2016年2月,C909開始商業(yè)運(yùn)營(yíng),至今已經(jīng)快10年了。C909的大腦駕駛艙一窺究竟。
C909的駕駛艙并不如想象的那么寬敞,狹窄的空間加上密密麻麻的儀表令人眼花繚亂,頂部控制板,主儀表板,以及中央控制臺(tái),密布的按鈕和儀表像構(gòu)成大腦縱橫交錯(cuò)的神經(jīng)元一樣,主宰著整架飛機(jī)的運(yùn)作。但是對(duì)飛行員來(lái)說(shuō),操作這架飛機(jī)并不是難事,因?yàn)樗麄兞私膺@架飛機(jī)系統(tǒng)和構(gòu)造,對(duì)各個(gè)控制面板的功能與作用相當(dāng)熟悉。駕駛艙各個(gè)控制面板分別負(fù)責(zé)飛機(jī)上相應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)作,每個(gè)都有規(guī)律可循。
怎樣實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的控制呢?
進(jìn)入C909駕駛艙,可以看到正副駕駛座前的操縱桿,腳下的腳蹬,還有位于中央控制臺(tái)中部的油門桿,眾所周知,飛機(jī)通過(guò)操縱桿,腳蹬,油門桿對(duì)飛機(jī)的俯仰,滾轉(zhuǎn),偏航和動(dòng)力輸出進(jìn)行控制的,C909的飛行控制系統(tǒng)到底是怎樣的呢?
駕駛艙全景
C909的飛行控制系統(tǒng)使用了數(shù)字電傳控制,通過(guò)傳感器,電纜,飛控計(jì)算機(jī)控制飛機(jī)的飛行動(dòng)作,大大降低了飛機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,并且減輕了飛機(jī)控制系統(tǒng)的重量,像大家所熟悉的空客系列機(jī)型就是采用的數(shù)字電傳飛行控制系統(tǒng)。C909的主飛行控制系統(tǒng)中,副翼,擾流板,方向舵,升降舵,襟翼還有縫翼均由電信號(hào)控制,液壓作動(dòng),而水平安定面則使用電機(jī)作動(dòng)。
飛機(jī)操縱桿在正副駕駛座前方,通過(guò)操縱正副駕的操縱桿可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)和俯仰控制。正副駕的操縱桿是聯(lián)動(dòng)的,操縱桿的組件被機(jī)械地連接在一起,中間裝有脫開機(jī)構(gòu),如果一側(cè)操縱桿發(fā)生卡阻,用力操縱未卡阻側(cè)操縱桿可以使脫開機(jī)構(gòu)脫開,未卡阻一側(cè)的操縱桿就可以操縱其相應(yīng)的一側(cè)的副翼和升降舵。同樣的,飛機(jī)的腳蹬也是通過(guò)機(jī)械連接實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)的,并且每側(cè)的腳蹬都能單獨(dú)將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的控制指令送至P-ACE(P-ACE是主作動(dòng)器電子控制裝置,是C909飛控系統(tǒng)中的主要裝置之一)。在飛機(jī)的正副駕駛盤上還有飛機(jī)的俯仰配平開關(guān)PTS(正駕駛)和CPTS(副駕駛),配平開關(guān)有“N.U”和“N.D”方向,可分別實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的“俯”、“仰”配平。
看中控臺(tái),中央的推力控制盤上有飛機(jī)的油門桿,油門桿用于控制引擎的推力和飛機(jī)接地后的反推,在油門桿左邊有飛機(jī)的減速板控制手柄和地面擾流板解除開關(guān),右邊有飛機(jī)的襟/縫翼控制手柄和襟/縫翼的超控開關(guān),在中控臺(tái)后部還有橫/航向配平控制板和俯仰備用配平控制板,通過(guò)調(diào)整副翼,方向舵和水平安定面的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)橫滾,航向和俯仰的配平。C909獨(dú)特的數(shù)字電傳飛控系統(tǒng),讓飛行員能夠更加輕松地將飛機(jī)控制于股掌之間,她將是飛行員的理想座駕。
中控臺(tái)
儀表上顯示的究竟是什么?
除了飛機(jī)駕駛艙的各個(gè)控制桿外,大家的注意力大部分可能都會(huì)集中在駕駛艙最前面的主儀表板上,C909的主儀表板上有5塊的長(zhǎng)方形顯示屏,顯示屏周圍和主儀表板的遮光罩上還有大大小小的按鈕,看上去有些復(fù)雜。這些儀表和按鈕設(shè)置在駕駛艙前方最顯眼的位置,是因?yàn)樗鼈兤霖?fù)責(zé)顯示一些重要的飛行指示和飛行數(shù)。
梁睿祺/攝
主儀表板
C909的電子飛行儀表系統(tǒng)(EFIS)為正副駕駛各配置了一套主飛行顯示器(PFD)和一套多功能顯示器(MFD)。其中PFD顯示屏位于主儀表板5個(gè)顯示器最外側(cè)的位置,它顯示了飛機(jī)飛行時(shí)最重要的數(shù)據(jù),包括飛機(jī)的空速(knots)、馬赫數(shù)(mach)、高度(ft)、垂直速度(VS)、橫滾和俯仰刻度、當(dāng)前飛機(jī)航向、風(fēng)速風(fēng)向,以及飛機(jī)實(shí)際為置(PPOS)地圖等顯示,飛行員可以通過(guò)PFD屏知道飛機(jī)的位置、速度、高度以及飛行姿態(tài)。不僅如此,主飛行顯示器還可以顯示PFD主菜單、預(yù)選導(dǎo)航參數(shù)、飛行航路、PPOS地形圖以及前方氣象信息等,如氣象雷達(dá)圖,風(fēng)切變告警,這些信息對(duì)飛機(jī)的安全飛行起到了不可或缺的作用。在正副駕駛的PFD屏上方的遮光罩兩側(cè)配備有顯示控制板(DCP),用于控制PFD,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航源的切換、格式化(FORMAT)控制、修正海壓、菜單控制、選擇地形顯示、氣象雷達(dá)的使用、TCAS的使用,還有導(dǎo)航范圍的顯示控制。
多功能顯示器(MFD)則位于正副駕駛PFD內(nèi)側(cè),MFD的顯示包括上部窗口、下部窗口和全窗口顯示格式。MFD上半部分是FMS(飛行管理系統(tǒng))文本窗口,下半部分可以顯示多種內(nèi)容,例如MFD PPOS地圖、飛行計(jì)劃圖、TCAS(空中防撞系統(tǒng))地圖和MFD下部窗口菜單等,MFD同樣可以為飛行員提供導(dǎo)航信息還有前方的地形和氣象信息,甚至可以提供交通信息,TCAS可以在飛機(jī)與其他航空器距離過(guò)近時(shí)發(fā)出警告,進(jìn)行碰撞預(yù)警等,還可以實(shí)現(xiàn)全屏計(jì)劃地圖顯示、數(shù)據(jù)庫(kù)有效性格式顯示和維護(hù)格式畫面顯示等。
梁睿祺/攝
MFD可由位于中央控制臺(tái)的兩塊光標(biāo)控制板(CCP)和一塊轉(zhuǎn)換選擇板(RSP)控制,其中CCP可用于MFD主菜單的選擇與控制,例如導(dǎo)航數(shù)據(jù)顯示、格式儲(chǔ)存頁(yè)面的顯示還有交通、氣象、地形的訪問(wèn)等等。轉(zhuǎn)換選擇面板(RSP)則可以為顯示器、姿態(tài)航向、大氣數(shù)據(jù)源以及無(wú)線電調(diào)諧提供轉(zhuǎn)換選擇功能。
除了PFD和MFD對(duì)飛行和導(dǎo)航的指示外,發(fā)動(dòng)機(jī)指示和機(jī)組告警系統(tǒng)(EICAS)也是非常重要的,它的兩臺(tái)數(shù)據(jù)集中裝置(DCU)的數(shù)據(jù)通過(guò)EICAS顯示器(下簡(jiǎn)稱ED)顯示出來(lái),ED是主儀表板五塊顯示屏最中間的那一塊,ED的發(fā)動(dòng)機(jī)指示主要包括低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速(N1),渦輪級(jí)間溫度(ITT),核心轉(zhuǎn)速(N2),發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火通告,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行通告,發(fā)動(dòng)機(jī)著火、反推通告,滑油壓力、溫度,燃油流量和振動(dòng),APU轉(zhuǎn)速和排氣溫度。在顯示發(fā)動(dòng)機(jī)工作數(shù)據(jù)的同時(shí),ED還能夠顯示襟/縫翼的位置、起落架的位置、配平位置、座艙壓力等等,以供飛行員參考飛機(jī)各系統(tǒng)的工作狀態(tài),如果飛機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障,ED還會(huì)對(duì)機(jī)組人員發(fā)出告警,機(jī)組告警信息顯示在ED的右上方,信息主要有告警信息、警戒信息、提示信息和狀態(tài)信息4種。C909的指示/記錄系統(tǒng)還有一個(gè)非常人性化的設(shè)計(jì),你可以發(fā)現(xiàn)駕駛艙遮光罩上有兩個(gè)遠(yuǎn)距離亮度傳感器(RLS),兩個(gè)傳感器能夠相互獨(dú)立工作,給左右兩邊的PFD和MFD還有EICAS顯示器發(fā)送數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算顯示器的合適亮度,實(shí)現(xiàn)顯示器亮度的自動(dòng)調(diào)整。
C909先進(jìn)的電子飛行儀表系統(tǒng)讓飛行員的工作量大大降低,駕駛C909將是非常享受的。
飛機(jī)是怎樣進(jìn)行自動(dòng)駕駛的?
眾所周知,在航線飛行過(guò)程中,飛行員并不用一直手動(dòng)控制飛機(jī),飛機(jī)大部分時(shí)間是處于自動(dòng)駕駛狀態(tài)的,它是怎樣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的呢?C909飛機(jī)配備有一套自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)(AFCS),它有很多的功能,包括一套自動(dòng)駕駛儀(AP),一套偏航阻尼器(YD),一套自動(dòng)油門(AT),一套自動(dòng)俯仰配平/馬赫數(shù)配平和兩套飛行導(dǎo)引。那么這些功能是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)又是通過(guò)哪些設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的自動(dòng)控制的呢?
飛行控制板
在C909的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)中有一個(gè)滾轉(zhuǎn)軸伺服機(jī)構(gòu);一個(gè)俯仰軸伺服機(jī)構(gòu)(帶推桿功能),還有一個(gè)位于駕駛艙遮光罩上的飛行控制板(FCP),這些設(shè)備通過(guò)一套駐留在綜合處理系統(tǒng)(IPS)模塊內(nèi)的飛行控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件(FCSA)實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)的自動(dòng)控制。C909客機(jī)的AFCS包括一套失效-消極防護(hù)的自動(dòng)駕駛儀,自動(dòng)駕駛儀有兩套失效-消極防護(hù)的姿態(tài)回路計(jì)算機(jī)功能,還有機(jī)電式副翼和升降舵伺服機(jī)構(gòu)各一套。伺服機(jī)構(gòu)通過(guò)機(jī)械組件和副翼、升降舵的控制模塊連接起來(lái),自動(dòng)駕駛儀通過(guò)控制伺服機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)的穩(wěn)定控制。自動(dòng)駕駛儀在工作狀態(tài)下可以自動(dòng)耦合任意一側(cè)飛行指引儀的顯示指令。
飛機(jī)的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)還包括兩套飛行導(dǎo)引功能,正副駕駛各有一套,飛行導(dǎo)引功能可以輸出與飛行導(dǎo)引模式相關(guān)的滾轉(zhuǎn)和俯仰的指令,指令則通過(guò)當(dāng)前有效的飛行導(dǎo)引模式提供給自動(dòng)駕駛儀和主飛行顯示器提供指令。用于自動(dòng)駕駛儀的飛行導(dǎo)引指令給正副駕駛的顯示相同,在起飛,復(fù)飛和精密進(jìn)近的情況下正副駕駛的飛行導(dǎo)引指令是獨(dú)立顯示的。
梁睿祺/攝
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)自然也少不了對(duì)飛機(jī)推力的自動(dòng)控制,其包括一套自動(dòng)油門。自動(dòng)油門接受來(lái)自于飛行導(dǎo)引、EFIS、EICAS、傳感器和全權(quán)數(shù)字式發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)(FADEC)的輸入指令,指令通過(guò)驅(qū)動(dòng)推力控制盤(TCQ)內(nèi)的智能伺服機(jī)構(gòu)控制油門桿在推力控制盤上的位置。C909客機(jī)的自動(dòng)駕駛儀,飛行導(dǎo)引和自動(dòng)油門都具有一類盲降(CAT I)和二類盲降(CAT II)的進(jìn)近能力。
自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)還包括一套失效-消極防護(hù)的偏航阻尼器,以防止飛機(jī)陷入荷蘭滾并提供轉(zhuǎn)彎協(xié)調(diào)輔助;一套馬赫數(shù)配平功能來(lái)增強(qiáng)高馬赫數(shù)下人工操縱飛機(jī)的穩(wěn)定性,馬赫數(shù)配平功能和自動(dòng)駕駛儀是綜合在一起的,如果自動(dòng)駕駛儀失效馬赫數(shù)配平就會(huì)失效;一套消極-防護(hù)的自動(dòng)俯仰配平功能,自動(dòng)俯仰配平功能可以在自動(dòng)駕駛儀正常工作的情況下執(zhí)行計(jì)算機(jī)輸出的俯仰配平指令以釋放升降舵伺服所持有的桿力,自動(dòng)駕駛儀接通后自動(dòng)俯仰配平會(huì)自動(dòng)接通。當(dāng)自動(dòng)俯仰配平功能失效后自動(dòng)俯仰配平會(huì)自動(dòng)終止,并顯示機(jī)組告警信息。除了自動(dòng)駕駛儀(AP)、飛行指引儀(FD)、速度-姿態(tài)修正和自動(dòng)油門之外,自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)還有個(gè)重要的功能,就是給飛機(jī)提供失速保護(hù)。駕駛這架擁有先進(jìn)的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)的飛機(jī),操作會(huì)更方便,航線飛行也會(huì)更加安全。
飛行員頭頂面板
相信大家對(duì)C909客機(jī)有了更多的了解,毫無(wú)疑問(wèn),她是一架很先進(jìn)的支線客機(jī)。我們期待著國(guó)產(chǎn)客機(jī)時(shí)代的到來(lái)。
2015年11月29日,C909飛機(jī)(當(dāng)時(shí)還叫ARJ21-700飛機(jī))從上海大場(chǎng)機(jī)場(chǎng)起飛飛赴成都,正式交付成都航空,成都航空總經(jīng)理、黨委副書記隋明光機(jī)長(zhǎng)(左)親自駕機(jī)完成了這段歷史性航線,成都航空副總經(jīng)理、中國(guó)民航首位專職試飛員張放機(jī)長(zhǎng)(右)同飛。飛機(jī)落地后,兩位機(jī)長(zhǎng)在駕駛艙內(nèi)豎起拇指以表成功。 陳肖/攝
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