2014-09-25 趙歡歡 航佳技術

文章以B-2***飛機重點監控的特性速度不一致為背景，來介紹A320飛機總重和特性速度的計算，對于電子維修人員來處理該類問題提供理論指導。330/346總重部分由FCMC和FMGEC中的FE來計算，理清這層關系，此文也可作為330/346排故參考。

原理

一 、飛機總重的計算

飛機的總重的計算分為兩種：一種是FM根據機組輸入的ZFW和FOB來計算；第二種是FAC根據飛機氣動模型或燃油消耗模型計算。下面分別說明：

1. FM計算總重

FMGW = ZFW FOB

FOB = function(FQI, FF) OR

FOB = function (FQI) OR

FOB = function (FF)

當機組在INIT頁面中輸入ZFW并且有一臺發動機啟動后，FM便開始計算。FOB是FM根據FQI以及FF計算實時的數值，機組也可以反選FQI或FF輸入，FM將切換單參數的計算方式（如某一相關傳感器故障，系統自動切換計算方式，參照FCOM 4.03.28 p15)），具體的計算函數空客未對外公開。

2. FAC計算的總重

FAC計算總重的方式基于兩種模型，一種是飛機氣動模型，另外一種飛機燃油消耗模型，兩種計算方式，在一定的情況下進行切換。

2.1氣動模型計算總重

A‐FACGW = function (AOAvoted, VCown, AZown, TETAown, etc…)

氣動模型計算的總重是根據Vs1g（垂直加速度為1g情況下的失速速度）來計算的，它運用了飛機的眾多參數：如AOAvoted，own aircraft speed (VC)，the own vertical acceleration (AZ),the own theta (TETA)，其中最重要的參數是AOA，其誤差0.1度，總重的計算誤差可以達到1噸.。FAC比較3部AOA的大小，從中選擇中間大小的那部AOA來計算總重。但是有以下幾種特殊情況：

①如果某一部AOA的大小與三部AOA的平均值相差3.5度，這個AOA將被隔離。

②如果三部AOA的誤差達到0.5將會產 "Different Angle of Attack value on the three ADIRUs" 信息。

2.2燃油消耗模型計算總重

F-FACGW =Previous F-FACGW – Fuel consumed(TATown,PTown,N1own,Machown)

該模型計算總重的方式利用FAC前面計算的總重（可能是氣動模型總重），結合TAT、PT、N1、MACH由FAC來進行運算。

2.3 兩種計算方式的切換。

既然FAC有兩種計算總重的方式，那么它們分別運用在那些情況下呢？

在巡航高速飛行階段如飛機高度達到14625ft，FAC使用燃油消耗模型進行計算總重。在爬升和下降階段當飛機滿足以下條件時，FAC應用氣動模型計算，否則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計算總重的流程：

飛機離地10s之前，使用FM計算的總重；爬升后根據飛機的狀態（上面的條件）選擇氣動模型或燃油消耗模型計算；巡航時使用燃油消耗模型；下降時選擇兩種模型的情況同爬升；著落后60s使用FM計算的總重。

二 特性速度

特性速度包含最低可選速度（VLS）、最小收襟翼速度（F）、最小收縫翼速度（S）、綠點速度（O）、進近速度（VAPP）。特性速度有兩種計算方法，一種是FM利用FM計算的總重計算，顯示在MCDU上（APPR頁面），另一種是FAC根據FAC計算的總重顯示在PFD上（根據構型選擇性的顯示F,S）。

1. Lowest Selectable Speed ‐ VLS （最低可選速度）

VLS是表示當前保證安全情況下最小速度的門限，VLS計算依賴于飛機總重、襟縫翼構型、空中剎車構型，顯示在MCDU和PFD上。

MCDU上顯示：

VLS(FM)的大小來自于FM計算的總重和機組輸入的襟縫翼構型。

PFD上顯示：

VLS(FAC)的大小來自于FAC計算的總重以及襟縫翼實際所在的位置，顯示在PFD上網速度帶上。

2. Flap retraction minimum speed – F （最小收襟翼速度）

F表示將襟翼收回到CONFIG1的最小速度，它的計算基于飛機總重的計算

MCDU上顯示：

F（FM）顯示在MCDU的APPR頁面，其數值來源于FM總重的計算。

PFD上顯示：

僅僅當襟縫翼手柄處于CONF 2 or 3) ，F(FAC)在PFD的速度帶上顯示綠色的 “F”其大小根據FAC的總重計算得來。

3. Slat retraction minimum speed – S （最小收縫翼速度）

S表示將縫翼收回到光潔（CLEAN）構型下的最小速度，它根據飛機總重的來計算。

MCDU上顯示

S（FM）顯示在MCDU的APPR頁面，其數值來源于FM總重的計算。

PFD上顯示

僅僅當襟縫翼手柄處于“1”位置（CONF1和CONF1 F） ，S(FAC)在PFD的速度帶上顯示綠色的 “S”，其大小根據FAC的總重計算得來。

4. Green Dot – O （綠點速度）

綠點速度即所謂的單發操作速度，采用該速度飛行可以獲得最大的升阻比，飛行員只要將發動機推力設定到最大連續推力，用升降舵保持這一速度，就能獲得一個最大性能剖面，以供越障。在空客的FCOM中公布了不同重量、高度的飄降數據，從這個表格中可以獲得飄降的距離、飄降的時間、耗油、改平高度，以供飄降分析之用.

MCDU顯示

顯示在MCDU的APPR頁面，基于FM總重計算得來。

PFD顯示

當飛機光潔構型（襟縫翼收起，擾流板收起）、起落架無壓縮的情況下以綠點的形式顯示在PFD的速度帶上，它的數值基于FAC總重的計算。

5. Approach speed – VAPP （進近速度）

表示進近速度。

MCDU顯示

VAPP = VLS (FM ) △Vapp

Vapp取決于：1/3頂風分量；自動推力接通時增加5kts；嚴重積冰時增加5kts；預計有強下沉氣流時，最多增加15kts；強或陣側風大于20kts，最多增加 15kts，修正后續機組人工輸入VAPP的值（詳見 FCOM 1.22.30）。

PFD上的顯示

VAPP不在PFD上顯示。但是在進近跑到的飛機構型下下，FMGC計算的目標速度（速度帶上洋紅色的三角形）等同于需要進近的速度。

IAS Target = VAPP（FM） (Actual headwind(FM) ‐Tower headwind component(FG))

典型故障分析

一、MCDU顯示“CHECK GW”信息

FM計算的總重于FAC計算的總重一直在交叉檢查，當兩者的差異達到7噸時, MCDU顯示該信息。

該故障如果是單次出現，在空中請參照FCOM 程序 4.06.20 P7檢查；在地面檢查艙單、 ZFW, FOB等參數。

如果是連續出現多次，肯定是FM或FAC計算的總重有誤，請參考TSM TASK 22-82-00-810-823 “CHECK GW Message Systematically Shown on the MCDU”分別對FAC計算總重的參數有關系統和部件進行檢查，如三部AOA、ADR參數精度、IR參數等。對于FM計算總重的錯誤則著重檢查飛機的稱重、平衡、以及FQI系統相關的部件。

二、PFD上的“VAPP”與VLS 過于接近。

這種情況一方面可能因為FM和FAC計算的總重不一致造成，另外一種情況可能因為機組操作不當造成。

根據前面的分析可得PFD上的“VAPP”即 IAS（target）它是根據VLS(FM)計算的，IAS（target）與VLS(FAC)過于接近，極有可能是VLS(FM)計算過低，或者VLS(FAC)計算過高造成，即VLS(FAC)比VLS(FM)高太多！這種情況最可能的原因是機組輸入到MCDU的APPR頁面中的襟縫翼構型與實際進近的構型不一致，因而在遇到該問題需要聯系機組確認。

三、PFD上的“VAPP”高于 MCDU上VAPP

PFD上的VAPP實際上市IAS(TARGET)，機組一定不能混淆，根據前面的計算，

IAS Target = VAPP (Actual headwind component ‐ Tower headwind component) 在真實風量大于MCDU輸入的塔臺預報風量時便會出現此情況。

四、PFD顯示的特性速度與MCDU的特性速度有差異

空客在 FCOM bulletin 819‐1,給出FAC計算特性速度誤差范圍

光潔構型：

? Green dot: /‐5kts

? VLS: /‐4kts

襟縫翼FULL構型:

? VLS: /‐3kts

FM計算特性速度的誤差范圍是 /‐2kts.

如果機組報告的誤差超出上述門限，空客建議依據總重不一致故障排故。

綜上所述，有關特性速度以及總重的問題大多情況下由于兩部計算機計算方式的差異導致，少部分情況因為機組本身存在的問題引起。希望通過本文的描述，大家對于相關的問題有進一步的認識，在航線維修的過程中做到自己心中有數，有時重新輸入某些參數就能解決問題，保持與機組的溝通保障航班安全準點。

來自：東航浦東空客航線部電子客艙車間