课程 2: 短跑道起飞和着陆

——罗德·马查多

多年前,有一个关于飞行员的传言在流传,这位飞行员肯定不是最聪明的。据说,在接近机场时的混乱中,这家伙斜着(或垂直于)跑道中心线着陆。在大力刹车后,这位困惑的飞行员停了下来,环顾四周说:"哇!看看这个跑道有多短。"显然,他的乘客当时左右看了看,回答说:"是啊,看看这东西有多宽。"

不是所有的飞行员都一样优秀,也不是所有的机场都一样。有些跑道长度超过10,000英尺,而有些跑道只有1,000英尺多一点。有些是硬质路面,有些是草地,有些很窄,有些甚至很宽(但也不是那么宽,谢谢)。作为一名飞行员,您需要知道如何在短跑道上起飞和着陆,因为长跑道通常不会造成任何问题。

这就是本课程的内容。我打算向您展示如何执行所谓的短跑道起飞短跑道着陆。这将在华盛顿州一个叫卡什米尔的小机场进行。卡什米尔有一条短跑道,大约1,800英尺长。我不知道为什么它这么短...可能是因为没有足够的空间让它更长。

为了让您对本课程的工作方式有一个整体概念,这里有一个快速概述。您将从卡什米尔机场7号跑道的最开始位置开始,驾驶Beechcraft Baron 58。在跑道尽头,您会看到许多高大的树木和一些山脉(图2-1)。


图2-1

您可能想要用手遮住眼睛,以免看到这些东西,但我温和地提醒您,不用手的话很难起飞。您将使用短跑道起飞技术起飞,飞行左航线模式,然后返回7号跑道进行短跑道着陆。当您有机会看到最终进近区域的陡峭地形时,您就会明白为什么我们要使用短跑道着陆技术(图2-2)。


图2-2

这就是基本概念,让我们开始吧。

短跑道起飞和爬升

短跑道起飞通常与跑道末端的障碍物有关。卡什米尔的情况确实如此。那里的跑道只有1,800英尺长,看起来有人在7号跑道的离场路径上种了很多大树。因此,您将希望使用所有可用的跑道进行离场,这意味着我们将从跑道的最开始处开始。我已经通过将您放置在离场门槛附近来实现这一点。

当然,在任何离场之前,您都会检查飞机的性能图表,以确保在选定的跑道上起飞实际上是可能的。我已经为您做了这些。由于您正在逆着15节风离场,我的计算表明,Baron需要大约1,600英尺的水平距离来加速、离地并爬升到50英尺。考虑到今天温度基本标准,这对于从卡什米尔离场来说是足够的性能。由于今天不太冷,您不必担心在离场时穿特殊的毛衣,否则被称为卡什米尔毛衣

一旦您完成了起飞检查单并准备离场,您将通过保持刹车并施加全功率来开始起飞。不,您实际上不会这样尝试起飞。您这样做是因为它允许您在开始起飞滑跑之前发展最大静态转速。净效果是您获得更大的加速度并在地面滑跑中使用更少的跑道。一旦您的转速达到最大值,释放刹车并保持飞机沿着跑道中心线。

最佳爬升角速度

速度是您的下一个关注点。Baron的操作参考说明表明,当进行短跑道起飞时,您应该以称为Vx或最佳爬升角速度的速度爬升。Vx是允许飞机在给定地面距离上获得最大高度的速度。如果它不会给您造成创伤性的闪回,那么回想一下几何课。给定水平距离的最大垂直高度增益意味着最大的爬升角,如图2-3所示。Baron的最佳爬升角速度是92节。


图2-3

如果您等到达到92节才开始旋转,您将在起飞滑跑中浪费宝贵的跑道空间。这就是为什么您想在Vx以下大约5节时开始旋转。当飞机旋转时,它仍在加速,因此在Vx以下几节开始旋转能让飞机在旋转完成时达到Vx。这最大化了短跑道起飞效率。所以计划在87节时开始旋转(图2-4),并将飞机提升到产生92节爬升的俯仰姿态(图2-5)。由于我的心灵感应能力(不是精神错乱),我预测这个姿态将是18度俯仰向上。我这样做过十亿次这个动作,确实有助于提高心灵感应能力。


图2-4

图2-5

(顺便说一句,由于这是一架多引擎飞机,您应尽可能避免在单引擎最小可控速度以下旋转——84节,低速红线。正如我在第1课中提到的,在这个速度以下的发动机失效可能导致失去对飞机的控制。)

一旦您以92节的速度建立爬升,我希望您收起起落架(这里假设有一个正爬升率)。这将有助于最大化您的爬升性能。

好的,关于短跑道起飞时收起起落架实际上有两种观点。一种观点是飞行员应该在清除障碍物之前保持起落架放下。这里的顾虑是,对于难以处理多项任务(如爬升和收起起落架)的飞行员来说,操作起落架手柄是困难的。另一种观点认为,最好收起起落架以最大化爬升性能,尽管这会给飞行员增加任务负担。由于这是商业训练,我假设您已经有能力避免在离地后不久操作起落架手柄时分心。不管怎样,最好按照您的飞行操作手册(POH)建议的去做。

最佳爬升率速度

一旦您离开跑道并清除立即离场路径上的障碍物,就没有理由继续以Vx速度爬升。毕竟,这个姿态不允许您看到飞机机头前方太多(图2-6)。


图2-6

考虑到跑道尽头那些树木看起来多么可怕,看不到任何其他树木可能看起来是件好事。但事实并非如此。这就是为什么我希望您降低机头并以新速度爬升,称为Vy或最佳爬升率速度。

Vy是给您在给定时间内获得最大高度增益的速度。换句话说,这是导致您的垂直速度指示器指针向上偏转最大的速度,如图2-7所示。


图2-7

Baron的Vy是105节(图2-8)。


图2-8

这个速度将让您在最短的时间内到达交通模式高度。图2-9显示了Vx和Vy之间的差异。


图2-9

作为一个记忆辅助工具,帮助您记住最佳爬升角最佳爬升率速度之间的差异,只需问自己哪个速度(Vx或Vy)与构成它的字母有关的角度更多。显然,"x"比"y"有更多的角度。

向第三边机动

一旦以105节爬升速度建立,您将继续爬升到卡什米尔的安全机动高度2,000英尺MSL,这使您比地面高度高出1,000英尺多一点(尽管我们在商业课程1中使用500英尺AGL作为安全机动高度,但现在我们在山区。因此,我更喜欢使用两倍的高度——1,000英尺AGL——作为我们的安全机动高度)。在2,000英尺MSL时,您应将歧管压力和转速减少到爬升设置的25英寸和2,500转/分钟。我知道您不会忘记先减少歧管压力再减少转速(记住,我有心灵感应,我刚刚预感您不会忘记这一点)。

在本课程的前半部分,如果您没有完全清除跑道尽头的树木,我会温和地提醒您。毕竟,您正忙于飞行,可能没有注意到您已经连根拔起了一棵道格拉斯冷杉,现在正拖着它绕着交通模式飞行。这对您来说可能会非常尴尬。机场的其他飞行员一定会认为您更喜欢更逼真的空气清新剂,而不是通常挂在罗盘上的那种小绿色纸树类型。如果您在起飞时撞倒了几棵树,考虑这是在下一次课程中改进您的短跑道技术的一个微妙线索。

卡什米尔的交通模式高度(TPA)实际上是1,650英尺MSL。不幸的是,我们不能出于训练目的使用这个高度。由于在仪表板和外部视野之间分配注意力很困难,我需要您使用更高的交通模式高度3,500英尺。这样做没什么问题。飞行员在驾驶更大更快的飞机时经常使用更高的模式高度。所以计划在2,500英尺时开始第三边转弯,并在3,500英尺时改平。

第三边转弯需要向左转到340度航向(图2-10)。在转弯过程中,我希望您将坡度限制在不超过20度。我知道我可以指望您做到这一点。您可以将此视为银行。


图2-10

您很可能在第三边达到TPA。如果是这样,我希望您降低机头并将动力减少到19英寸歧管压力(图2-11)。这将防止您的空速增加并恐吓所有可能在模式中的较慢飞机。(如果您拖着那棵树绕着模式飞行,这尤其重要。)

由于您在丘陵环境中操作,我希望您在飞得太远离机场之前转向第四边。这就是为什么我将在本课程中为您提供何时转向第四边的口头提示。当我说时,您将向左转到250度航向。此外,您希望第四边飞得足够近,以防止山丘遮挡您对跑道的视线。

正如我之前提到的,最好在您飞第四边时起落架已经放下。这有助于防止在模式中超越较慢的飞机,同时也确保您将以起落架放下状态着陆。因此,一旦您在第四边建立,就放下起落架。

在本课程的任何时候,您都可以按数字键盘上的1、4或7键来寻找或查看跑道。(确保Num Lock灯关闭。)


图2-11

随意使用您的GPS来帮助您保持对跑道的定向。我希望您随时知道跑道的位置。

到目前为止,您已经体验了如何在障碍物上进行短跑道起飞。现在是时候准备在障碍物上进行短跑道着陆,因为我会让您在卡什米尔的7号跑道上机动着陆。

短跑道着陆

短跑道进近和着陆用于配备相对较短着陆区域或可能散布在最终进近路径上的障碍物的机场。鉴于您正在驾驶一架需要比大多数单引擎飞机更多跑道的双引擎飞机,您当然可以认为卡什米尔机场值得采用短跑道着陆程序。最终进近路径上相当陡峭的地形也表明在最终进近时使用障碍物清除程序。

与所有着陆一样,您需要确保着陆性能图表表明在任何机场安全着陆是可能的,然后再考虑自己这样做。虽然本课程不包括对性能图表的讨论,但我已经为您做了计算。根据15节逆风和1,800英尺跑道长度,根据我的计算,卡什米尔,您应该能够在7号跑道上安全着陆。

问题是:您如何在短跑道上着陆,如果有任何因素的话,是什么让这些类型的着陆比在正常长度跑道上着陆更关键?好问题。我很高兴您问了这个问题。也许您也有心灵感应能力。如果没有,那么我们总是有一个好助手的位置。让我们先回答最后一个问题。

短跑道着陆是在特定飞机能够飞行的最慢合理进近速度下完成的。当然,这假设以这种慢速飞行的飞机实际上可以在该机场安全着陆。不是所有飞机都符合要求。这就是为什么您不应该在卡什米尔降落喷气机。无论您飞得多慢,喷气机可能仍然太快,无法安全进入这样的机场。即使您设法将其进入卡什米尔,也不太可能将其飞出。您在Baron上不会有这个问题,因为您可以在相对较慢的空速下进行进近。在您的情况下,Baron的POH建议您在短跑道进近时使用30度襟翼的97节速度。

以97节飞行让您保持在Baron的单引擎最小控制速度以上(以防您的一个引擎决定去度假)。97节也让您能够以明智地使用刹车的方式完全停止,而不会用完沥青(这使您不会因弄弯飞机而"负有责任")。唯一的顾虑是97节也只比飞机的失速速度高30%。这就是为什么您希望在最终进近时使用正确的着陆技术。您当然不希望这个最终成为您的"最终"最终,对吧?您应该使用什么技术来保持速度并控制您的下滑路径?我知道您不会说:"啊,让教员飞行的技术。"这里有一个建议:

海军飞行员如何避免在水上行走

美国海军飞行员需要擅长短跑道着陆。这是因为他们的跑道长度不到1,000英尺。那个跑道被称为航空母舰。让这些飞行员如此熟练的原因是,他们试图着陆的跑道经常在移动。不,船长也不是试图摆脱飞行员(虽然那些船长经常是恶作剧者)。船只是移动以产生着陆用的逆风,导致飞行员的着陆距离更短。由于在那个特定跑道的尽头撞上意味着被机场撞倒,这是一件好事。那一定很疼。

海军飞行员使用升降舵来精确控制俯仰姿态,从而控制空速。他们使用油门来控制下降率。虽然您当然可以切换控制的使用方式(就像我们在飞行ILS时所做的那样),但让我们在这里使用海军的技术。毕竟,如果这种技术能让飞行员降落在船上,它应该能让您在卡什米尔着陆,而不会弄弯飞机的任何部分。

以下是从第四边开始飞行短跑道进近的方法。

飞行进近

在第四边时,您应该放下起落架并将动力减少到19英寸歧管压力。此时,您应该通过最初将歧管压力减少到15英寸来进一步将飞机减速到110节。确保您在减速时保持所需的TPA 3,500英尺。这意味着您可能需要一些机头向上配平,所以慷慨地移动配平开关。

只要您的速度低于152节,您就可以应用第一级15度襟翼,否则称为APR或进近襟翼设置。当跑道门槛在机翼左侧45度时,您应该以110节的空速读数设置进近襟翼。这是标准的跑道位置参考,提示您何时开始转向第三边(当然,交通允许的话)。随意使用您的数字键盘、操纵杆帽开关或GPS来确定跑道门槛何时在机翼左侧45度。当您处于这个参考点时,向左转到160度航向并飞行第三边(图2-12a和2-12b)。


图2-12a 驾驶舱内视图。

图2-12b 外部视图。

一旦您在第三边建立,您应该处于开始下降的位置。首先减少歧管压力并通过添加全襟翼来为着陆配置飞机。在这里添加全襟翼有两个原因。首先,这允许您在任何障碍物上进行相对陡峭的下降。其次,它允许飞机以较慢的速度安全飞行,这导致以较慢的速度触地。这意味着您将能够在跑道上更快地停止,这就是本课程的重点(不,把右脚放进去,把右脚拿出来不是重点,也不是)。

当您处于适当位置时,您将在7号跑道上转向最终进近。(随意使用您的键盘、帽开关或GPS来帮助您确定何时进行此转弯,如图2-13所示)。


图2-13

一旦您在最终进近建立,您应该将飞机减速到97节并为稳定下降配平。现在您已准备好开始短跑道着陆最重要的部分。这是您修改进近路径以确保清除障碍物(如果有)并且飞机尽可能靠近跑道门槛着陆的部分。

最后,最终

当您以着陆配置转向最终进近时,您应该至少比接地区域高500英尺(机场标高在这里是一个合适的参考)。您至少需要500英尺来确定飞机当前的下滑路径,进行修正,并估计短跑道着陆是否会成功。在此确定之后,如果您的进近看起来对主队(这意味着您)不好,您应该复飞并再次尝试。

目标是避免下降得太快(如图2-14所示)或下降得不够快(如图2-15所示)。


图2-14

图2-15

如果您下降得太快,您将永远无法清除最终进近上的障碍物,更不用说在跑道上着陆了。下降不够快会导致着陆距离过长。这就是为什么您转向最终进近时至少比接地区域高500英尺。由于短跑道最终进近通常以一点动力飞行,您现在处于完美位置,可以根据需要调整您的下滑路径,尽可能靠近跑道门槛着陆。

以下是如何估计您是否正在正确下降:在最终进近时,俯仰稳定在给您97节(意味着您已正确为飞机配平),调整动力以给您所需的下滑路径。如果看起来您将以过高的高度越过最终进近上的任何障碍物,导致在没有足够停止空间的情况下进行长距离着陆,那么减少动力并稍微降低机头。这种控制移动组合导致下降率增加,同时让您保持97节。如果看起来您下降得太快,无法清除最终进近上的障碍物,那么增加动力并稍微提高机头。这种组合应该降低您的下降率并帮助您保持97节。这里重要的是要记住,过低可能会导致您提高机头并增加动力,同时让空速危险地接近失速速度衰减。您不能让这种情况发生。实际上,最终过低且足够慢是可能的,以至于很难(如果不是不可能的话)将自己从这种状况中动力出来进行安全复飞。变得太慢意味着最终处于功率曲线的后侧。相信我,当我说您不希望让空速在准备进行拉平和着陆 flare 之前降低到97节以下时。

您如何知道您是否处于正确的下降路径?您在早期着陆课程中学到的相同原则在这里仍然适用。记住,您正在使用跑道几何形状、周边线索(在模拟器中难以识别)以及跑道上的VASI灯。哦,我没有提到VASI?好吧,它在那里,所以使用它来帮助您保持正确的下滑路径。您可用的特定类型VASI被称为PAPI或精密进近路径指示器(图2-16)。


图2-16

由于这是一个短跑道进近,我建议您使用略高的PAPI灯光排列来飞行这个进近。这应该有助于让您保持在最终进近上的障碍物上方。

请记住,这仍然是一架复杂飞机,您应该始终在最终进近时进行"GUMP"口头检查,以确保飞机正确配置着陆。以起落架收起状态着陆肯定会因为做出最短可能的着陆而给您加分。然而,它不会因为在保持飞机可飞行状态方面给您加分。

同样重要的是要记住,您正在以陡峭角度和接近飞机失速速度的最终进近。因此,一旦您清除任何障碍物并准备开始拉平和着陆flare,您必须小心不要将飞机直接飞入地面或在跑道上失速。由于您接近失速速度,动力减少很可能导致额外的速度减少,随后导致下沉率增加。因此,当您准备拉平和flare飞机时,您将希望逐渐减少动力并为更大的向后升降舵控制移动做准备。您当然不希望过早减少动力并在过高高度进行flare。这将导致过度下沉的感觉,不仅让您接触到跑道,还可能进入跑道。如果动力减少和flare导致很少或没有漂浮,那么您的进近和空速控制是出色的。着陆时漂浮是最终进近时空速过高的一个迹象。

如果您正确执行了触地,拉平和flare期间应该很少或没有漂浮。触地应该在接近飞机失速速度时发生,俯仰姿态类似于您在典型的无动力失速中会经历的那样。触地后,您应该轻柔地降低机头并应用刹车,同时增加对升降舵的向后压力,以防止前轮支柱经历过度压力。目标是在不损坏飞机的情况下在最短距离内停止飞机。

这就是短跑道着陆的基本原理。当然,如果最终进近上没有障碍物,您的唯一目标就是让飞机在可用着陆表面的最开始处着陆。这些类型的着陆通常不需要陡峭下降来清除障碍物,因为不存在障碍物。实际经验会告诉您,跑道通常因为障碍物阻止它们变得更长而很短。卡什米尔就是一个很好的例子。因此,当您有短跑道时,很有可能您最终进近上也会有障碍物,使着陆更具挑战性。

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