一、AFDS系统架构与工作原理
1.1 AFDS系统概述
核心原理：AFDS（Autopilot Flight Director System，自动驾驶飞行指引系统）是737系列飞机的核心飞行控制系统，由三个主要子系统组成：飞行控制计算机（FCC）、模式控制面板（MCP）和飞行模式告示器（FMA）。三者协同工作，实现自动驾驶的接通、模式选择和状态显示。
1.2 核心组件详解
飞行控制计算机（FCC）
- 数量：两台独立的FCC（FCC-A和FCC-B）
- 功能：计算自动驾驶指令和飞行指引指令
- 冗余设计：每台FCC独立工作，互为备份
- 输入数据：来自ADC、IRS、FMC、空速管-静压系统的飞行参数
- 输出：俯仰和横滚指令通过伺服机构驱动操纵面
- 数据总线：通过ARINC 429数据总线与各系统通信
模式控制面板（MCP）
- 位置：驾驶舱遮光板上方
- 功能：飞行员通过MCP选择自动驾驶模式、目标参数
- 主要控制：高度选择、航向选择、速度选择、VNAV/LNAV选择
- A/P接通：A/P A（机长侧）和A/P B（副驾驶侧）独立接通
- F/D控制：飞行指引仪独立于自动驾驶，可单独使用
飞行模式告示器（FMA）
- 位置：位于每侧PFD顶部
- 功能：显示当前激活的自动驾驶模式、 armed模式和速度模式
- 三行显示：
- 第一行：俯仰模式（如MCP SPD、VNAV PTH、FLARE等）
- 第二行：横滚模式（如LNAV、LOC、ROLLOUT等）
- 第三行：速度/推力模式（如FMC SPD、THR REF等）
- 颜色编码：绿色=激活、白色=armed、蓝色=已选择但未armed
1.3 FCC-MCP-FMA相互关系
系统交互逻辑：
MCP（模式选择） → FCC（计算指令） → 伺服机构（驱动操纵面） → FMA（状态反馈）
飞行员通过MCP选择期望的飞行模式，FCC根据选择的模式和当前飞行参数计算控制指令，通过伺服机构驱动升降舵、副翼和方向舵。同时，FMA实时显示当前激活和armed的模式，确保飞行员始终了解系统状态。
FCOM参考：P12.1.2 — AFDS系统架构与操作说明
🔵 波音 737-800 简要介绍
737-800 系统概述
737-800自动驾驶系统在抖杆器激活时不会自动断开，飞行指引仪保持显示。配备标准AFDS功能。
主要特点：
- 抖杆响应：不自动断开
- 飞行指引：保持显示
- 上仰配平：标准逻辑
🟢 波音 737-8 MAX 深度解析
二、自动驾驶断开功能
P12.1.2版本增加了在俯仰模式下自动断开自动驾驶仪的功能。
功能：对于不具有最小速度返回的俯仰模式，在抖杆器激活1秒钟后，自动驾驶自动断开，飞行指引自动从视线中消失。
恢复条件：
当指示空速增加至琥珀色条的顶部时，自动驾驶可以重新接通，飞行指引自动返回到视线中。
三、自动驾驶上仰配平抑制
自动驾驶安定面上仰配平指令会在以下情况中断：
- 自动驾驶仪接通
- 襟翼放出
- 空速小于最小机动速度（琥珀色条）3节或更多
四、飞行指引仪功能
抖杆器响应：
| 模式 | A/P响应 | F/D响应 |
|---|
| ALT ACQ | 保持接通 | 保持 |
| ALT HOLD | 自动断开 | 自动消失 |
| G/P | 自动断开 | 自动消失 |
| VNAV PTH（下降，襟翼<15） | 保持接通 | 保持 |
| VNAV PTH（下降，襟翼>=15） | 自动断开 | 自动消失 |
| TOGA | 保持接通 | 保持 |
五、风切变中的AFDS功能
人工飞行：
即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中，因为俯仰模式为TOGA。
单通道自动驾驶：
在改出机动中当按压了TOGA时，自动驾驶仪自动断开。即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中。
双通道自动驾驶：
在改出机动中当按压了TOGA时，自动驾驶仪仍保持接通。即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中。AFDS会防止飞机进入抖杆状态。
警戒：严重的风切变可能会超出AFDS的性能，时刻准备好断开自动驾驶和自动油门，执行人工飞行。
六、GPWS警告时的AFDS功能
遇到GPWS情况时，新的AFDS功能不会影响GPWS警告反应机动，因为飞行员在机动时应断开自动驾驶。
七、减速板使用限制
限制：1000 ft AGL以下不得使用减速板。
教学重点：MAX的AFDS功能变化是P12.1.2版本的重要内容。必须让学员理解自动驾驶断开逻辑、飞行指引仪响应、以及不同俯仰模式下的差异。
二、自动驾驶在抖杆器激活时的响应详解
2.1 737-800 vs 737-8 MAX 核心差异
系统原理：抖杆器（Stick Shaker）是失速警告系统的核心组件。当飞机接近失速迎角时，抖杆器激活向飞行员发出触觉警告。自动驾驶系统对抖杆器的响应是737-800与737-8 MAX之间最重要的AFDS差异。
| 项目 |
737-800 |
737-8 MAX（P12.1.2后） |
| 抖杆器激活时A/P响应 |
不自动断开 |
特定模式下1秒后自动断开 |
| 抖杆器激活时F/D响应 |
保持显示 |
特定模式下自动消失 |
| 恢复条件 |
不适用 |
IAS增加至琥珀色条顶部 |
2.2 自动断开逻辑详解
触发条件：以下两个条件
同时满足时，自动驾驶在抖杆器激活1秒后自动断开：
- 当前俯仰模式不具有最小速度返回功能
- 抖杆器激活持续1秒钟
具有最小速度返回的俯仰模式（A/P不断开）
- ALT ACQ（高度捕获）— 具有速度保护
- VNAV PTH（下降，襟翼<15） — 速度由FMC管理
- TOGA（起飞/复飞）— 推力设置为TOGA
不具有最小速度返回的俯仰模式（A/P自动断开）
- ALT HOLD（高度保持）— 固定高度，无速度保护
- G/P（下滑道）— 跟踪下滑道，无速度保护
- VNAV PTH（下降，襟翼>=15） — 低速时无速度保护
重要限制：在ALT HOLD或G/P模式下，如果空速意外减小至抖杆器激活，自动驾驶将在1秒后自动断开。飞行员必须立即接管飞行，设置适当的俯仰姿态和推力。
2.3 自动驾驶上仰配平抑制
工作原理：自动驾驶安定面上仰配平指令会在以下所有条件同时满足时被
抑制（中断）：
- 自动驾驶仪接通
- 襟翼放出
- 空速小于最小机动速度（琥珀色条）3节或更多
此功能防止自动驾驶在低速情况下继续上仰配平，避免进一步恶化低速状况。
飞行员注意：P12.1.2版本的AFDS增强功能旨在提高低速情况下的安全性。但飞行员仍需保持情景意识，不能完全依赖自动驾驶的自动保护功能。在可能遇到低速情况时（如结冰、严重湍流），应考虑手动飞行。
FCOM参考：P12.1.2 — AFDS自动驾驶断开逻辑与上仰配平抑制
三、VNAV PATH vs VNAV SPD 差异详解
3.1 VNAV系统原理
核心原理：VNAV（Vertical Navigation，垂直导航）是FMC管理的纵向飞行路径控制模式。VNAV有两个主要子模式：VNAV PATH（路径模式）和VNAV SPD（速度模式）。两者的核心区别在于优先级不同：VNAV PATH优先保持路径，VNAV SPD优先保持速度。
3.2 VNAV PATH 详解
工作方式：VNAV PATH模式下，AFDS优先保持FMC计算的垂直飞行路径。
- 优先级：路径优先，速度为次要
- 俯仰控制：调整俯仰角以保持在计算路径上
- 推力控制：推力自动调整以维持目标速度
- 路径偏离：如果实际路径偏离计算路径超过一定值，FMA显示DEV
- 典型使用：巡航、下降（STAR执行）
3.3 VNAV SPD 详解
工作方式：VNAV SPD模式下，AFDS优先保持FMC目标速度。
- 优先级：速度优先，路径为次要
- 俯仰控制：调整俯仰角以维持目标速度
- 推力控制：推力设置为巡航或爬升推力
- 路径偏离：可能偏离计算路径，FMA不显示DEV
- 典型使用：爬升、加速/减速阶段
3.4 VNAV PATH vs VNAV SPD 对比表
| 比较项目 |
VNAV PATH |
VNAV SPD |
| 优先级 |
路径优先 |
速度优先 |
| 俯仰控制 |
跟踪路径 |
跟踪速度 |
| 推力控制 |
自动调整维持速度 |
固定推力设置 |
| 抖杆器激活时A/P响应 |
襟翼<15：保持；>=15：断开 |
具有速度返回，保持接通 |
| 典型使用阶段 |
巡航、下降 |
爬升、加速 |
| 风的影响 |
逆风/顺风影响速度 |
逆风/顺风影响路径 |
飞行员注意：在下降阶段使用VNAV PATH时，如果遇到强逆风，飞机可能减速至接近抖杆速度。此时应：
- 监控速度趋势，必要时增加推力或切换至VNAV SPD
- 如果襟翼已放出>=15，VNAV PATH下抖杆器激活将导致自动驾驶断开
- 在强逆风条件下，考虑使用VNAV SPD或手动飞行
FCOM参考：P12.2 — VNAV操作与模式说明
🆕 B-228U/B-228V 批次差异 — Fail-Operational Autoland
最关键差异：B-228U/B-228V配备了Fail-Operational Autoland（故障-工作自动着陆）能力，而早期MAX（B-206J~B-224V）仅为Fail-Passive（故障-被动）。这是两批次MAX之间最重要的差异，直接影响进近程序、最低天气标准和复飞程序。
3.1 Fail-Operational vs Fail-Passive 对比
| 项目 | 早期MAX（Fail-Passive） | B-228U/B-228V（Fail-Operational） |
|---|
| 自动着陆能力 | Fail-Passive | Fail-Operational |
| 双通道进近显示 | FLARE armed | ROLLOUT armed |
| SINGLE CH显示消失时机 | 标准时机 | 时机不同 |
| 着陆后程序 | 标准程序 | 独立Fail-Operational Autoland Rollout程序 |
3.2 Fail-Operational Autoland 系统原理
工作原理：Fail-Operational Autoland（故障-工作自动着陆）是一种三通道自动驾驶系统，在进近和着陆过程中，如果任何一个通道发生故障，剩余的两个通道仍能继续完成自动着陆和自动滑跑（ROLLOUT）。这比Fail-Passive系统（故障后需要飞行员立即接管）提供了更高的安全裕度。
三通道系统架构
- FCC-A：第一通道，控制机长侧自动驾驶
- FCC-B：第二通道，控制副驾驶侧自动驾驶
- 第三通道：B-228U/B-228V新增的独立监控通道，提供冗余监控和ROLLOUT控制
- 比较监控：三个通道 continuously compare，检测任何不一致
- 故障隔离：检测到故障通道后自动隔离，剩余通道继续工作
ROLLOUT功能
功能描述：ROLLOUT是Fail-Operational自动着陆的
核心增强功能：
- 接地后自动控制方向舵保持跑道中线
- 自动使用差动刹车辅助方向控制
- 在着陆滑跑过程中持续提供方向控制直至飞行员接管或减速至安全速度
- FMA显示"ROLLOUT armed"而非"FLARE armed"
3.3 双通道进近显示差异
关键识别：在双通道进近中，早期MAX显示FLARE armed，而B-228U/B-228V显示ROLLOUT armed。这是识别Fail-Operational能力的标志。
3.4 SINGLE CH显示消失时机
差异：B-228U/B-228V的SINGLE CH（单通道）显示消失的时机与早期MAX不同。机组需要熟悉新的显示逻辑，以正确判断自动驾驶系统的状态。
3.5 自动驾驶限制 — 单发自动着陆
FAA规则限制：B-228U/B-228V的自动着陆仅在襟翼30单发运行条件下可用（FAA规则要求）。其他襟翼设置下单发不允许自动着陆。
3.6 IRS磁差限制
更严格的限制：B-228U/B-228V的IRS磁差（Magnetic Variation）限制为大于3度禁止自动着陆，比早期MAX的大于5度更加严格。
| 机型批次 | IRS磁差限制 |
|---|
| 早期MAX（B-206J~B-224V） | > 5度禁止自动着陆 |
| B-228U/B-228V | > 3度禁止自动着陆 |
3.7 NBD-30公告 — 单发复飞A/T断开
重要安全信息：根据NBD-30公告，B-228U/B-228V在单发复飞期间，自动油门（A/T）可能断开。机组需要做好人工推力管理的准备。
3.8 500英尺喊话变化
喊话内容变更：在500英尺高度，B-228U/B-228V要求验证"autoland status"（自动着陆状态），而非早期MAX的"AFDS status"（AFDS状态）。
| 机型批次 | 500ft喊话内容 |
|---|
| 早期MAX | 验证 "AFDS status" |
| B-228U/B-228V | 验证 "autoland status" |
3.9 着陆后 — Fail-Operational Autoland Rollout程序
新增独立程序：B-228U/B-228V在完成Fail-Operational自动着陆后，需要执行独立的Fail-Operational Autoland Rollout（自动着陆滑跑）程序。该程序与早期MAX的着陆后程序不同，是Fail-Operational能力的重要组成部分。
1接地后保持自动驾驶接通 — ROLLOUT功能自动激活，控制方向
2监控方向控制 — 确认飞机保持在跑道中线
3使用刹车减速 — 正常使用刹车和反推
4飞行员接管 — 在安全速度下断开自动驾驶，手动完成滑跑
3.10 单发复飞程序
程序说明：B-228U/B-228V使用标准单发复飞程序，无需执行特殊程序。但需注意NBD-30公告中提到的A/T可能断开的情况。
教学重点：Fail-Operational Autoland是B-228U/B-228V与早期MAX之间最关键的差异。必须让学员充分理解：ROLLOUT armed显示、更严格的IRS磁差限制（3度 vs 5度）、500ft喊话变化、以及着陆后的独立Rollout程序。NBD-30公告关于单发复飞A/T断开的风险也需要重点强调。
四、737-8 自动驾驶系统增强功能
4.1 P12.1.2版本增强功能汇总
概述：P12.1.2版本对737-8 MAX的AFDS系统进行了多项增强，主要集中在低速保护和自动驾驶安全性方面。
| 增强功能 |
描述 |
FCOM参考 |
| 自动驾驶自动断开 |
抖杆器激活1秒后，特定俯仰模式下A/P自动断开 |
P12.1.2 |
| 飞行指引自动消失 |
与A/P断开同时，F/D自动从视线中消失 |
P12.1.2 |
| 上仰配平抑制 |
低速时抑制自动驾驶上仰配平指令 |
P12.1.2 |
| 自动恢复 |
IAS恢复至琥珀色条顶部后，A/P和F/D自动恢复 |
P12.1.2 |
4.2 飞行前检查程序
1检查FMA显示 — 确认两侧FMA显示正常，无异常模式
2测试自动驾驶 — 在安全高度接通A/P A和A/P B，确认正常工作
3检查飞行指引 — 确认F/D指令与预期一致
4验证自动油门 — 确认A/T接通后正常工作
5检查减速板 — 确认减速板预位功能正常
4.3 风切变中的AFDS功能
人工飞行：
即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中，因为俯仰模式为TOGA。
单通道自动驾驶：
在改出机动中当按压了TOGA时，自动驾驶仪自动断开。即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中。
双通道自动驾驶：
在改出机动中当按压了TOGA时，自动驾驶仪仍保持接通。即使抖杆器激活，飞行指引仪仍在视线中。AFDS会防止飞机进入抖杆状态。
警戒：严重的风切变可能会超出AFDS的性能，时刻准备好断开自动驾驶和自动油门，执行人工飞行。
4.4 GPWS警告时的AFDS功能
说明：遇到GPWS情况时，新的AFDS功能不会影响GPWS警告反应机动，飞行员应在机动时断开自动驾驶。
飞行员注意：737-8 MAX的AFDS增强功能提高了系统安全性，但
不能替代飞行员的基本飞行技能。在训练中应重点练习：
- 不同俯仰模式下抖杆器激活后的正确响应
- 自动驾驶断开后的人工飞行过渡
- 风切变改出程序（人工和自动驾驶）
- Fail-Operational Autoland的识别和操作（B-228U/B-228V）
教学重点：MAX的AFDS功能变化是P12.1.2版本的重要内容。必须让学员理解自动驾驶断开逻辑、飞行指引仪响应、以及不同俯仰模式下的差异。VNAV PATH与VNAV SPD的区别也需要重点讲解。