈值)而停止的,说明失控源是主电动配平系统。此时需要继续执行后续步骤(CUTOUT),因为MCAS仍然可能发出配平指令。

情况B:失控因A/P断开而停止
如果失控是在断开自动驾驶后停止的,说明失控源是自动驾驶系统。此时检查单完成
重要:如果失控在断开A/P后停止,不要重新接通自动驾驶或自动油门,非正常检查单结束。

步骤5:安定面配平切断电门(STAB TRIM CUTOUT)

5 将两个安定面配平切断电门都放在CUTOUT位

功能
1. 隔离主电动配平
2. 隔离自动驾驶配平
3. 同时停止速度配平系统(STS),包括MCAS指令

操作:在移动电门到CUTOUT位之前,应先使用电动安定面配平来恢复配平,放松控制列力。
重要:移动安定面配平切断电门到CUTOUT位前,使用电动安定面配平来恢复失控指令,放松控制列力。

步骤6:SPEED TRIM FAIL灯

6 SPEED TRIM FAIL灯可能亮起

原因:当STS(速度配平系统)感知到需要配平但无法执行配平(因为CUTOUT位切断了电动配平),SPEED TRIM FAIL灯会亮起

说明:这是正常现象,表明STS功能已被正确隔离。不需要额外操作。

步骤7:握住配平轮(Hold Trim Wheel)

7 如果安定面继续非指令移动,握住配平轮

原因:如果钢索刹车系统失效,气动力可能使安定面向低头方向移动

操作:物理握住配平轮,阻止安定面继续移动。
极其重要的警告:向后拉控制列来抵抗安定面低头移动,可能会使情况恶化。原因是:当安定面在低头位置时,升降舵的气动力效应会发生变化,向后拉杆可能无法有效抵抗低头力矩,甚至可能因升降舵效能降低而加剧低头趋势。

步骤8:人工配平(Manual Trim)

8 使用人工配平轮

操作要点
1. 在打开安定面配平轮手柄前,应将安定面配平切断电门放到CUTOUT位
2. 安定面配平轮能让两个手柄都偏转90度,增加操作机械优势
3. 改变安定面配平一个单位:737-800需要约10转,737-8需要约15转
4. 如果气动力过大导致无法转动配平轮,减小空速以降低气动力

二、人工配平方法

  1. 操纵飞机的飞行员用一只手配平
  2. 操纵飞机的飞行员不配平,监控飞机的飞行员用一只手配平
  3. 两个飞行员各用一只手配平
  4. 监控飞机的飞行员用两只手配平
  5. 操纵飞机的飞行员用一只手,监控飞机的飞行员用两只手配平
  6. 监控飞机的飞行员两只手配平,每个手柄上分别用一只手

三、驾驶杆功能参数

驾驶杆功能向前值向后值
驾驶杆最大偏转角度13.75度14.75度
主电动安定面配平驾驶杆切断2.8度3.7度
FCC配平驾驶杆切断3.3度5.5度
FCC配平软件驾驶杆切断(仅MAX)4.6度7.2度
MAX新增:P12.1.2版本增加了软件驾驶杆切断功能,阈值更大。这意味着MCAS的配平指令在控制列偏转较大角度时才会被软件切断。

四、安定面配平超控电门

安定面配平超控电门(Stabilizer Trim Override Switch)位于后电子面板上,其功能如下:

功能:

在一或两个微电门失效时,旁通驾驶杆作动安定面配平切断电门。打开护盖,将电门放至超控(OVRD)位,恢复对电动安定面配平的使用。

五、训练场景

场景1:初始低头/抬头不在配平位

  • 训练飞行员识别安定面不在配平位的初始状态
  • 练习使用电动配平恢复配平
  • 强调在CUTOUT前先使用电动配平放松杆力

场景2:加速/减速配合人工配平

  • 在不同空速下练习人工配平操作
  • 体验空速对配平轮操作力的影响
  • 练习减速以降低气动力后进行配平

场景3:控制列切断演示

  • 演示控制列偏转超过阈值时微动开关的激活
  • 理解微动开关仅切断主电动配平,不切断MCAS
  • 练习正确的检查单执行顺序

六、MAX训练新增场景

场景4:双线短路

训练场景:模拟安定面配平系统的双线短路故障,导致非指令配平。训练飞行员快速识别并执行安定面失控检查单。

场景5:主电动配平开关短路

训练场景:模拟主电动配平开关短路,导致持续的非指令配平输入。此场景特别训练飞行员在CUTOUT电门操作前的判断和决策。

七、FCC交叉配平监控器(P12.1.2)

功能:每个FCC监控另一个FCC的配平指令。如果检测到异常配平指令,交叉监控器会抑制对方的配平输出。
  • 监控范围包括:自动驾驶配平、CWS配平、速度配平系统(含MCAS)指令
  • 激活时自动驾驶自动断开
  • SPEED TRIM FAIL灯亮
  • 地面当地速小于30节时,STAB OUT OF TRIM亮
教学重点:安定面失控检查单是MAX训练的重中之重。必须让学员深入理解:
1. 微动开关激活不等于MCAS被停止
2. 断开A/P后失控停止 vs 因控制列切断而停止的区别
3. 向后拉杆可能恶化情况的原因
4. CUTOUT电门同时隔离STS和MCAS
5. 减速以降低人工配平力的技巧

一、安定面失控8步检查单详细程序

1.1 系统原理

核心原理:安定面失控(Stabilizer Runaway)是指水平安定面发生非指令的持续移动。这可能是由于主电动配平系统故障、自动驾驶配平故障、速度配平系统(含MCAS)故障、或钢索刹车系统失效导致的。安定面失控检查单是737系列最重要的非正常检查单之一。

安定面失控的识别特征

步骤1:握紧控制列(GRIP CONTROL COLUMN)

1 握紧控制列

操作方法:双手紧握驾驶杆,保持或恢复飞机的俯仰姿态。

系统原理:控制列底部装有微动开关,当控制列偏转超过阈值时激活。微动开关激活后切断主电动安定面配平。但MCAS的低头配平指令不会被微动开关停止

操作要点:不要试图通过反复拉杆和松杆来"对抗"配平,而是保持稳定的杆力来维持俯仰姿态。

步骤2:断开自动驾驶(DISCONNECT A/P)

2 断开自动驾驶

操作方法:通过以下任一方式断开自动驾驶:
- 驾驶盘上的A/P脱开按钮(两侧各一个)
- FDS面板上的A/P脱开电门

系统原理:断开自动驾驶可以消除由自动驾驶系统发出的配平指令。如果失控源是自动驾驶,断开后失控应立即停止。

判断标准:断开A/P后观察配平轮是否停止转动。

步骤3:断开自动油门(DISCONNECT A/T)

3 断开自动油门

操作方法:通过A/T脱开按钮或FDS面板上的A/T脱开电门断开自动油门。

系统原理:此步骤的目的不是为了停止安定面失控。737系列是非电传飞机,在非正常情况下断开自动油门是标准程序,确保飞行员完全手动控制推力。

操作要点:即使确认失控不是由自动油门引起的,也应断开自动油门。

步骤4:判断失控是否停止(IF RUNAWAWY STOPS)

4 判断失控是否停止

操作方法:观察配平轮是否停止转动,杆力是否稳定。

系统原理:需要判断失控停止的原因来确定后续操作。
关键判断逻辑
  • 情况A:失控因控制列微动开关激活而停止(即拉杆时停止,松杆后又开始)→ 失控源是主电动配平系统 → 必须继续执行CUTOUT步骤,因为MCAS仍可能发出配平指令
  • 情况B:失控在断开A/P后停止 → 失控源是自动驾驶系统 → 检查单完成
  • 情况C:失控未停止 → 继续执行CUTOUT步骤

步骤5:安定面配平切断电门(STAB TRIM CUTOUT)

5 将两个安定面配平切断电门都放在CUTOUT位

操作方法
1. 在移动电门前,先使用电动安定面配平来恢复配平(反向配平以放松杆力)
2. 将MAIN ELECT(主电动)和AUT PILOT(自动驾驶)两个电门都拨至CUTOUT位

系统原理:CUTOUT电门切断以下所有配平指令来源:
- 主电动配平马达
- 自动驾驶配平马达
- 速度配平系统(STS),包括MCAS功能

操作要点:两个电门都必须放在CUTOUT位,只切一个不够。
飞行员注意:在执行CUTOUT之前,应尽可能使用电动配平来放松杆力。这是因为CUTOUT后只能使用人工配平轮,而人工配平轮的操作力远大于电动配平。如果杆力已经很大,人工配平会非常困难。

步骤6:SPEED TRIM FAIL灯

6 SPEED TRIM FAIL灯可能亮起

系统原理:CUTOUT电门切断了电动配平后,速度配平系统(STS)如果检测到需要配平但无法执行,会点亮SPEED TRIM FAIL灯。

操作方法:无需操作。灯亮是预期行为,表明STS已被正确隔离。

步骤7:握住配平轮(HOLD TRIM WHEEL)

7 如果安定面继续非指令移动,握住配平轮

系统原理:正常情况下,CUTOUT后安定面不应继续移动。如果继续移动,说明钢索刹车系统可能失效,气动力正在驱动安定面。

操作方法:物理握住配平轮,阻止安定面继续移动。
极其重要的警告:向后拉控制列来抵抗安定面低头移动,可能会使情况恶化。原因是:当安定面在极端低头位置时,升降舵的气动力效应发生变化——升降舵可能已经接近或达到其气动极限,此时向后拉杆产生的低头力矩分量可能大于抬头力矩分量,导致情况恶化。

步骤8:人工配平(MANUAL TRIM)

8 使用人工配平轮

操作方法:使用配平轮手动调整安定面位置(详见下节人工配平操作详解)。
FCOM参考QRH NP.21):安定面失控检查单(STABILIZER RUNAWAY)的完整程序。

二、手动配平操作详解

2.1 系统原理

核心原理:人工配平系统通过机械钢索直接连接配平轮和安定面齿轮机构。转动配平轮通过钢索驱动安定面,不依赖任何电动或液压动力。人工配平是CUTOUT后唯一的配平手段。

安定面配平切断电门CUTOUT位操作

方法/操作:安定面配平切断电门位于中央操纵台后方,包含两个电门:
  • MAIN ELECT(主电动):控制主电动配平马达的电源。拨至CUTOUT位时,主电动配平马达断电。
  • AUT PILOT(自动驾驶):控制自动驾驶配平马达的电源。拨至CUTOUT位时,自动驾驶配平马达断电。
  • 操作顺序:两个电门可以同时拨至CUTOUT位,也可以先后拨至CUTOUT位。
  • 正常位置:两个电门正常都在NORM(或ON)位。
  • 隔离效果:两个电门都在CUTOUT位时,所有电动配平和FCC配平指令都被隔离,包括MCAS。

配平轮操作方法

方法/操作:人工配平轮的操作要点:
  • 配平轮位置:位于中央操纵台两侧,机长和副驾驶各有一个。
  • 操作方向:顺时针转动 = 机头向上配平;逆时针转动 = 机头向下配平。
  • 手柄折叠:配平轮上的手柄可以折叠。展开手柄(偏转90度)可增加操作力臂,提供更大的机械优势。
  • 转数差异:改变安定面配平一个单位,737-800需要约10转,737-8需要约15转
  • 转数差异原因:737-8的安定面齿轮比与737-800不同,导致每单位配平需要更多转数。

人工配平的六种方法

方法编号 操作方式 适用场景
方法1 操纵飞机的飞行员用一只手配平 杆力较小,单手可以同时操纵飞机和配平
方法2 操纵飞机的飞行员不配平,监控飞机的飞行员用一只手配平 操纵飞行员需要双手控制飞机
方法3 两个飞行员各用一只手配平 配平力较大,需要两人协作
方法4 监控飞机的飞行员用两只手配平 配平力很大,需要更大力量
方法5 操纵飞机的飞行员用一只手,监控飞机的飞行员用两只手配平 极端情况,需要最大配平力
方法6 监控飞机的飞行员两只手配平,每个手柄上分别用一只手 最大配平力,同时利用两个配平轮
飞行员注意:在实际操作中,应从方法1开始尝试。如果力量不足,逐步升级到更高编号的方法。方法6是最后的手段,需要监控飞行员离开座位才能操作。

三、驾驶杆力与安定面位置的关系

3.1 系统原理

核心原理:驾驶杆力与安定面位置之间存在直接的气动关系。安定面偏离配平位置越远,所需的驾驶杆力越大。当安定面移动到极端位置时,升降舵的气动效能可能不足以对抗安定面产生的力矩。

column function参数详解

驾驶杆功能 向前值 向后值 说明
驾驶杆最大偏转角度 13.75度 14.75度 机械止动点
主电动安定面配平驾驶杆切断 2.8度 3.7度 切断主电动配平
FCC配平驾驶杆切断 3.3度 5.5度 切断FCC配平(A/P、CWS、STS)
FCC配平软件驾驶杆切断(仅MAX) 4.6度 7.2度 P12.1.2新增,切断MCAS

驾驶杆力与安定面位置的关系

方法/操作:理解驾驶杆力与安定面位置的关系对执行安定面失控检查单至关重要:
  • 安定面在配平位:驾驶杆力接近零,飞机处于平衡状态
  • 安定面偏离配平位1-2单位:杆力增大,但仍可通过驾驶杆控制俯仰
  • 安定面偏离配平位3-4单位:杆力显著增大,需要较大的力量来维持俯仰姿态
  • 安定面极端位置:杆力可能超过飞行员体力极限,升降舵效能可能不足以对抗安定面力矩
  • 向后拉杆的风险:当安定面在极端低头位置时,向后拉杆可能因升降舵效能降低而无法有效抵抗低头力矩

NG vs MAX 驾驶杆功能差异

对比项目 737-800 737-8 MAX(P12.1.2)
主电动配平杆切断 向前2.8度 / 向后3.7度 向前2.8度 / 向后3.7度(相同)
FCC配平杆切断 向前3.3度 / 向后5.5度 向前3.3度 / 向后5.5度(相同)
软件杆切断(含MCAS) 向前4.6度 / 向后7.2度
MCAS配平可被杆切断 不适用(无MCAS) 仅通过软件杆切断(7.2度)
重要限制
  • 软件杆切断的阈值(向后7.2度)接近驾驶杆最大偏转角度(向后14.75度)的一半
  • 这意味着飞行员需要将驾驶杆拉到相当大的角度才能通过软件切断MCAS
  • 不应依赖软件杆切断作为主要防护手段,正确的操作仍然是执行CUTOUT步骤
FCOM参考NP.5.20):驾驶杆功能参数和安定面配平系统的详细描述。

四、安定面配平超控电门功能

4.1 系统原理

核心原理:安定面配平超控电门(Stabilizer Trim Override Switch)是一个旁通驾驶杆微动开关的备用手段。当驾驶杆上的微动开关失效(卡住在激活或未激活状态)时,超控电门可以旁通微动开关,恢复或切断电动配平功能。

超控电门详细功能

方法/操作:安定面配平超控电门的使用方法:
  • 位置:后电子面板(Forward Overhead Panel或后电子面板)
  • 保护设计:电门带有保护盖,需要打开保护盖才能操作
  • 操作方式:打开保护盖,将电门放至OVRD(超控)位
  • 功能效果:旁通驾驶杆作动安定面配平切断电门(微动开关),恢复对电动安定面配平的使用
  • 使用场景:当微动开关失效导致无法使用电动配平时(例如微动开关卡住在激活状态,导致电动配平始终被切断)
  • 恢复方式:将电门返回正常位,关闭保护盖

超控电门与安定面失控检查单的关系

场景 超控电门的作用 操作建议
微动开关失效(卡住激活) 旁通微动开关,恢复电动配平 使用超控电门恢复电动配平功能
安定面失控(非MCAS) 不适用 执行标准安定面失控检查单
安定面失控(MCAS相关) 不适用 执行CUTOUT步骤(超控电门无法停止MCAS)
重要限制
  • 超控电门不能停止MCAS的配平指令
  • 超控电门仅旁通驾驶杆微动开关,不旁通CUTOUT电门
  • 在安定面失控情况下,不应使用超控电门,应执行CUTOUT步骤
FCOM参考NP.5.20):安定面配平超控电门的详细描述。

五、空速修正方法

5.1 系统原理

核心原理:在安定面失控后使用人工配平时,空速是影响配平轮操作力的关键因素。空速越大,作用在安定面上的气动力越大,配平轮所需的操作力也越大。通过减小空速,可以有效降低配平轮操作力,使人工配平成为可能。

空速与配平力的关系

方法/操作:空速对人工配平力的影响:
  • 气动力的平方关系:安定面上的气动力与动压(q = ½ρV²)成正比。空速增加一倍,气动力增加约四倍。
  • 高速飞行:在高速(如250节以上)时,配平轮操作力可能超过飞行员体力极限。
  • 低速飞行:减速至较低速度(如130-180节)时,配平力显著降低,人工配平变得可行。
  • 推荐速度:根据飞行手册,建议在执行人工配平时将速度减至最小机动速度(VM)或更低的安全速度。

空速修正操作程序

1确认飞行状态:确保飞机处于安全的飞行状态,有足够的高度和空间进行减速
2设置目标速度:将目标速度设置为VM(最小机动速度)或更低的合适速度
3减速:通过减小推力或展开减速板来降低空速
4监控飞行参数:在减速过程中持续监控速度、高度和俯仰姿态
5执行人工配平:在达到较低速度后,使用配平轮进行人工配平
6评估配平效果:配平后检查杆力是否减小,飞机是否恢复到可接受的配平状态
重要限制
  • 减速时必须确保速度不低于当前构型的失速速度+安全裕度
  • 在低高度(如进近阶段)可能没有足够的空间减速
  • 减速过程中应保持对俯仰姿态的控制
  • 如果无法通过减速降低配平力,可能需要考虑复飞以获得更多操作空间
飞行员注意:在安定面失控情况下,减速是最有效的降低人工配平力的方法。飞行员应在判断需要执行人工配平时,尽早开始减速,以争取更多操作时间。在实际操作中,"减速+配平"可能需要反复多次才能达到满意的配平状态。
FCOM参考QRH NP.21):安定面失控检查单中关于空速修正的说明。

六、技术参数汇总

6.1 安定面配平系统参数

参数项目 737-800 737-8 MAX FCOM参考
人工配平转数(每单位) 约10转 约15转 NP.5.20
主电动配平杆切断(向前/向后) 2.8度 / 3.7度 2.8度 / 3.7度 NP.5.20
FCC配平杆切断(向前/向后) 3.3度 / 5.5度 3.3度 / 5.5度 NP.5.20
软件杆切断(向前/向后) 4.6度 / 7.2度 NP.5.20
MCAS配平可被杆切断 不适用 仅软件杆切断(7.2度) NP.5.20
CUTOUT电门数量 2个 2个 NP.5.20
CUTOUT隔离MCAS 不适用 NP.5.20
配平超控电门 NP.5.20
FCC交叉配平监控器 有(P12.1.2) NP.5.20
钢索刹车系统 NP.5.20
教学重点:安定面失控检查单是MAX训练的重中之重。必须让学员深入理解:
  1. 8步检查单的每一步操作方法和系统原理
  2. 微动开关激活不等于MCAS被停止
  3. 断开A/P后失控停止 vs 因控制列切断而停止的区别
  4. 向后拉杆可能恶化情况的原因(升降舵效能降低)
  5. CUTOUT电门同时隔离STS和MCAS
  6. 人工配平的六种方法和操作技巧
  7. 驾驶杆力与安定面位置的关系
  8. 减速以降低人工配平力的技巧
  9. 配平超控电门的正确使用场景和限制