控制爬升时的速度

本文是《控制好速度》系列文章的第二篇，我们刚刚起飞，现在正在进入爬升阶段。主要目标是以合适的速度收回缝翼/襟翼，同时维持足够的升力以加速爬升。

起飞后，飞机进入爬升阶段，飞离繁忙空域。机组人员的目标是加速到航路爬升速度，同时管理各种飞机形态变化，通常包括收起落架、收缝翼和襟翼，以及从起飞推力到爬升推力的变化。

本文旨在阐明爬升过程中使用的不同机动和限制速度的定义和确定方式，以及对日常运行的影响。

最初的爬升速度通常受到空中交通管制 (ATC) 指令的限制。为了在限制内管理安全地爬升，需要参考一些特征速度，并且密切监控。到底应该监控什么速度？这些速度意味着什么？如果超过这些速度会发生什么？

对于每次飞行，自动飞行系统（飞行管理系统（FMS）、飞行引导（FG）和飞行包线（FE）)自动计算特征速度，并显示在PFD空速带上。它们是非常有用的机动速度和限制速度，以引导飞行员在爬升阶段安全地改变形态。

本文强调了空客公司关于这些速度监控的建议，以及背后的设计和操作考虑因素。除其他参数外，机动速度襟翼 (F)、缝翼 (S) 和绿点 (GD) 是机组人员在 FMS 初始化时插入的零燃油重量 (ZFW) 的函数。因此，任何错误的输入都会影响这些速度。

（可参考第一篇文章：起飞时的速度控制）

起飞时的速度控制

 

在正常条件下（所有发动机都工作），爬升阶段给机组人员带来了一些挑战：增速、保持令人满意的爬升梯度并同时管理多个形态变化。为了帮助飞行员安全地驾驶飞机完成该飞行阶段的不同步骤，一些特征速度被定义为机动速度。F、S 和绿点速度决定了飞机爬升性能限制。

F / S：最小收回襟翼/缝翼速度

F 速度是襟翼从 CONF 3 或 2 收回到 CONF 1+F 的最小速度。仅在起飞阶段、初始爬升和复飞时在 PFD 速度带上用绿色“F”表示。在形态 1 或 1+F 时不再显示。

S速度是最小收回缝翼速度，即选择光洁形态的最小速度。它在 PFD 速度刻度上用绿色“S”表示，仅当缝翼/襟翼手柄位于位置 1（CONF 1 和 1+F）时显示。

F速度根据飞机重量和高度而变化。在飞行包线中它作为 VS1g CONF 1+ F 的函数。VS1g CONF 1+ F 是通过飞行测试证明并经适航当局同意的参考失速速度。在这方面，F速度允许在形态1+F中高于失速速度的余量。

S 速度根据飞机重量和高度而变化。在飞行包线中它作为 VS1g 光洁形态的函数。在这方面，S 速度允许在光洁形态中高于失速速度的余量。

绿点 (GD)：最佳升阻比速度

GD速度是在光洁形态下单发的操作速度。换句话说，它对应的速度，允许一个发动机失效在光洁形态下的最大爬升梯度。在所有情况下（所有发动机工作），GD速度给出了最佳升阻比的预估速度。它也是起飞最后阶段的速度，它代表了光洁形态的运行速度和保持在光洁形态中的推荐速度。在PFD速度带上用绿点表示，仅当缝翼/襟翼控制手柄处于“0”（光洁）位置且起落架未被压缩时才显示。

GD 速度由自动飞行系统计算并基于飞机重量。GD 速度是在给定高度、气温和飞机重量的情况下，在一台发动机失效时，光洁形态下，可提供最佳升阻比。在某些飞行阶段，计算 GD 是为了最大限度地减少阻力，从而减少燃油消耗（例如在等待时）。

限制速度

我们已经看到，爬升期间机动速度 F、S 和 GD 的偏差会对飞机的空气动力性能产生影响。现在，我们将重点关注限制速度 VFE（放出襟翼时的最大速度）。

VFE: Maximum speed with Flaps Extended

当 A/THR 接通并处于现用状态（CLB / OP CLB / SPEED 在 FMA 上呈绿色）时，飞机保持在 VFE 以下。

当 A/THR 未接通时，可能会发生 超出VFE的情况 （例如复飞期间）。

VFE 是襟翼放出时的最大速度。每档襟翼都对应一个VFE。（可在中仪表板查看）

一般来说，定义飞机飞行包线的最大速度称为VMAX。根据飞机形态，VMAX 等于 VLE（起落架展开时的最大速度）或 VFE。仅在光洁形态时，VMAX 等于 VMO（或对应于 MMO 的速度）。在 PFD 速度刻度上，它对应于红黑条的下端。

VFE 是当前形态（即缝翼/襟翼展开时）的最大速度：它与缝翼/襟翼的结构限制有关。根据缝翼/襟翼手柄位置或实际飞机形态（缝翼/襟翼控制面位置）计算每个缝翼/襟翼位置的 VFE。

为了在VFE CONF 3和选择下一个形态的速度之间保持足够的余量，满足以下不等式：VFE CONF 3≥F+10kts。

飞行员需要保证一个安全和稳定的爬升要，小心地管理不同形态的变化，同时加速到航路中的爬升速度，最终达到巡航速度。

事实上，不遵守机动和限制速度会导致我们不利的后果。避免在缝翼/襟翼收回过程中出现超速的情况及其潜在的结构损伤，这很重要。因此，有必要了解在每个机型中不同的VFE显示逻辑，以及在爬升过程中由此产生的超速警告。

不遵守机动或限制速度会对操作产生什么影响？

F 速度（分别为 S）被定义为推荐的最小襟翼（分别为缝翼）收回速度。以明显低于 F（或 S）的速度收回襟翼（或缝翼）将减少针对大迎角 (AOA) 保护的余量。这可能导致飞机达到低于最小可选速度 VLS CONF 1（或 0）的速度，并且可能低到足以突破高 AOA 保护阈值。

以明显高于 F 速度（或 S）的速度收起襟翼（或缝翼）会降低爬升性能，因此可能会降低飞机的越障能力（如果一台发动机不工作，这种情况更可能发生）。

例如，如果在加速高度之前需要保持襟翼转弯，则可以安全地使用 F 速度（或 S）在爬升时执行转弯。

在给定的重量和发动机额定值下，当升阻比最大时，爬升梯度最大。

偏离 GD 以下会导致飞机阻力增加，最终会降低飞机继续爬升的能力。事实上，如果飞机速度明显低于 GD，并且已使用最大可用推力（假设推力手柄刚刚设置为 CLB / MCT），那么机组人员恢复满意的爬升梯度的唯一方法就是降低爬升率（必要时甚至进入下降）以加速到或高于GD。这种机动显然与爬升阶段的目标背道而驰。因此，在光洁形态时，机组人员不应在 GD 以下飞行，以避免爬升性能下降。

在起飞阶段A/THR没有激活的情况下，如果放出缝翼/襟翼飞行，或放出缝翼/襟翼时的速度远高于VFE，可能导致襟翼和缝翼或延伸机构甚至飞机结构的扭曲变形。如果超过VFE，驾驶舱将触发超速警告，以提醒机组人员。机组人员将不得不降低速度或相应地收回缝翼/襟翼。

超过VFE可能随后触发对缝翼/襟翼机构和/或飞机结构的检查。飞机在超过VFE飞行后，存在检查和维修的具体排故程序，这些程序可在飞机维护手册（AMM）中找到。

如何避免缝翼/襟翼收回时超速？

避免缝翼/襟翼收回时超速依赖于各种互补的方面。程序、飞行员的注意力分配、对形态变化的预期、对限制速度和不同 VFE 显示逻辑的理解，以及各机型的超速警告。

遵守 SOP 可以安全地管理爬升过程中缝翼和襟翼的收回。这样做可以让机组人员遵守 PFD 上显示的 VFE 指示，从而避免超速。使用A/THR 能够让机组人员避免缝翼/襟翼收起期间的超速情况。

虽然由PF管理这些形态变化，但PM通过监控这些变化，在情景意识和提醒方面发挥着关键作用。在初始爬升阶段，PM需要监控速度趋势并提醒PF。

当我们更仔细地观察每个机型的VFE显示逻辑时，就会发现差异。

• PFD 上显示的 VFE 值基于缝翼/襟翼手柄位置，一旦移动手柄，VFE 值就会改变。

• 超速警告触发阈值根据实际飞机形态（即缝翼/襟翼表面实时位置）而变化。因此，在缝翼/襟翼形态改变过程中，即使当前速度超出PFD上显示的红黑条带，飞机的增速趋势也可能导致暂时的超速警告。在这种情况下，既不存在操作后果，也不存在安全问题。

这是由于以下逻辑：

• 当襟翼手柄从CONF 2（或3）移至CONF 1+F 时，襟翼收回前F 速度可能非常接近VFE。一旦襟翼收回开始，VFE CONF（2 或 3）在襟翼实际到达 CONF 1+F 之前一步移动到 VFE CONF 1+F。因此，在向 S 速度加速时，尽管实际形态速度低于显示的 VFE，但仍可能会激活VFE 超速警告。

• 当襟翼手柄从 CONF 2（或 3）移至 CONF 1+F 时，在形态收回之前，S 速度可能大于 VFE CONF 1+F。当襟翼自动收回时，速度短线在襟翼完全收回之前不会移动。

在 A350 和 A380 系列上，设计了不同的逻辑。PFD 上的 VFE 显示直接基于实际飞机形态，超速警告触发阈值也是如此。这意味着两个信号完全同步，从而消除了临时超速警告的风险。

在大重量起飞的特殊情况下，导致短时超速警告的风险会增加

事实上，在这种情况下，S速度非常接近VFE CONF 1+F，因为飞机的重量更大，爬升所需的升力也更大。因此，缝翼需要保持放出更长的时间。因此，机组人员将以高于襟翼自动收回的速度来操作襟翼收回。在这种情况下，如果飞机的增速很快，可能会立即触发超过VFE的音响警告。此逻辑与设计相一致，且不会遇到结构限制。

例如，A320 的起飞重量 (TOW) 为 76T，S 速度为 205 节，飞行员最有可能在 210 节或略高于 210 节时下令收起襟翼，这正是襟翼自动收起速度。一旦缝翼/襟翼手柄处于收回位置，PFD 速度刻度上就不再显示 VFE 红色和黑色条带。如果飞机加速过快，空速可能会瞬间赶上实际瞬时VFE，从而触发VFE超速警告。同样，这个逻辑是按照设计的，并且没有遇到结构限制。

在爬升过程中，人工飞行时，主要的风险是由于缝翼/襟翼收回延迟而出现超速音响警告（有潜在的结构损伤）。理解爬升速度的影响是至关重要的，使飞行员能够立即知晓速度的可用裕度，避免超过VFE。

实际上，一旦飞机升空，飞行员必须充分理解空速以及飞行中的速度变化趋势。