关于HUD飞行对飞行安全的优越性总结

 

 

随着民用航空科技的飞速发展,世界民航领域应用了一种全新的飞行工具---平视显示器HUDHead-up display),借助这种设备,飞行员可以在无需低头看传统仪表的情况下即可全盘掌握飞机的飞行状态,实时保持良好的情景意识,从而促进飞行安全。HGSHead-up Guidance System)属于HUD的一种,是Rockwell Collins公司生产的一种在整个ILS进近直至着陆过程中提供飞行指引的平视显示器,在民航飞行史上第一次实现了由姿态指引转变为轨迹指引的飞行方式,对飞行员的飞行方法具有革命性的意义。山航使用HGS实施飞行运行(简称HGS运行),是指使用装备HGS的飞机在符合中国民用航空局或国际民航组织(ICAO)要求的条件下实施飞行运作,包括使用HGS设备进行起飞、爬升、巡航、下降和进近等阶段的飞行操作,借助HGS的不同工作模式,可以用来进行I/II/III类精密进近和其他非精密仪表进近和目视进近。公司已经连续8年保持无人为原因事故症候,可以说与HUD设备也起到了很大的作用。

综上所述,HUD对飞行安全的益处可以概括如下:

1.   使用HUD进近,在150英尺以上,飞行品质差别不大,而在150英尺以下,使用传统仪表从仪表转为外界目视的过程并不是瞬间完成的,总是需要2-3秒的时间,这个时间对于决断飞机落地与复飞至关重要,而使用HUD则大大缩短了转换时间,因为HUD显示器是完全透明的,让飞行员瞬间就可以完成从仪表到外界目视参考的转换,极大提高了状态控制能力与飞行安全品质;通过对2010-201348个月的飞行品质的比较,不使用HGS飞行平均三级事件发生率为6.4,而使用HGS飞行为5.1,降低了25.5%。见下图

 

2.   因为HUD飞行的益处,ICAO已经修改附件6航空器运行部分,对HUD飞行提供了政策上的利好优势。由此带来HUD飞行最直接的效益就是降低运行标准,目前山航可以在北京、西安、浦东、成都4个机场进行标准II类运行以及济南、青岛、南京、杭州、广州等9个机场执行RVR450米的运行标准,在济南和青岛执行RVR200米起飞标准、在济南、青岛即将进行特殊II类审定,即执行RVR350米落地标准。

3.   HUD有助于减轻机组负担,建立机组信心,只要跟住指引就可以稳定落地。使用HUD着陆,可以释放注意力,完全看外景。拉平指引、动能矢量很直观;

4.   HUD显示界面在设计上首先与驾驶舱仪表系统布局相一致,同时能更准确的向飞行员提供状态符号和数据,HGS可用于所有飞行阶段,它可以将飞行管理系统(FMS)的飞行状态信息投射到真实视景上,还可以显示一些传统仪表无法显示的符号和数据,如拉平指引、动能矢量、飞机迎角、擦机尾警告、实际刹车效应、跑道剩余长度等,为飞行员提供更为全面的飞行安全信息。另外HGS在应对特殊情况方面也更具优势,例如风切边处置、非正常姿态改出、TCAS避让、失速改出等,所有这些特点都大大地提高了飞行安全。

5.    柔和进行TCAS冲突避让

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当存在飞行冲突时,传统的仪表只是给出避让方向,并没有留出“裕度“的显示,而上面HGS的实景指示直观地给出了“安全区域”与“非安全区域”,这样可以在避开危险区域的情况下柔和地操纵飞机进行机动飞行,只需要让飞机轨迹离开“危险区域“即可。

6.   直观进行非正常姿态改出

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当任何时候飞机的姿态大于35°或小于-20°时,HGS显示界面自动变为上面所示界面,此界面直观地给出了飞机正常姿态的方向和消除大坡度的方向。当飞机实际姿态位于-5°与+10°之间且坡度小于10°大于5秒时恢复正常显示。

7.   安全进行风切变改出。

遭遇风切变时,飞行指引会变成实心并且在上方给出一个“WINDSHEAR”信息,同时抖杆极限符号给出了飞机轨迹的极限值,这样可以控制飞机在不失速的情况下获得最大上升率,直观明了地反映了飞机的失速裕度。

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8.   防止擦机尾

在着陆拉平阶段,如果拉平姿态过大,存在擦机尾危险,那么HGS会提前显示一个“TAILSTRIKE”信息,提示驾驶员如果继续增加飞机姿态,将导致擦机尾后果。

9.   防止低空出现大坡度

如上图,飞机进近到低于100英尺时,如果出现大于5°的坡度,那么会在飞机轨迹两侧出现一个“中括号”,及时提示驾驶员飞机坡度要限制在“中括号”内,当飞机轨迹的“翼尖”对齐“中括号”的上下端时,飞机此时的坡度为8度;当飞机坡度小于3度或无线电高度大于100英尺时,此“中括号”消失。

10.    防止擦机尾

在常规仪表飞行起飞抬前轮时,飞机的离地姿态基本是靠感觉来判断,有时由于无油重量输入错误或者起飞分析数据查询错误,会造成大姿态离地事件,极易造成擦机尾事件。而使用HGS起飞时,起始抬前轮到一定姿态且存在擦机尾趋势时,会出现一个极限符号,表示如果继续增加姿态,将会出现擦机尾危险,直观地给出了擦机尾的裕度,防止大姿态离地擦机尾。

11.       提高接地性能

无标题

如上图所示,红线框为不使用HGS时飞机接地区域,绿线框为使用HGS后飞机接地区域,由此可以看出,同样在低能见度情况下,使用HGS后飞机接地品质更加稳定。

12.       提高发动机停车性能

无标题

由上图可知,在进近过程中如果出现发动机停车,使用HGS时驾驶员对飞行参数的控制更加精准,甚至达到全发工作的参数控制能力。(上述内容是否可以结合增加一些有关个人飞行体会。其实反映的问题不是你个人,是飞行员普遍存在的问题和飞行习惯,当出现上述情况时。)可见,使用HUD飞行不但可以降低运行标准,直接带来经济效益,还可以极大提高飞行品质,增加安全裕度。如公司引进HUD设备,将对公司的安全水平又是一次飞跃式的提升。


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