波音将对737MAX飞机进行改进

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航空公司陆续收到了波音公司提供的解决方案。

虽然目前就对埃塞航ET302事故原因下定论为时尚早,并且一起航空事故往往并非单一原因导致。但是,不论是狮航JT610的事故调查报告,还是FAA的声明,或者是波音公司提供的解决方案,都说明737MAX飞机上独有的这个MCAS(Maneuvering Characteristics Augmentation System——机动特性增强系统)是问题的关键。

我们今天将目光聚焦,主要来分析一下这个MCAS为什么需要“升级”,以及波音拿出的解决方案能否排除目前存在的隐患——这才是B737MAX能否被飞行员、航空公司和公众所信赖、重返蓝天的关键问题。

B737MAX的这次风波能否成功化解,也将很大程度上决定波音公司是将浴火重生,还是就此一蹶不振。

要判断解决方案是否能有效应对存在的问题,需要了解包括MCAS功能在内的STS(速度配平系统)系统,需要从更基础的水平安定面和升降舵开始说起。

让我们一起慢慢拨丝抽茧。

什么是水平安定面、升降舵

在深入介绍速度配平系统(STS)和MCAS之前,我们先普及一下航空基础理论——什么是水平安定面、以及什么是升降舵。

以飞机重心为受力点,飞机通过调节水平尾翼(包括水平安定面和升降舵)的升力大小来控制飞机俯仰(抬头/低头)。

水平尾翼中,前面面积较大的叫做水平安定面(HorizontalStabilizer),后面面积稍小的叫做升降舵(elevator)。

水平安定面面积比升降舵更大,俯仰控制效能更高,同样的俯仰改变效果所需要调整的角度比升降舵更小,使用配平驱动的控制方式,以达到更精准的控制效果。

对于737(CL/NG/MAX)飞机,飞行员通过前后移动驾驶杆,控制飞机的升降舵的角度。飞机自动驾驶和飞行员人工通过电动或者人工配平安定面,控制水平安定面的角度。安定面配平可以电动控制(自动驾驶和人工电动配平),也可以人工控制(手摇配平轮)。

737NG驾驶舱,操纵系统原理与737MAX一致

水平安定面的作用是:

1、当飞行员/自动驾驶需要在杆(升降舵)上持续地施加一个力量(不论推杆还是拉杆)才能获得希望的俯仰状态时,可以人工调整、或者由飞机系统自动调整安定面的角度,帮助减小俯仰操纵的力量需求——飞得更轻松。

2、当飞机处于危险的大迎角状态时(接近失速),飞机也可以自动调整安定面的角度,帮助减小迎角,避免失速——避免失速危险。

“失速”概念参见前文《波音B737发现“未被告知的新BUG”?》

这就是安定面的安定(stabilize)作用。我们现在可以理解,这个部件之所以称之为安定面Stabilizer,是因为这个部件的作用就是用来起stabilize(安定、稳定)的作用,提高飞机俯仰方向(抬头/低头)的安定/稳定性(stability)。

   

什么是速度配平系统STS

各国飞机设计参照标准大致相同,毕竟传统的航空制造强国就那么几家,标准都是他们定的。当然,各国可以调整具体标准,并互相(授权)认可。

对于波音飞机来说,首先适用的是美国的FAR 25部要求(我国的CCAR 25部规定与之基本一致)。

对于水平尾翼对应的俯仰控制,相关的规定有:

A、纵向静稳定性(也就是俯仰静稳定性),规定来自FAR 25.173“纵向静稳定性”和FAR25.175“纵向静稳定性的演示”。

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