飞行员在夜间如何开飞机?

2022-03-04 19:49 点击:126 编辑:邮轮网

提到夜间开飞机的问题,军备君想到了几年前的一件事。据说当时有部分魔都年轻人在朋友圈发表意见,抱怨“海军航空兵战斗机彻夜起降训练,严重影响了睡眠”,有人甚至要求“机场搬迁”。

年轻人说的这个机场就是大场机场,是新中国最早军用机场之一,一向承担着守护魔都的重大使命。尽管这一事件在军地各方的共同努力下得到较好解决,但也能反映出航空兵部队近年来确实加大了夜航训练强度和频度,这对于提升军事技能和战斗力至关重要,毕竟战争不会只发生在白天。

实际上,无论是军机还是民航客机,夜间驾驶相比白天要困难的多,这种困难主要来自生理心理和飞机操控两个方面。

从生理和心理的因素来说,由于漆黑的夜空遮蔽了人的视线,最直接的影响就是飞行员的目视观察受到极大影响,从而失去了对外部环境和状况最直观的感受;同时,人体的感官系统和神经系统是相互影响的,视觉被黑夜遮蔽之后,就会进一步失去对高度、速度、旋转角度等的判断能力,进而影响人的其他感官和动作响应。另外,漆黑的夜色还会带来深邃的恐惧感,这都会严重削弱飞行员的判断和行动能力。

从飞机操作的层面来说,由于夜晚遮蔽了飞行员视线,因此各种操作都要依靠飞行仪表和雷达导航设备,从而判断姿态、调整动作,这就对飞机驾驶舱的夜间操作,飞机自动驾驶导航瞄准等提出了更高要求。

正因为如,早期的飞机由于机载设备制约,只能在白天(昼间)和简单气象条件下执行任务,被称为“昼间战斗机”。当时的飞机执行夜间任务,只能借月光飞行,用照明弹寻找目标,极易发生意外。现代飞机的电子设备日趋完备,雷达导航等功能健全,都能够保障飞行员在复杂气象条件下和夜晚飞行,也被称为“全天候飞机”。

这里的“全天候”是航空领域的概念,通常是所有气象状况的总称,具体包括昼间和夜间、简单气象与复杂气象,共四种气象条件。能够具备这四种气象下飞行的能力,被称为“全天候飞行员”。

二战之后,世界各国战机都经历了由单一的昼间型战机向全天候战机的演变,中国歼8战机早期只有白天型,主要是由于当是的雷达、电源等存在技术难题,无法及时研制出来,迫不得已分为两步进行,到了八十年代中期歼八Ⅱ全天候战机才完成首飞。

当然,完全不受任何气象影响的飞机尚不存在。譬如,现代飞机可以在雨中起降和飞行,但碰到大暴雨也必须停止飞行任务,而且飞机对大雾甚至比黑夜更加敏感,所以经常发生浓雾天气导致航班延误旅客滞留的情况。

从飞行员的角度来讲,驾驶飞机主要有两种飞行规则,一种是目视飞行,一种是仪表飞行。仪表飞行是完全或者部分按照航行驾驶仪表,判定飞行状态及其位置的飞行。目视飞行是最基本的方式,但在复杂气象条件下开飞机,很大程度上需要依靠仪表飞行。显然,夜间开飞机也属于仪表飞行,需要按照仪表飞行的规则驾驶飞机。

《中国民用航空飞行规则》明确要求:白天飞行高度6000米以下,巡航时速250公里以下,在可见天地线和地标的条件下,可以采取目视飞行。当夜间飞行或者低于目视气象条件、高度6000m以上时,必须使用仪表飞行,此时必须使用姿态指引、高度指示、位置判断和时钟等设备。

按照我国飞行员培训程序,通常新手飞行员在经过理论学习,并积累100小时飞行经验后,就要转入夜间训练阶段。此时的新手飞行员已经具备仪表飞行能力,在技术层面没有多大问题,更多的是夜间视觉、心理综合适应的问题。

这种生理适应和心理适应,更多的体现在飞行员对于夜视飞行的恐惧感、生疏感,需要依靠飞行技术和理论基础,逐步建立对夜间飞行的信心,不但突破对黑暗的恐惧,进而习惯于夜视仪表操控飞机,习惯跑道标志灯引导起飞降落。

无外界视觉参考飞行时,必须参考飞行仪表的数据,航空仪表成为夜间飞行的有力助手。良好的飞行仪表设计可以使飞行员与飞机进行良好的人机交互,既减轻飞行员的负担又避免出错,切实提高人机工效。

传统的飞行仪表可分为动静压仪表及陀螺仪表:动静压仪表包括高度表、空速表、垂直速率表;陀螺仪表包括姿态仪(人工地平线)、航向指示表、转弯协调表(陀螺仪表)。

由于现代飞机普遍采用数字化座舱,实际就将上述仪表所提供的动态数据,整合到液晶显示器显示。而且,为方便飞行员在黑夜观察仪表和操作设备,飞机驾驶舱内配有大量光源,包括每个按钮、每个显示屏都是有低亮度光源,能够为飞行员提供目视照明和辅助指示。我国辽宁号航母飞行员,甚至都配套了一种LED光源手套,既能更及时提供夜间的驾驶舱内照明,又能防止明亮灯光暴露位置,可以称得上完美方案。

得益于现代电子信息技术的发展,飞行员夜间飞行还可以借助自动驾驶仪减轻飞行负担。自动驾驶仪是依靠外部传感器数据和导航信号,自动控制飞行状态的装置,主要作用是保持飞机姿态和辅助驾驶员操纵飞机。其控制规律与人工驾驶相似,当飞机偏离原有姿态时,计算机根据外部传感器信号,算出修正舵偏量,伺服机构将舵面操纵到所需位置,从而自动稳定飞机的飞行姿态和飞行高度、速度等。

由于自动导航仪的存在,使得飞机在适当条件下,譬如一定高度、速度和空域环境中,就可以开启自动驾驶模式,此时就无需飞行员介入,就能保持飞机的正常飞行,从而大大减轻飞行员夜间驾驶的压力。

民航客机有相对固定的飞行航线,机载电脑根据飞行任务,自动设定最佳飞行路线,并按照改路线控制飞机飞行。这时候并不需要过于担心,毕竟广阔的高空几乎没有障碍,即便在夜间无法目视也无需,况且飞机都有地面引导和机载导航雷达,能够随时为自动驾驶仪和飞行员提供安全警示。

对于飞机来说,起降阶段往往是最危险的极端,因此,飞机夜间飞行的起降问题也很关键。此时,就需要机场灯光系统。

机场灯光系统是目视助航设备,一般分为进近、着陆、滑行三类。对于飞机进近至滑行的最后阶段,这些灯光仍是不可缺少的飞行保障。这些颜色不同、排列不同、形状不同的灯光,在夜间和雾中仍具备较强的穿透性,能够为飞行员提供目视辅助,从而正确引导飞机在夜间准确、安全起降。

除此之外,飞机外部还有灯光指示系统,不同位置、不同颜色的外部灯光分别代表不同的作用和特殊含义,在使用中也有一定的程序和要求。主要有航行灯、起落架信号灯、着陆灯、滑行灯、编队灯等。譬如三盏航行灯的位置和颜色有着严格的区分:左翼尖是红灯,右翼尖是绿灯,机尾处是白灯。主要是由于这三种灯光黑夜中比较显眼,而且颜色区分很清晰。

无论是民航还是军机,夜间飞行都属于较高风险课目,如果飞行经验不足,极易出现错觉,稍有不慎就会威胁飞行安全。前段时间日本空自一架F35战斗机在飞行训练时坠海,最新的调查报告认为,该机在进行飞行训练时,发生了“空间方向迷失”导致导致事故。而当时刚刚进入夜色。可见,夜间飞行对于经验丰富的飞行员,同样是一个重大考验。

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