课程 2: 能量管理

– 作者:Rod Machado

想象一下,您坐在一头凶猛的斗牛背上,当大门打开,观众欢呼时,您紧紧抓住不放,后悔当初放弃素食的那一天。 stakes很高,因为您骑着的这块大牛排处于稀有状态且心情极差。在试图控制这头牛几个小时后,您被从这头野兽身上弹射出来,生命被牛仔小丑拯救。

这与驾驶喷气机有什么关系?如果不充分理解能量管理,当您试图将喷气机降落在跑道上并停止时,您可能会感到与骑野牛相似。在这个场景中唯一缺少的就是牛仔小丑。就像骑公牛一样,控制喷气机意味着理解如何管理其能量。

下降

我们已经涵盖了让您离地并在巡航高度平飞的基本要点。现在您想知道如何下降并在正确的地方以正确的速度和高度着陆。当需要开始下降时,您必须完成几个重要任务,以便在正确的地方和正确的时间结束。在实际开始下降之前,机组必须完成以下任务:

  • 计划何时开始下降。
  • 获取ATIS和其他与进近和着陆相关的信息。
  • 计算(或估算)飞机的着陆重量。
  • 确定着陆襟翼设置和Vref速度。
  • 确定适当的着陆跑道和期望的进近方式。
  • 向机组简要介绍进近的具体事项。
  • 完成下降检查单。

下降规划

下降规划不是一件琐事。它需要一些专业知识——但我们将向您展示从飞行模拟器体验中获得最大享受所需的基础知识。所以,这里是下降的要点。

配备涡轮发动机的飞机在高空表现最佳,那里空气稀薄,燃料消耗低。喷气机喜欢快速爬升到高处,并尽可能长时间地保持在那里。虽然这对飞机性能可能更好,但陡峭的高速下降对乘客来说并不是最愉快的体验。所以,唉,我们必须找到一种更舒适的方式从高度下降。毕竟,在下降过程中,您最不想让乘客做的事情就是在过山车上那样把手举过头顶,对吧?

在高海拔飞行大型喷气机的机组喜欢使用3:1原则下降。也就是说,每向前飞行3海里(nm),他们下降1,000英尺。这个速率产生与您通常在最终进近时使用的相同的3度下滑道。下降规划有两个关键组成部分:1)何时开始下降,以及2)使用哪个下降率。

我何时开始下降?

要计算出您应该从巡航高度开始下降的时间,您需要知道航线上您想要到达的点和高度。对于简单的目视飞行规则(VFR)飞行,您可能希望在进入模式时处于交通模式高度(离地1,500英尺)。商业客机通常必须遵循仪表飞行规则(IFR)标准终端到达航线程序(或STAR——顺便说一下,它不仅在夜间使用),该程序规定您需要在指定航线上各点的高度和速度。例如,STAR可能要求您下降到在ABC VOR的30海里固定点处交叉,在10,000英尺处并保持250节(我想我们可以称之为流星,但我们不会)。

要计算出您遵循3:1规则时的起始点,或"下降顶点",从您当前的高度减去您的目标高度,并将此答案乘以3。这将给出您需要开始下降的目标距离的海里数。考虑以下示例:

如果我们以8,500英尺飞行,希望在机场达到1,500英尺,请按如下方式计算您的下降点:

8.5 我们起始高度,以千英尺为单位
-1.5 减去我们的目标高度,以千英尺为单位
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7.0 我们需要失去的高度,以千英尺为单位
x 3 神奇的3:1倍数
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21 距离机场的海里数

这里有另一种简单的方法在脑海中计算这个。一旦您知道下降中想要失去的高度,将其乘以3以确定您应该距离固定点的海里数。我们将在课程中使用这个来监控我们在下降过程中的进度,这将告诉我们是否需要在路上做调整。

根据我们上面的STAR指令示例,如果我们以28,000英尺巡航,需要在VOR的30海里固定点处达到10,000英尺,我们的计算如下:

28 我们起始高度,以千英尺为单位
-10 我们的目标高度,以千英尺为单位
----
18 要失去的高度,以千英尺为单位
x 3 神奇的3:1倍数
----
54 距离目标点的海里数

这个示例的有趣部分来了(而且没有牛仔小丑参与)。我们需要在距离目标目的地54海里处开始下降——ABC VOR的30海里固定点。这意味着我们需要在这个54海里数字上额外增加30海里,从ABC VOR的84海里(54海里+ 30海里)处开始我们的下降。

您可以享受计算下降点的乐趣,然后飞行它们来检查您的假设。方程中下一个重要的元素是在下降剖面中使用的实际下降率。

什么样的下降率能让我到达那里?

使用正确的下降率(每分钟英尺数,fpm)将是到达目标目的地适当高度的关键。为了保持我们的3:1下降剖面,我们可以通过将估计的下降地速乘以6来计算所需的下降率。

确定您的地速

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但在下降之前,您如何知道您的地速会是多少?我们的剖面从高度下降的初始下降速度大约为0.74马赫(或约400节地速)。所以,您可以在下降期间使用400节作为初始地速,并通过将400(节)乘以6来计算所需的下降率,得到2,400 fpm。

所以,在我们上面的示例中,在距离ABC VOR 84海里处,开始2,400 fpm的下降。

在巡航时,您一直以约400节的地速飞行,N1设置在约71%。对于下降,最初将您的N1减少到60%到62%以防止飞机超速。

估算下降率的一个非常快速的方法是考虑以下内容:

25,000英尺以上 300节,2,500 fpm
15,000英尺以下 250节,1,700 fpm
200节,1,400 fpm

多快太快了?

方程中微妙的一点是速度控制。您需要在两个地方修改剖面以保持在参数范围内:下降期间,当您下降到更厚更密的空气时,以及在平飞点,您可能需要开始减速以满足任何指定的速度限制(例如,减速到250节)。

现在,记住FAA法规非常重要,该法规限制您在10,000英尺以下时的空速不超过250节。在课程中,我们将保持在这个空速以下,但在您的检查飞行中记住这一点很重要。

当您下降到更密的空气中时,您的空速单位将从音速百分比(马赫)变回节。为了防止在不适当的时候飞得太快,您可以通过注意"理发杆"——空速指示器左上角显示的红色和白色条纹杆或针来确定这个阈值。这个针标记了飞机的"最大允许速度"。在下降过程中,理发杆向空速指示器的针增加,如果不加以关注,最终会交叉。如果发生这种情况,您将面临超速状况,由"咔嗒咔嗒"的可听警告标记,听起来也像副驾驶打颤的牙齿,因为他现在已经相当紧张了。为了避免这种情况,将N1减少到45%并在下降的其余时间保持310到320节。

当您从巡航高度下降时,您将在以超过300节的速度俯冲下降时储存各种动能。当您到达目标点并需要减速时,所有这些都会对您不利。解决方案很简单。在您的下降规划中,允许额外的5海里来平飞并以怠速减速到目标速度。在我们上面的示例中,这意味着在距离ABC VOR 89海里处开始下降,在距离VOR 35海里处到达10,000英尺。一旦在10,000英尺平飞,将动力减少到飞行怠速,并滑行5海里减速,直到您达到250节。在这一点上,将油门增加到N1的52%到55%,并保持250节。

现在来自您的赞助商——我——的一个警告词。如果您一直在使用启用了自动油门的自动驾驶仪,您可能无法及时减速以满足您的交叉限制。在上面的第二个示例中,自动油门会让您减速到250节,但不是在30海里固定点处。通常,自动油门可能需要多达7分钟来减速。在这段时间内,您可以覆盖很大的距离。在没有飞行管理系统(FMS)访问权限的情况下,处理这个问题的最佳方法是在您在5海里引导点平飞时脱离自动油门,并手动将动力设置为飞行怠速。或者,您可以使用10海里的引导点来考虑自动油门减速所需的额外时间和距离。

当然,作为最后的手段,您总是可以通过按斜杠 (/)键来部署扰流板(或减速板)。通过仔细规划,比如上述步骤,您应该能够很好地进行进近和着陆剖面。

现在您是能量管理者了,因为下降规划中的3:1规则对您飞行的任何飞机都是正确的,比如塞斯纳172和比奇男爵58,以及在较低的高度和空速下。也许我现在应该称您为全知全能、空间、时间和维度的大师,因为很少有人能掌握能量,更不用说在波音737中掌握它了。好吧,我现在不会称您为那个。我只想说尝试这个课程并练习您在这里学到的原理。祝您好运!

好的,我在驾驶舱见您。点击飞行此课程链接来练习您刚学到的内容。