在了解过经典空速表以后,我们继续了解一下常见的现代大型民航客机的空速表。本文主要分为三个部分:探测装置、空速的计算、显示器(本文重点)。

1.探测装置

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(1)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(2)

现代大型飞机内部结构更加复杂,飞行速度也更快,其速度计算主要靠大气数据计算机(Air Data Computers:ADC),ADC并不是一个单一的飞行仪表,它可以从飞机的全静压系统测定校准空速、马赫、海拔和海拔趋势数据。大气数据计算机通常也有总温输入,这使其能够计算外界静态空气温度(OAT)和真空速(TAS)。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(3)

在空客飞机上,大气数据计算机与海拔高度、航向和导航源等结合在一起,称为大气数据惯性基准(ADIRU)。不过,在某些飞机上它已被“全球导航大气数据惯性基准系统”(GNADIRS)取代。

下面我们看一看空客A350飞机上的一些探测装置:

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(4)

(图:空客A350飞机)

1-7分别为:

1.结冰探测器

2.多功能探头

3.静压孔

4.总温探测器

5.侧滑传感器

6.皮托管

7.迎角传感器

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(5)

2.速度的计算

大气数据计算机使用压力测量数据去计算马赫数M,然后再利用温度测量数据去计算当地声速a,根据公式TAS=aM可计算出TAS,再由先前设定的误差计算可得CAS或IAS,最终展示在显示器上。在这个计算中我们可以看到,计算过程忽略了高度的影响。TAS也被用于计算地速GS,显示在PFD或ND。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(6)

3.显示器

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(7)

(图:A330驾驶舱)

如上图所示,现代飞机用于显示速度的显示器主要有主飞行显示器(PFD:primary flight display)和航行显示器(ND:Navigation Display)。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(8)

(图:波音飞机上的PFD和ND)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(9)

下面以空客A320的PFD为例,依次解释红框内符号的意思:

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(10)

红框内黑红相间的条纹底部指的是以下三个速度的最低值:

(1):VMO/MMO

(2):VFE

(3):VLE

VMO/MMO(VMO:Maximum Operating Speed最大操纵速度 MMO:Maximum Mach Operating Speed最大马赫操纵速度)

VFE(VFE:Maximum flap extended speed最大襟翼扩展速度:襟翼扩展时的最大飞行速度)。

VLE(VLE:Maximum landing gear extended speed最大起落架扩展速度:起落架扩展时的最大飞行速度)

在PHAK一书中(Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge)VMO和MMO都被定义为最大操纵限制速度,但他们有本质的区别:

引自PHAK Vmo – is expressed in CAS (Calibrated Airspeed, in Knot), which is usually associated with operations at lower altitudes and deals with structural loads and flutter; Mmo – is expressed in Mach Number, is associated with operations at higher altitudes and is usually more concerned with compressibility effects and flutter.

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(11)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(12)

两个黄色短线VFE NEXT:选择下一个更大的襟翼设置时标出的最大速度。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(13)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(14)

两个绿短线表示超速或高速保护符号:当空速超过VMO 6节或MMO M.01时,超速或高速保护被激活。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(15)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(16)

三角符号表示目标空速指针:目标空速指针指向目标空速或马赫数值。当目标空速为管理速度时,指针为紫红色;当目标空速为选定速度时,指针为蓝色。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(17)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(18)

黄色参考线和三角实际速度参考线,就是当期的CAS。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(19)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(20)

向上的箭头表示速度趋势,如果加速度保持不变,速度趋势箭头的尖端指向10秒内达到的速度值。当速度差大于2节时出现。当速度差小于1节时,速度趋势箭头消失。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(21)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(22)

绿色横线F速度表示最低襟翼收起速度。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(23)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(24)

琥珀色速度带的顶部表示最低可选速度VLS,其也是失速速度以上提供足够安全裕量的最小速度,也是自动飞行和自动推力系统的最慢速度。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(25)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(26)

垂直速度标尺,每个刻度表示500FPM(ft/min)的增量。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(27)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(28)

垂直速度及指针:当小于或等于2000FPM时,则垂直速度指针和数字将显示为绿色。当垂直速度小于200FPM时,则它们不显示。如果垂直速度超过2000FPM时,则指针和数字移至刻度表的顶端或末端,并显示为琥珀色;在1000英尺以下,如果RA垂直速度超过1200FPM,垂直速度指示器也会变为琥珀色。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(29)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(30)

红黑条纹的顶端被定义为VSW(Stall Warning Speed失速警告速度)。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(31)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(32)

蓝色的数值表示:起飞决断速度V1,当V1数值超出刻度时,V1将会以蓝色数值显示在速度刻度尺的顶部右侧。在起飞后,V1将不再显示。

洋红色的数值表示:起飞安全速度V2,当V2数值超出刻度时,则会以洋红色显示在刻度尺的顶端。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(33)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(34)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(35)

当襟翼操作手柄位于位置1时,S速度表示最小缝翼收回速度。同时速度S也是将襟翼缩回到位置0所需的最小速度。当速度为管理速度且襟翼为1时,飞机在进近阶段以S速度飞行。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(36)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(37)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(38)

当襟翼控制手柄处于位置0(光洁构型)时,才显示绿点速度,它代表最佳升阻比速度。

它还代表了最佳爬升角度速度、最大飞行时间速度(或最大续航速度)和单发飘降速度。当速度为管理速度且襟翼为0时,飞机在进近阶段以绿点速度飞行。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(39)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(40)

当处于飞行下降阶段,速度被控制,飞行方式信号牌(FMA)显示DES(上面的红框)时,中间红框中的洋红色区域表示:最佳经济速度范围。

它提供的范围在目标速度上下20节之内,其上限为VMAX,下限为绿点速度、S速度、F速度或VLS中最大的速度。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(41)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(42)

当马赫数为0.5或更大且未选择ILS / LS按钮时,将显示马赫数。

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(43)

PFD上关于速度的符号或数字解释就到这里了,我们以后会做PFD专题图文,为大家讲解其他符号。(得,刚填个坑,又挖个坑)

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(44)

最后关于ND上的速度显示主要是地速GS和真空速TAS,如下图红框所示:​

飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(45)

ND上的地速GS和真空速TAS

往期飞行原理文章链接:

飞行原理—经典空速表

飞行原理-精密进近基础

飞行性能—等速爬升规律

飞行原理—几种空速的测量 TAS、CAS、EAS、IAS

飞行原理—减升装置

飞行原理—增升装置

飞行原理—诱导阻力加强篇

飞行原理—诱导阻力基础篇

飞行原理—失速

飞行原理—升力、阻力、极曲线(公众号“飞行大家谈”可查看)

飞行原理—流体特性(公众号“飞行大家谈”可查看)

飞行原理—基础知识(公众号“飞行大家谈”可查看)

飞行原理—回顾物理概念

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飞机速度表的原理(现代大型飞机空速表)(46)

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