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天使与魔鬼6:走进波音737飞机驾驶舱中

归档日期:11-28       文本归类:驾驶室      文章编辑:爱尚语录

  天使与魔鬼系列,是大C推出的探究飞机和航空的一系列文章,包括飞机的构造、飞机的安全性、乘坐飞机的相关知识、周遭环境对飞机的影响等等。通过天使与魔鬼系列的文章,能够帮助大家全面的了解飞机和飞行安全知识,对大家乘坐飞机出行更有帮助。

  飞机是一个庞大的精密的交通工具,虽然翱翔在天际,但是飞机的操控性却胜于汽车和船。操作飞机飞行并不像是驾驶汽车那么简单,毕竟飞机操作时需要注意的更多。我们考个汽车驾照很简单,但是想要考个飞行执照,是很难的,首先要过的体检这关。既然要操作飞机,就要进入飞机的驾驶舱。拿我们民航客机来说,相信大部分人其实很难有机会看到飞机的驾驶舱,因为大家都是在乘客的舱中进行乘坐。今天,我们就来带大家看看飞机的驾驶舱,顺便来讲讲驾驶舱中主要的仪器都是干什么用的。

  注:本文所有图片均转载自中国模拟飞行网、民航图库、爱活网、飞友网以及新浪博客。

  在开始介绍之前,我们先来为大家展示一下飞机的驾驶舱的样貌。就民航客机来说,每一个机型的驾驶舱都会有所区别。飞行员在考完飞行执照之后,只能够驾驶熟悉的机型,对于其它的机型,他们需要重新的学习才能够适应操作和驾驶。本文中,我们主要来介绍飞机场的常客波音737机型。

  飞机更大、更新、发动机更多等等因素下,它的驾驶舱就会越复杂,仪器也会更多。对于民航客机来说,驾驶舱的常客肯定是一位机长和一位副驾驶,他们的任务就是从飞机驶出候机大楼之后,平安的送每一位乘客达到最终的目的地,因此机长和副驾驶一定会对这些设备十分熟悉。对于更大型的民航飞机,它们的驾驶舱中的仪器和布局会更复杂,比如:

  今天,我们的任务就是帮助大家简单的认识一下这些复杂的设备都是干什么用的。在熟悉它们之前,我们先来简单的介绍一下机长和副驾驶在每次飞行时都需要对飞机的那部分进行严密的监控:

  (1)发动机。波音737系列飞机搭载了两台涡轮风扇式发动机,具备反推能力,通过电子系统可以控制输入到发动机的燃油。

  (2)燃料。波音737飞机搭载了三个油箱,一个在机身中部,另外两个在左右机翼下方。飞机是先使用机身中间的燃油,然后再使用左右机翼的燃油。

  (3)液压装置。波音737设计了三套冗余液压系统。可以驱动飞行控制系统和起落架、襟翼、前缘缝翼、推力反向器和其它相关设备。三套冗余液压系统包括系统A、系统B和备用系统,系统A、B各控制上面介绍的一部分,备用系统在系统A、B失灵后启动。

  (4)供电系统。波音737每一个发动机都有自己的发电装置,可以供给电力。当发电系统失灵或者引擎关闭之后,飞机由电池供电。主电池挂掉之后,还有备用电池,全都挂掉之后,可以连接使用外部供电装置,比如移动供电车等等。

  (5)引气控制系统。引气控制系统是从发动机吸入气的,支持飞机的空调系统和除冰系统,还为液压系统和油泵提供压力。

  (6)供氧系统。波音737设计了两套独立的供氧系统。一套是给驾驶员的,另一套是给乘客的。

  (7)导航系统。波音737配备了两架独立的GPS天线,还有三套惯性导航系统(IRUs)。

  (8)通讯电台。波音737设计了三部通讯电台(COMM)和三部导航电台(NAV)。通讯电台让驾驶员可以与空管取得联系,导航电台让驾驶员利用地面导航基站导航。另外波音737还有一部气象雷达,让飞机探测前方气象变化。

  本文只会简单的介绍波音737系列机型驾驶舱的设备,其它机型的仪器和设备可能会有区别,但是不再介绍了。另外本文不会介绍的过于深入,否则再写个十几篇文章也介绍不完其中一部分的设备。大家就当尝尝鲜,如果已经很懂行的朋友,欢迎指正错误和补充。

  飞机操作的灵魂人物就是机长和副驾驶,一般来说机长都有几十年的飞机驾龄,副驾驶也会有十几年到几十年不等的驾龄,所以经验丰富且老道。在波音737这个系列的飞机中,尤其是新一代的737飞机,都已经采用了液晶显示屏和更先进的操控布局。

  机长和副驾驶的操控区域布局十分类似,很多功能和显示都是完全一样复制过去的,所以我们在这里介绍一下其中一个的操控区域即可。其实机长每个部分都一定要看,但是肯定也有优先需要看的部分,我们先给大家介绍这个部分。

  机长面前有两部主显示器,分别是左边的主飞行显示器(PFD)和右边的导航显示器(ND),机长和副驾驶各有这样一组显示器。在两人中间,他们还共享一块上下排列的显示模块(DU),可以各自显示不同的信息。

  主飞行显示器里面显示的有空速刻度尺、飞行姿态指示器、高度尺、升速计、自动导航模式、航向指示器。

  导航显示器上显示着当前的航向信息和输入飞行管理系统(FMC)的指令。两块白色字符区域显示着下一个路径点和一般位置信息。绿色的字符部分表示当前飞机测算位置数据的精度。

  在刚才介绍的导航显示器和显示模块中间,也就是ND和DU中间有一个备用飞行显示装置,当机长的主飞行显示器坏了,就可以通过这个显示装置获得信息。备用飞行显示装置的彩色屏幕右下角的白色旋钮是高度设定输入,左边的+和-按键是调节屏幕亮度用的。其它还有几个按键分别可以切换降落模式、英制/美制单位,还有一个显示器复位按钮,这里就不多介绍了。

  在备用飞行显示装置彩色屏幕的下方,那个跟钟表一样的屏幕是水平位置指示器(HSI),也就是一种航向指示器,可以引导飞机向着路径点飞过去。HSI上也有一个高度设定按钮。

  DU显示模块中,分别显示了两个发动机的输出动力百分比、排气温度、警告信息和三个油箱的状态,因此这个显示模块对于飞行安全十分重要。

  主飞行显示器上方还有一个小红灯,如果降落时下滑斜率太低,就会向驾驶员发出警告,因为发动机可能会蹭到跑道。当然如果驾驶员嫌它不爽,可以按灭它,不知道那些个在跑道上让发动机爆炸的驾驶员有没有按灭过这个灯……

  小红灯的右端还有两个旋钮,可以切换显示PFD或者ND的内容,当一个屏幕坏掉之后,驾驶员可以在另一个屏幕中进行切换显示。

  旋钮的右侧是三个联排指示灯,告诉驾驶员当前自动驾驶是否断开、自动油门是否断开、FMC是否有故障。

  PFD左侧是一个电子时钟,带有时针和分针。左上角的CHR按钮可以用作开启、停止、重置这个电子时钟。右上方的按钮是用来切换本地时间、UTC时间和日期。左下方按钮控制计时器,右下方按钮用于调节时间。

  PFD和ND下方还有一些旋钮,其中写着“FOOTAIR”的拉杆可以让空调吹驾驶员的双脚和挡风玻璃,去除雾气。其它旋钮是控制PFD和ND等等显示器的亮度、操作台背光的亮度。

  这两个带有键盘和显示器的装置,就是飞行控制电脑FMC,机长和副驾驶一人一个。机长和副驾驶会在FMC中输入他们需要的航线、飞行高度等等相关的此次飞行的参数。FMC会计算出这次飞行的最佳速度分配、飞行时间、油量等等信息,反馈给驾驶员。驾驶员还能够输入自定义的飞行规则,然后FMC就会遵守这些规则。当然,FMC还有其它功能,比如紧急情况下寻找最近的机场、计算等待航线等等。这里只是简单的介绍一下FMC,毕竟这是非常复杂精密的仪器,全介绍完至少要写个几篇连载文章。两个FMC中间就是另一块DU。

  了解了机长和副驾驶座位周围的设备之后,我们接着给大家讲讲起飞和降落、飞行时候,都需要操作那些仪器和设备。

  飞机的油门控制台上有很多的拉杆和按钮,其中最大的就是飞机油门,每一个发动机都会有一个油门推杆,波音737是双发动机设计,所以有两个推杆,拥有四发动机设计的波音747会有四个油门推杆。向前推油门杆就会加大油量,提升速度;如果想省油就可以往后拉。反推杆设计在油门的背面,在降落的时候就会用到反推杆。

  油门的下方是紧急断油杆,紧急情况可以切断油路,停止对发动机送油。这个也是正常关闭发动机程序中的一部分。

  控制台左右两边巨大的黑轮是配平轮。如果驾驶员脱手,机头上翘了,就往前转配平轮,反之亦然。配平轮可以让飞机在没有驾驶员的状况下进行操控,保证飞机水平飞行。

  停车刹车杆这个就没什么好介绍的了,旁边的红色灯就是这个的指示灯,拉下杆之后就会亮起。配平轮的旁边还有一个减速扰流板拉杆,拉下时就会掀起扰流板帮助减速,拉起就会收回扰流板加速飞行。

  襟翼拉杆的下方有一组配平稳定开关,一个用来在自动驾驶状态下进行自动配平,另一个是驾驶员在手动飞行模式下的电动配平。

  在DU屏幕的右端,是起落架的拉杆。推上去就是收起起落架,拉下来就是放下起落架。拉杆的上方设计了指示灯,三个全部显示绿色说明起落架已经放下,如果显示红色说明正在收放起落架或者出现故障。这三个灯分别显示波音737三组起落架的对应状态。

  起落架拉杆指示灯的左边是襟翼指示器,它可以显示襟翼的状态,显示0°位置就说明襟翼已经收起,张开到40°是最大,可以放飞机以极慢的速度降落。

  再往左看是自动刹车控制旋钮,启动后可以让飞机降落时自动减速。旋钮可以调节OFF到3这几个档位,3档是最大力度的刹车。

  继续往左是两个旋钮和一个开关。靠右侧的旋钮控制飞机从哪得到参考速率,靠左侧的旋钮控制DU上方显示的最大N1值(N1表示是发动机动力输出)。下方的那个开关是燃油流率指示器。

  在驾驶舱PFD、ND和DU屏幕最上方,有一排控制面板,叫做模式控制面板(MCP)。它分为三个区域,最左侧和最右侧区域分别控制机长和副驾驶的ND,中间的区域则是自动飞行系统的控制面板。

  最左侧和最右侧的区域是完全复制的,所以我们只介绍最左侧的即可。ND控制面板区域大致分为上中下三层旋钮和按键,我们来分别进行介绍:

  (1)最上层最左侧的旋钮控制驾驶员进场的最低允许高度。向右是FPV按钮,切换PFD上显示的飞行路径矢量。再向右是MTRS旋钮,用来切换英制/公制单位。最右边是BARO旋钮,用来改变高度表的设定。

  (2)中间层最左侧的开关是VOR1/ADF1开关,切换ND上左边数据框的显示内容。向右的旋钮用来切换ND上的显示视图模式(比如地图、鸟瞰图、飞行计划图、进场降落视图等等)。再往右是ND的缩放旋钮。最右侧的开关是切换ND上右边数据框的显示内容。

  (3)最下层是一排按钮,分别可以切换ND上显示的不同数据画面。可以显示指南针和航线、气象雷达、附近机场、地形图等等。

  自动飞行控制面板区域的最左边和最右边旋钮是复制的,这个旋钮用于调节和显示航线,可以设置飞机出发、返航的航线。下方的按钮是导航提示按钮(F/D),打开这个按钮,即使是手动驾驶,也能够在PFD屏幕中看到自动驾驶系统的飞行提示。

  航线旋钮的右侧是自动油门控制杆(A/T),它有不同的模式:速度优先模式、功率优先模式和起飞/降落油门控制。A/T旋钮的上方有个小按钮(C/O),它用来切换显示空速(节或者马赫数)。

  C/O按钮的右边是速度干预按钮(SPDINTV),按下这个按钮可以改变并输入你想要的速度数值,再按一下可以返回FMC计算好的自动速度模式。SPDINTV按钮上面是VNAV按钮,用来打开垂直自动导航模式。

  VNAV的右边是航向旋钮和相关的其它旋钮、显示视窗,可以控制自动驾驶的航向,下方是自动航向的开关。

  航向旋钮的右边,是一个一竖排三个按钮的区域,也就是这个自动飞行系统控制面板区域的最中间部分。最上面按钮能够开启水平导航模式(LNAV);中间按钮可以开启VOR无线电自动导航(VORLOC)模式;最下方按钮可以开启进场模式,用于飞机降落使用。进场模式下,飞机可以根据机场的降落导航设备(ILS)的指引,精确的进入降落航道,对准跑道然后降落。

  三个竖拍按钮的右边区域由一个旋钮、一个窗口和两个功能按键组成,它们设置高度。

  再往右边看,是一个两排四个按钮的区域,它们控制着自动导航电脑。四个按钮的下方长条形按钮是用来关闭自动驾驶模式的,关闭后就由驾驶员完全接管飞机。

  MCP的最左边,有一个红色灯和一个黄色灯,它们分别是消防灯和警示灯。消防灯肯定是着火了才会亮起来,就表示出大事了;报警灯就是警示飞机飞行控制、电子系统或者其它部分除了问题。

  在通讯控制台的最顶端,设计了三个按钮,分别标注着1、APU和2。他们其实是灭火器的把手,可以为1号发动机、APU和2号发动机灭火。按钮中间还设计了报警灯和关闭警报声音的开关。三个红色按钮的下方就是机舱火警面板,两个绿灯在按下TEST测试按钮时会亮起,表示灭火器工作正常。绿色灯右侧的白色小旋钮用于两套灭火装置间的切换,适用于机舱前部和后部。再往右边的灯,如果灭火装置出现问题就会亮起。右下角有个带塑料盖的按钮,按下后就是打开灭火器灭火。一旦发动机灭火之后,就会彻底停止运行。

  控制台上一共设计了三个区域的COMM电台面板,COMM1是为机长准备的,COMM2是为副驾驶准备的,COMM3可以先看做给另外一个人使用。这三个区域都是完全一样的,所以我们只讲一个区域。以COMM1为例,它有两个显示窗,左边的显示窗显示着通话频道,右边是待命频道,中间的按钮可以切换两边的频道。旋钮是为了改变频道频率所用。两个屏幕下方设计了on/off按钮和一个测试按钮。中间的六个按钮用来切换通讯波段,包括:三个VHF、两个HF和一个AM。

  NAV电台控制面板设计了两个,同样是给机长和副驾驶分别配备,两个区域也是完全一样的。与COMM的区别是,NAV并不是用于通话,而是用于无线电导航,引导飞机飞向某一个基站。NAV区域设计了一个测试按钮,可以让NAV的指针指向一个已知的方向。

  音频选择面板同样设计了左右两个完全一样的区域,分别适用于机长和副驾驶。最上面的一排按钮是切换与不同频道通话所用,比如与广播内通话、机组人员通话、做机内广播等等。中间的两排旋钮是调节不同频段通话音量所用。

  最下面一排的最右侧开关是备用的按讲开关(PTT),因为一般机长会使用方向杆上的开关。中间的白色旋钮标注着“V-B-R”,V档用于接收天气信息,B档用于接收天气信息和摩斯电码,R档用于接收摩斯电码。

  气象雷达控制器只设计了一些旋钮和按键。左边的旋钮用于雷达增益的调节,也就是灵敏度的调节;右边旋钮用于雷达天线上下朝向的调节,以方便雷达扫描飞机上下方向是否有雷雨云等。中间的按钮用于切换不同的显示模式,比如气象模式、气象和湍流模式等等。

  航向导航系统控制面板(HGS)可以通过输入的数据和信息来帮助驾驶员进行飞机的降落。

  自动寻向仪(ADF)是一种非常古老的无线电导航方式,驾驶员通过收听摩斯电码确认他在正确的频道上,然后沿着正确的航线飞行。

  最右侧的区域是驾驶舱门控制区域,通过旋钮可以将驾驶舱门上锁、开锁或者让电脑来自动控制。

  飞机驾驶舱中不仅下面有诸多的按钮、旋钮、操作台,机长和副驾驶的头顶上也有很多的操作平台,我们接下来就来看看这些区域的功能是什么。我们这部分内容将会分为六组为大家分别介绍,如下图所示:

  飞行控制系统设计在这块控制面板的左上角,它有几个黑色按钮、红色按钮、指示灯和开关组成。上面两个黑色按钮是用来开启/关闭A和B野鸭飞行控制系统。红色的按钮用来开启备用襟翼系统,旁边的白色旋钮用来控制襟翼的角度。下面两个黑色开关用来开启/关闭A和B液压系统对减速板的控制。指示灯是提示相关系统是否有故障。

  导航信号源和显示开关主要是操控无线电导航等信号源的切换和面板显示的内容所用。

  油箱温度监测区域的仪表盘就是显示油箱当前的温度,左右的蓝色灯提示油箱阀门是否关闭、油箱之间的交叉油路是否打开。

  油泵控制面板中的白色大旋钮用于打开/关闭油路交叉阀门。下面的开关用于孔只两个中央油路阀门。再往下的开关用于控制左右机翼处油箱的阀门。

  驾驶舱摄像头控制面板部分就是控制驾驶舱摄像头所用,开关、调节角度之类的。

  电力系统工作状况显示面板,主要显示的是发电机的电流和电压的读数。下面三个警示灯是用来提示哪些设备从发电机供电、是否切换到备用电池供电、是否有电力故障。右下角的黑色按钮是MAINT按钮,让地勤人员维护测试电力系统所用。

  电力系统显示控制面板主要分成两部分,左边是DC直流电设备,右边是AC交流电设备。DC直流电这部分中,旋钮用来控制显示哪部分的电力信息,可以监视包括在测试模式下的主电池、备用电池、总线和三个发动机中的任意一个电路总线的当前状况。旋钮的下方是电池的开关按钮(黑色大按钮),驾驶员进入驾驶舱内之后,第一个会打开这个按钮。AC交流电这部分中,旋钮仍然用于显示哪部分电力信息状况,比如备用电池、外接电源、左右发动机的发电机、APU发电机、电池逆变器或者测试模式。下面的开关用于控制电器辅助系统还有机舱厨房的供电。

  备用电源控制面板处的黑色按钮用来开启或者关闭备用电源,左边的红色按钮用来连接或者断开备用电源的DC直流电,右边的红色按钮用来连接或者断开备用电源的AC交流电。警示灯的作用是告知备用电源正在给DC供电还是AC供电。

  地面外接电源开关就是当地勤人员给飞机接上外部供电之后,连接或者断电使用。

  发动机供电控制区域的黑色大按钮用于打开或者关闭自动总线输电控制系统,可以自动给两路总线之间调配电力。大黑钮下方的四个白色按钮,最左边和最右边的按钮控制左右发动机的发电机,中间两个按钮控制两部APU的发电机。如果某个发电机停止工作,会由其它发电机顶替它供电,相关的警示灯也会亮起。

  再往下看,就是检测APU排气温度的仪表(EGT),这个没什么好介绍的。然后右边两个旋钮是用来控制雨刷器的,左边旋钮控制机长这边雨刷器、右边旋钮控制副驾驶这边雨刷器。旋钮的四个档位分别是停止、间歇、低速和高速。

  灯光亮度控制旋钮主要是调节副驾驶身后的短路保护装置灯光和头顶控制面板灯光的明暗程度。

  散热风扇控制区域的旋钮用来控制设备的散热风扇,可以是吹风,也可以是抽风,一般情况下都是要打开帮助设备散热的。如果故障,旋钮下方的警告灯就会亮起。

  提示灯这部分是打开关闭客舱内的禁止吸烟和系上安全带这两个指示灯所用。呼叫按钮主要是为了召集机组人员来到驾驶舱,或者通知飞机附近地面人员飞机已经靠近了,请注意安全所用。

  最上面的部分由很多开关和警示灯,其中第一排的左边两个和右边两个是驾驶舱四个玻璃的除冰加热开关,最中间的开关用于测试过热保护装置。下面的两个开关是舱外气压探头开关,通过探头来测试大气压强,能够计算出飞行速度。

  机翼和发动机除冰开关区域,左边的是机翼除冰的开关,右边是发动机除冰的开关,也是通过加热来除冰的。

  液压泵控制器区域有四个开关,波音737有四套液压泵,每个发动机都设计了一个电动液压泵和发动机驱动液压泵。这四个开关就是分别控制对应液压泵的,如果液压泵压力不足或者过热的时候,警示灯就会亮起。

  各种部分警示灯中有一个是警告飞机舱门没有关闭的,这个灯在起飞前必须熄灭才是正确的。

  驾驶舱录音控制(CVR)这块黑色的格栅就是录音的麦克风,其它按键可以抹除录音记录,也可以测试CVR是否工作正常。

  舱压表盘中有两个指针,一个表示当前客舱高度,另一个表示当前舱内外气压的差距。

  舱压变化率表盘是让驾驶员了解爬升或者下降阶段中舱压的变化,可能会引起乘客耳膜的不适。

  温度控制面板区域,巨大的白色旋钮可以选择显示客舱空气温度或者空调管线温度。几个仪表盘就是显示温度用的。最下面两个黑色旋钮可以控制驾驶舱或者客舱的温度。

  通风系统控制面板区域的大表盘表示当前通风管道气压。右上角的开关用来开启或者关闭客舱的循环通风系统,下面的按钮是用来测试过热检测器是否正常工作。然后下面的开关是用来控制左右两套PACK,PACK是空调系统提供混合空气输向客舱和其它设备组件。警示灯下方还有三个开关,用来控制进气口的,左右两边分别控制左右发动机吸入的混合气体,中间开关控制APU吸入的混合气体。

  舱压控制面板的两个显示屏和旋钮用来设定巡航高度和降落地点的海拔高度。旁边是手动泄压阀的控制面板。

  夜间照明灯这边四个宽按钮可以打开或者关闭着陆灯,照亮跑道。旁边的三个白色开关是开启转向照明灯和滑行灯所用。

  APU启动按钮就是用来启动APU所用,APU启动之后我们可以启动发动机开始飞行。

  发动机启动面板的两个旋钮用来启动两边的发动机,共有地面启动(GRD)、关闭(OFF)、如果发动机熄火,自动重启(CONT)、空中重启(FLT)四种启动的模式可以选择。中间的开关用来选择操作左边发动机、右边发动机或者两边一起操作。

  功能灯开关有五个,分别是控制LOGO灯光、位置和频闪灯、防撞机灯、翼尖灯和起落架灯。

  方向杆,顾名思义就是控制飞机飞行方向的,驾驶员可以通过调节方向杆的角度来控制飞机上升、下降、转向等等操作。方向杆上其实也有一些功能,上面最大的区域就是一个检查对照表。对照表上的黄色游标用来标记当前检查项目的进度,可以上下移动。

  方向杆把手的左边有两个配平档位,用来调整机头的水平。档位下方的按钮用于解除自动驾驶功能。

  在驾驶员的座椅后面,有一大片的断路开关,密密麻麻。然后我们还可以看到一个灭火器。

  到这里,我们的介绍就告一段落了。由于波音737也有很多种型号,我们这里的介绍有些混合,但是大体上的差异比较小,只有一小部分的仪表位置有所变化。所以看完本文之后,大部分波音737驾驶舱的功能和布局也可以说是已经熟悉了。对于其它客机来说,驾驶舱的布局和功能可能会有较大的区别,但是因为篇幅有限,我们不可能一一介绍了。

  对于对飞机驾驶十分感兴趣的朋友,可以报名去体验飞行,我们周遭已经有很多这种飞行体验项目,包括飞机模拟仓或者真实的开飞机体验。当然,高端人士和发烧友也可以报名考取飞行驾照,笔者自己的朋友就有飞行驾照(加拿大的),好处就是可以开着飞机去旅行或者去特别的机场寻找美食,绝对是一般人无法体验的感受。

  最后,笔者自己的知识水平有限,如果有哪里介绍的不准确或者有补充的,可以在文章后面留言。

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