關於HUD飛行對飛行安全的優越性總結

 

 

隨著民用航空科技的飛速發展,世界民航領域應用了一種全新的飛行工具---平視螢幕HUDHead-up display),借助這種設備,飛行員可以在無需低頭看傳統儀錶的情況下即可全盤掌握飛機的飛行狀態,實時保持良好的情景意識,從而促進飛行安全。HGSHead-up Guidance System)屬於HUD的一種,是Rockwell Collins公司生産的一種在整個ILS進近直至著陸過程中提供飛行指引的平視螢幕,在民航飛行史上第一次實現了由姿態指引轉變為軌跡指引的飛行方式,對飛行員的飛行方法具有革命性的意義。山航使用HGS實施飛行運作(簡稱HGS運作),是指使用裝備HGS的飛機在符合中國民用航空局或國際民航組織(ICAO)要求的條件下實施飛行運作,包括使用HGS設備進行起飛、爬升、巡航、下降和進近等階段的飛行操作,借助HGS的不同工作模式,可以用來進行I/II/III類精密進近和其他非精密儀錶進近和目視進近。公司已經連續8年保持無人為原因事故症候,可以説與HUD設備也起到了很大的作用。

綜上所述,HUD對飛行安全的益處可以概括如下:

1.   使用HUD進近,在150英尺以上,飛行品質差別不大,而在150英尺以下,使用傳統儀錶從儀錶轉為外界目視的過程並不是瞬間完成的,總是需要2-3秒的時間,這個時間對於決斷飛機落地與復飛至關重要,而使用HUD則大大縮短了轉換時間,因為HUD螢幕是完全透明的,讓飛行員瞬間就可以完成從儀錶到外界目視參考的轉換,極大提高了狀態控制能力與飛行安全品質;通過對2010-201348個月的飛行品質的比較,不使用HGS飛行平均三級事件發生率為6.4,而使用HGS飛行為5.1,降低了25.5%。見下圖

 

2.   因為HUD飛行的益處,ICAO已經修改附件6航空器運作部分,對HUD飛行提供了政策上的利好優勢。由此帶來HUD飛行最直接的效益就是降低運作標準,目前山航可以在北京、西安、浦東、成都4個機場進行標準II類運作以及濟南、青島、南京、杭州、廣州等9個機場執行RVR450米的運作標準,在濟南和青島執行RVR200米起飛標準、在濟南、青島即將進行特殊II類審定,即執行RVR350米落地標準。

3.   HUD有助於減輕機組負擔,建立機組信心,只要跟住指引就可以穩定落地。使用HUD著陸,可以釋放注意力,完全看外景。拉平指引、動能向量很直觀;

4.   HUD顯示界面在設計上首先與駕駛艙儀錶系統佈局相一致,同時能更準確的向飛行員提供狀態符號和數據,HGS可用於所有飛行階段,它可以將飛行管理系統(FMS)的飛行狀態資訊投射到真實視景上,還可以顯示一些傳統儀錶無法顯示的符號和數據,如拉平指引、動能向量、飛機迎角、擦機尾警告、實際剎車效應、跑道剩餘長度等,為飛行員提供更為全面的飛行安全資訊。另外HGS在應對特殊情況方面也更具優勢,例如風切邊處置、非正常姿態改出、TCAS避讓、失速改出等,所有這些特點都大大地提高了飛行安全。

5.    柔和進行TCAS衝突避讓

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當存在飛行衝突時,傳統的儀錶只是給出避讓方向,並沒有留出“裕度“的顯示,而上面HGS的實景指示直觀地給出了“安全區域”與“非安全區域”,這樣可以在避開危險區域的情況下柔和地操縱飛機進行機動飛行,只需要讓飛機軌跡離開“危險區域“即可。

6.   直觀進行非正常姿態改出

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當任何時候飛機的姿態大於35°或小于-20°時,HGS顯示界面自動變為上面所示界面,此界面直觀地給出了飛機正常姿態的方向和消除大坡度的方向。當飛機實際姿態位於-5°與+10°之間且坡度小于10°大於5秒時恢復正常顯示。

7.   安全進行風切變改出。

遭遇風切變時,飛行指引會變成實心並且在上方給出一個“WINDSHEAR”資訊,同時抖桿極限符號給出了飛機軌跡的極限值,這樣可以控制飛機在不失速的情況下獲得最大上升率,直觀明瞭地反映了飛機的失速裕度。

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8.   防止擦機尾

在著陸拉平階段,如果拉平姿態過大,存在擦機尾危險,那麼HGS會提前顯示一個“TAILSTRIKE”資訊,提示駕駛員如果繼續增加飛機姿態,將導致擦機尾後果。

9.   防止低空出現大坡度

如上圖,飛機進近到低於100英尺時,如果出現大於5°的坡度,那麼會在飛機軌跡兩側出現一個“中括弧”,及時提示駕駛員飛機坡度要限制在“中括弧”內,當飛機軌跡的“翼尖”對齊“中括弧”的上下端時,飛機此時的坡度為8度;當飛機坡度小于3度或無線電高度大於100英尺時,此“中括弧”消失。

10.    防止擦機尾

在常規儀錶飛行起飛抬前輪時,飛機的離地姿態基本是靠感覺來判斷,有時由於無油重量輸入錯誤或者起飛分析數據查詢錯誤,會造成大姿態離地事件,極易造成擦機尾事件。而使用HGS起飛時,起始抬前輪到一定姿態且存在擦機尾趨勢時,會出現一個極限符號,表示如果繼續增加姿態,將會出現擦機尾危險,直觀地給出了擦機尾的裕度,防止大姿態離地擦機尾。

11.       提高接地性能

無標題

如上圖所示,紅線框為不使用HGS時飛機接地區域,綠線框為使用HGS後飛機接地區域,由此可以看出,同樣在低能見度情況下,使用HGS後飛機接地品質更加穩定。

12.       提高發動機停車性能

無標題

由上圖可知,在進近過程中如果出現發動機停車,使用HGS時駕駛員對飛行參數的控制更加精準,甚至達到全發工作的參數控制能力。(上述內容是否可以結合增加一些有關個人飛行體會。其實反映的問題不是你個人,是飛行員普遍存在的問題和飛行習慣,當出現上述情況時。)可見,使用HUD飛行不但可以降低運作標準,直接帶來經濟效益,還可以極大提高飛行品質,增加安全裕度。如公司引進HUD設備,將對公司的安全水準又是一次飛躍式的提升。


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