波音787系列飞机襟翼手柄等效安全研究

2018年03月01日 01:08来源于:科技视界

...家航空公司首架波音787-8飞机降落于塔什干国际机场.当日,乌兹...

金时彧

【摘 要】波音787系列飞机因襟翼手柄的位置不满足美国FAR 25.777(e)条款而向FAA申请了等效安全。本文研究了这份等效安全,对其做出的等效安全措施进行了分析,可为襟翼手柄的适航符合性验证提供参考。

【关键词】等效安全;襟翼手柄;油门杆;适航

0 背景

波音787系列飞机驾驶舱设计中,襟翼手柄位于油门杆的右方,与油门杆并排。这样的布置不满足美国FAR 25.777(e)条款的要求。为此,波音在2006年为787-8型飞机向FAA申请了等效安全,而后又在2014、2015年对其进行了两次修订,分别将其扩展到了787-9型和787-10型。

1 条款要求

FAR 25.777是对飞机驾驶舱操纵器件的设计要求,其(e)款内容为:

“襟翼和其它辅助升力装置的操纵器件必须设在操纵台的上部, 油门杆之后,对准或右偏于操纵台中心线并在起落架操纵器件之后至少254mm (10英寸)。”

本款源自美国CAR4b的§4b.353(e)(1),于1965年被轉换为FAR 25.777(e),到目前为止从未被修订过。FAA并未发布过任何关于25.777条的咨询通告(AC),对于襟翼手柄的位置问题并无解释。这份等效安全认为,FAR 25.777(e)的要求很明显是为了能将驾驶舱操控器件标准化,以确保驾驶员操作的便利,防止混淆和误动。

2 等效安全措施

以下是该等效安全对787飞机补偿设计特征的描述:

FAR 25.777(e)条款的目的是要求驾驶舱布置能确保驾驶员不会因疏忽大意而操作了错误的器件。波音787系列飞机的襟翼手柄和油门杆的相对位置能够提供足够的补偿设计特征,从而提供对规章的等效安全。

(1)波音787飞机上的襟翼手柄和油门杆的相对位置布置与波音历代707、727、737、747、757、767和777机型上的布置相同或类似。在这些以往机型超过4.8亿小时的服役经验中,并没有一份报告提及因襟翼手柄和油门杆相对位置而造成的问题。由此可以表明,787型飞机上的这种布置也是同样安全的。

(2)规章要求襟翼手柄位于油门杆之后,只要不位于操作台左侧的后方。而波音飞机的设计则是让襟翼手柄位于油门杆的右方,且为襟翼手柄和油门杆之间提供了足够的左右间距,间距超过了规章的最小要求。这种左右方向上的间距也可以提供与规章要求的前后间距等效的安全水平。

(3)机组操作襟翼手柄和油门杆的初始动作是不同的:襟翼手柄必须先提起,脱离其止动销,然后再转动(挂档);而油门杆则不需要提起,可以直接转动。两者操作的明显不同可以避免机组的混淆和误操作。

(4)波音787飞机也为驾驶员提供了几种襟翼位置告知系统,且超出了FAR 25.699条款的最小指示要求。襟翼的位置显示在发动机指示和机组警告系统(EICAS)中,这符合FAR 25.699。此外,在主飞行显示(PFD)中的空速指示器上,也显示有襟翼动作。空速指示器会基于襟副翼的位置显示“错误”。波音飞机的这个额外机组告知可降低机组因疏忽大意而操作错误的器件的可能性。

以下是对设计特征或其他标准如何提供与规章要求相当的安全水平的解释:

787飞机上襟翼和油门杆的左右间距,以及操作这两个器件所需的不同动作(包括襟翼位置止动销)提供了足够的防止混淆和误操作的措施。而波音以往服役的其他机型上类似的操作器件布置也可以提供佐证。参加过波音其他机型飞机训练的飞行员已经熟悉了波音的这种襟翼手柄-油门杆相对位置布置,因此对两个器件的混淆和误操作并不是问题。

FAA批准了这份等效安全,且在随后批准了两次修订,将其范围从787-8型扩展到了787-9和787-10型。

3 分析

FAR 25.777(e)条款制定的目的是为了防止驾驶员的混淆和误操作。但是为何襟翼手柄必须在油门杆的后方,而不是在其前方,或者与其左右并排,并没有咨询通告等文件的解释。此外,EASA的CS25.777(e)和CAAC的CCAR25.777(e)与FAR 25.777(e)相同,对此也没有解释。

为了防止混淆和误操作,设计上有很多措施,例如位置上的差异,如25.781条要求的手柄形状等。但规章要求如此的具体,笔者认为,有可能这是一种传统习惯的布置方式。

整个FAR 25.777条都是针对防混淆和误操作。与(e)款类似,(f)款要求起落架手柄位于油门杆的前方。FAR 25.781条规定的几个重要操作手柄的形状也很具体。这些规定都很难解释为何如此要求,只能看做是统一标准,自制定以来一直沿袭的传统。通用的标准可以让驾驶员快速适应不同的机型。对于油门杆、襟翼手柄和起落架手柄这些重要的操作器件,不同的布置和形状可能会让不熟悉的驾驶员在紧急情况下犯下致命的错误,而通用标准则可以降低这种错误的可能性。

而FAA已经批准了这份等效安全,从中可以看出FAA也已经认可了不同于自己的其他布置标准,毕竟波音的飞机已经“另立门派”自成一体了。

此外,波音的历代707、727、737、747、757、767和777机型的襟翼手柄和油门杆相对位置布置同样不符合FAR 25.777(e)的要求,但除了747-8和747-8f之外,在FAA网上没有其他的机型对此问题的等效安全。可能这些机型确实没有申请过等效安全,亦可能申请了但FAA并未公布。具体情况可能只有FAA和波音的内部人士才知晓了。

4 结束语

波音通过以往机型的经验、襟翼手柄和油门杆之间的间距和两者的操作动作差异,以及几种告知驾驶员襟翼位置的措施,表明其787系列飞机的襟翼手柄-油门杆相对位置布置设计特征和补偿措施可以让驾驶员混淆和误操作的可能性降到很低,符合FAR 25.777(e)条款的制定目的,提供了与条款等效的安全水平。

国内机型也有与此类似的襟翼手柄-油门杆相对位置布置。因此,这份等效安全或许可以为这些机型的适航符合性验证提供参考。

【参考文献】

[1]FAA ELOS Finding Number: TC6918SE-T-SF-5.

[责任编辑:朱丽娜]

 
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