APP下载

论波音和空客的差异化感受

2013-04-29柏乐钟力生

科技创新与应用 2013年9期
关键词:人机交互

柏乐 钟力生

摘 要:自2003年欧洲空中客车公司首次在飞机交付量上超过美国波音公司之后,世界航空业的新格局已然形成:波音公司和空中客车公司。而我们中国国际航空公司也同样拥有这两家最大飞机制造厂商的数种机型。文章作者曾飞机型757,飞行经历5000小时,现飞机型320系列,飞行经历500小时。将就切身飞行体会,于波音757和空客321(因两种飞机在外形尺寸上大致接近)的飞行理念,机型数据与飞行操纵等三方面探讨其差异化的感受。

关键词:全数字电传操纵;人机交互;记忆项目

1 飞行理念的差异

空客和波音在飞机设计上有着理念上的分歧。空客飞机的自动化程度高,使用侧杆电传装置控制飞机 。空客强调的是电脑控制飞机,即通常情况下飞行员的操纵要受到电脑的限制,通过电脑来实现飞行员对飞行的控制 。波音飞机大部分仍然是传统的驾驶杆和钢索液压连接舵面。波音强调人控制飞机,即在有必要时飞行员能够随时操控电脑(自动驾驶),直接独立操纵飞机。

空客更注重计算机对飞机的操作,而波音则更相信人在紧急情境下的处置。理念上的差异导致了空客和波音在飞机的设计上走出了各自不同的道路。

例如在油门的设计上,空客的油门在自动油门模式下完全由电脑控制。如果飞行员想要加速或者是减速,他不会去动油门杆,而是去拧控制板上的调速钮。以便将飞机的空速调节到需要的节数(高空飞行调整马赫数)。而后飞行计算机通过计算,会相应的增加或者减少油门来控制N1(发动机风扇转速),进而使飞机达到你所设定的速度。而在整个過程中,油门杆是保持不动的。

而波音延续了老一代飞机的设计-------油门杆和油门联动,在自动油门模式下的调速过程基本和空客一样。但是波音在调整油门时候,你可以实时的看到油门杆在前后移动------增加推力时油门杆向前移动,减小推力时油门杆向后移动。

即便是在出现发动机单发失效的紧急情况下,空客飞机的油门依然可以保持在自动工作的方式,而波音飞机则要求断开A/T方式(自动油门)。

2 机型数据

2.1 B757与A321机型数据、系统对比表

3 飞机操纵差异

A320系列是第一款应用全数字电传操纵(fly-by-wire)飞行控制系统的民航客机。

B757主飞行操纵由冗余的液压系统提供动力,操纵机械控制装置,我们称之为传统飞行操纵。

电传操纵系统不同于传统的机械操纵系统,传统的操纵系统多是通过一系列的钢索和滑轮将飞行员的操纵信号传达到各个飞机操纵面(升降舵、副翼、方向舵等--因为飞机机翼设计不同这些操纵面也并不是完全出现的。)由于钢索必须在拉伸的情况下才能非常好的传递操纵信号,因此在飞机设计中钢索的布置就有了很多的限制。而电传操纵则是通过一个转换装置将操纵信号先转换成一个数字信号然后通过电线传递到飞机操作面附近然后再由另一个转换装置将数字信号转换成一个机械输出信号。通过这种方法,飞机设计师就可以在机身内根据需要灵活安排电线的走向而不用受太多约束。同时相比较传统操纵系统而言电传操纵也轻了不少。要知道在飞机设计中有一个口号是:为减轻每一克而努力--同等设计下,飞机越轻性能也就越好。因此电传操纵系统的出现可以说是飞机制造业的一次革命。

同样在实际飞行中的各项差异:

1 升降率:B757的飞机由于剩余马力大,上升率明显比空客320飞机要大。基本上在6000米以下,保持250kt表速可以维持上升率3000以上。在8100米以上的高空,以0.74的马赫数,上升率也有2000尺左右。相比之下,空客的飞机,尤其是选装CFM发动机的320飞机,由于主要考虑经济性,剩余马力很小。所以只能以牺牲速度,不断调小表速的方法来维持大的上升率。即使这样,在接近6000米,正常的起飞重量时,保持表速250kt只能有1500-1800的上升率。到了8100米以上的高空,飞绿点速度也只能有1000尺多点的上升率了。

2 调速能力。B757的调速能力非常好,尤其是下降调速。在未使用减速板的情况下,从290KT减速到250KT大约需要45秒和3海里的距离,从250KT减速到光洁需要45秒和3海里的距离,使用减速板可以节约30%的时间和距离;而空客320飞机从290KT减速到光洁绿点速度大约是2分10秒,10nm。再有就是下降减速,波音飞机在6000米以下可以保持1000尺下降率同时减速,表速300减到210需要大概15nm,而空客飞机同样保持1000下降率就只能减速到250kt,之后就几乎不能减速了。波音飞机大下降率下降时,3000尺下降率不需使用减速板,可以保持表速不大于280kt;空客飞机则2500下降率以上飞机就开始增速,3000下降率即使使用减速板也无法保持280kt以下的表速。

尽管波音的飞机普遍比空客的飞机安全余度要大一些,但也不绝对,波音是液压传动,空客是电传动,在低温低压条件下,液压传动会有滞后,所以说空客在高原航线上是有优势的。

猜你喜欢

人机交互
某型柴油机虚拟维修系统研究
基于虚拟现实技术的九江城市交通事故模拟系统设计
人机交互课程创新实验
基于任务规划的家庭仿真服务机器人的研究
多点噪声远程自动采集系统设计
基于智能手机的盲人语言应用软件的设计与开发
基于Intel Realsense技术的感知展示系统的设计与开发
图像处理耦合模板定位的答题卡识别研究与应用
数字化控制系统人机交互的特征及预防人因失误策略
基于物联网家居安防系统的设计