2014-09-25 赵欢欢 航佳技术
文章以B-2***飞机重点监控的特性速度不一致为背景，来介绍A320飞机总重和特性速度的计算，对于电子维修人员来处理该类问题提供理论指导。330/346总重部分由FCMC和FMGEC中的FE来计算，理清这层关系，此文也可作为330/346排故参考。 原理 一 、飞机总重的计算 飞机的总重的计算分为两种：一种是FM根据机组输入的ZFW和FOB来计算；第二种是FAC根据飞机气动模型或燃油消耗模型计算。下面分别说明： 1. FM计算总重 FMGW = ZFW FOB FOB = function(FQI, FF) OR FOB = function (FQI) OR FOB = function (FF) 当机组在INIT页面中输入ZFW并且有一台发动机启动后，FM便开始计算。FOB是FM根据FQI以及FF计算实时的数值，机组也可以反选FQI或FF输入，FM将切换单参数的计算方式（如某一相关传感器故障，系统自动切换计算方式，参照FCOM 4.03.28 p15)），具体的计算函数空客未对外公开。
2. FAC计算的总重 FAC计算总重的方式基于两种模型，一种是飞机气动模型，另外一种飞机燃油消耗模型，两种计算方式，在一定的情况下进行切换。 2.1气动模型计算总重 A‐FACGW = function (AOAvoted, VCown, AZown, TETAown, etc…) 气动模型计算的总重是根据Vs1g（垂直加速度为1g情况下的失速速度）来计算的，它运用了飞机的众多参数：如AOAvoted，own aircraft speed (VC)，the own vertical acceleration (AZ),the own theta (TETA)，其中最重要的参数是AOA，其误差0.1度，总重的计算误差可以达到1吨.。FAC比较3部AOA的大小，从中选择中间大小的那部AOA来计算总重。但是有以下几种特殊情况： ①如果某一部AOA的大小与三部AOA的平均值相差3.5度，这个AOA将被隔离。 ②如果三部AOA的误差达到0.5将会产 "Different Angle of Attack value on the three ADIRUs" 信息。 2.2燃油消耗模型计算总重 F-FACGW =Previous F-FACGW – Fuel consumed(TATown,PTown,N1own,Machown) 该模型计算总重的方式利用FAC前面计算的总重（可能是气动模型总重），结合TAT、PT、N1、MACH由FAC来进行运算。 2.3 两种计算方式的切换。 既然FAC有两种计算总重的方式，那么它们分别运用在那些情况下呢？ 在巡航高速飞行阶段如飞机高度达到14625ft，FAC使用燃油消耗模型进行计算总重。在爬升和下降阶段当飞机满足以下条件时，FAC应用气动模型计算，否则仍使用燃油消耗模型： • At least one AOA available • Altitude < 14625ft • Vc <240kts (A318; A319; A321) Vc < 255kts ( • Vertical Acceleration <0.07g • Pitch angle < 15° (T/O) then < 5° • Roll <5° • Slats/Flaps: Conf0; Conf1 F; Conf2 & Conf3 • Airbrakes are not extended. • No peripheral failures (ADC; IRS; SFCC) • No ELAC failure, no Alternate Law engaged 梳理一下FAC计算总重的流程： 飞机离地10s之前，使用FM计算的总重；爬升后根据飞机的状态（上面的条件）选择气动模型或燃油消耗模型计算；巡航时使用燃油消耗模型；下降时选择两种模型的情况同爬升；着落后60s使用FM计算的总重。
二 特性速度 特性速度包含最低可选速度（VLS）、最小收襟翼速度（F）、最小收缝翼速度（S）、绿点速度（O）、进近速度（VAPP）。特性速度有两种计算方法，一种是FM利用FM计算的总重计算，显示在MCDU上（APPR页面），另一种是FAC根据FAC计算的总重显示在PFD上（根据构型选择性的显示F,S）。
1. Lowest Selectable Speed ‐ VLS （最低可选速度） VLS是表示当前保证安全情况下最小速度的门限，VLS计算依赖于飞机总重、襟缝翼构型、空中刹车构型，显示在MCDU和PFD上。 MCDU上显示： VLS(FM)的大小来自于FM计算的总重和机组输入的襟缝翼构型。 PFD上显示： VLS(FAC)的大小来自于FAC计算的总重以及襟缝翼实际所在的位置，显示在PFD上网速度带上。 2. Flap retraction minimum speed – F （最小收襟翼速度） F表示将襟翼收回到CONFIG1的最小速度，它的计算基于飞机总重的计算 MCDU上显示： F（FM）显示在MCDU的APPR页面，其数值来源于FM总重的计算。 PFD上显示： 仅仅当襟缝翼手柄处于CONF 2 or 3) ，F(FAC)在PFD的速度带上显示绿色的 “F”其大小根据FAC的总重计算得来。 3. Slat retraction minimum speed – S （最小收缝翼速度） S表示将缝翼收回到光洁（CLEAN）构型下的最小速度，它根据飞机总重的来计算。 MCDU上显示 S（FM）显示在MCDU的APPR页面，其数值来源于FM总重的计算。 PFD上显示 仅仅当襟缝翼手柄处于“1”位置（CONF1和CONF1 F） ，S(FAC)在PFD的速度带上显示绿色的 “S”，其大小根据FAC的总重计算得来。 4. Green Dot – O （绿点速度） 绿点速度即所谓的单发操作速度，采用该速度飞行可以获得最大的升阻比，飞行员只要将发动机推力设定到最大连续推力，用升降舵保持这一速度，就能获得一个最大性能剖面，以供越障。在空客的FCOM中公布了不同重量、高度的飘降数据，从这个表格中可以获得飘降的距离、飘降的时间、耗油、改平高度，以供飘降分析之用. MCDU显示 显示在MCDU的APPR页面，基于FM总重计算得来。 PFD显示 当飞机光洁构型（襟缝翼收起，扰流板收起）、起落架无压缩的情况下以绿点的形式显示在PFD的速度带上，它的数值基于FAC总重的计算。 5. Approach speed – VAPP （进近速度） 表示进近速度。 MCDU显示 VAPP = VLS (FM ) △Vapp Vapp取决于：1/3顶风分量；自动推力接通时增加5kts；严重积冰时增加5kts；预计有强下沉气流时，最多增加15kts；强或阵侧风大于20kts，最多增加 15kts，修正后续机组人工输入VAPP的值（详见 FCOM 1.22.30）。 PFD上的显示 VAPP不在PFD上显示。但是在进近跑到的飞机构型下下，FMGC计算的目标速度（速度带上洋红色的三角形）等同于需要进近的速度。 IAS Target = VAPP（FM） (Actual headwind(FM) ‐Tower headwind component(FG)) 典型故障分析 一、MCDU显示“CHECK GW”信息 FM计算的总重于FAC计算的总重一直在交叉检查，当两者的差异达到7吨时, MCDU显示该信息。 该故障如果是单次出现，在空中请参照FCOM 程序 4.06.20 P7检查；在地面检查舱单、 ZFW, FOB等参数。 如果是连续出现多次，肯定是FM或FAC计算的总重有误，请参考TSM TASK 22-82-00-810-823 “CHECK GW Message Systematically Shown on the MCDU”分别对FAC计算总重的参数有关系统和部件进行检查，如三部AOA、ADR参数精度、IR参数等。对于FM计算总重的错误则着重检查飞机的称重、平衡、以及FQI系统相关的部件。 二、PFD上的“VAPP”与VLS 过于接近。 这种情况一方面可能因为FM和FAC计算的总重不一致造成，另外一种情况可能因为机组操作不当造成。 根据前面的分析可得PFD上的“VAPP”即 IAS（target）它是根据VLS(FM)计算的，IAS（target）与VLS(FAC)过于接近，极有可能是VLS(FM)计算过低，或者VLS(FAC)计算过高造成，即VLS(FAC)比VLS(FM)高太多！这种情况最可能的原因是机组输入到MCDU的APPR页面中的襟缝翼构型与实际进近的构型不一致，因而在遇到该问题需要联系机组确认。 三、PFD上的“VAPP”高于 MCDU上VAPP PFD上的VAPP实际上市IAS(TARGET)，机组一定不能混淆，根据前面的计算， IAS Target = VAPP (Actual headwind component ‐ Tower headwind component) 在真实风量大于MCDU输入的塔台预报风量时便会出现此情况。 四、PFD显示的特性速度与MCDU的特性速度有差异 空客在 FCOM bulletin 819‐1,给出FAC计算特性速度误差范围 光洁构型： • Green dot: /‐5kts • VLS: /‐4kts 襟缝翼FULL构型: • VLS: /‐3kts FM计算特性速度的误差范围是 /‐2kts. 如果机组报告的误差超出上述门限，空客建议依据总重不一致故障排故。 综上所述，有关特性速度以及总重的问题大多情况下由于两部计算机计算方式的差异导致，少部分情况因为机组本身存在的问题引起。希望通过本文的描述，大家对于相关的问题有进一步的认识，在航线维修的过程中做到自己心中有数，有时重新输入某些参数就能解决问题，保持与机组的沟通保障航班安全准点。 来自：东航浦东空客航线部电子客舱车间 |
