如何正確實施中斷起飛

——東航股份飛行技術管理部 高德 王虎

在2022年初空客公司最新發布的全球事故統計分析中，沖/偏出跑道類事故RE（Runway Excursion）在民航業發生的全損事故中高居第一（圖一）。

圖一 最近10年全損事故數據

正確地實施中斷起飛可以減少沖/偏出跑道類事故，本文將以飛行員視角對于中斷起飛的相關飛行技術要點進行論述。

據不完全統計，每3000次起飛中就有一次中斷起飛。

現有數據表明，超過75%的中斷起飛是以80節或更低的速度開始實施的，這些中斷起飛幾乎不會導致事故。

低速中斷比高速中斷更安全，要求也更低。在極端情況下，大約2%的中斷起飛是在120節以上的速度開始實施。沖/偏出跑道事件和事故主要源于這些高速中斷（圖二）。

圖二 實施中斷起飛的速度分布

在A330機型手冊中將起飛滑跑分為低速階段（飛機速度小于100kt）和高速階段（飛機速度大于100kt）。

注：100kt并不是決定性的速度，其目的是為了幫助機長決斷，避免在高速時執行不必要的中斷起飛。

1. 相關概念

VMCG：在起飛滑跑期間關鍵發動機突然停車時，飛機仍然可以控制的地面最小操縱速度。

VEF：假定關鍵發動機失效時的校正空速；VEF不得小于VMCG；V1必須大于VEF，且V1和VEF通常間隔為1秒。

V1：機組能夠決定中斷起飛的最大速度，并且可以保證將飛機停在跑道的限制范圍內。

VMBE：在最大起飛重量下執行中斷起飛時，剎車能夠吸收最大能量的地面速度，稱為最大剎車能量速度；V1必須小于VMBE。

上述各速度之間的關系：VMCG≤VEF≤V1≤VMBE。

2. V1的典型誤區

一個典型的誤區是認為V1是開始決斷的速度。雖然V1通常稱為起飛決斷速度，但這是有誤導性的，因為V1不是決斷的起點，而是終點。即飛行機組必須在飛機到達V1之前就已完成決斷，在不超過V1時就做出中斷起飛的第一個減速動作。

據統計在約55%的中斷起飛事故中都是在V1后才開始進行中斷動作。圖三指出在沒有STOP MARGIN（實施中斷起飛后剩余的跑道長度）的情況下，飛機將會以大速度沖出跑道末端（在最大起飛重量下接近V1的加速度通常為4到8 kt/s）。

圖三 V1后開始中斷動作所帶來的影響

3.不遵守V1操作的后果

遵守V1的操作，即是滿足法規的要求，也是安全起飛的保障。

在V1前，如果發生發動機故障時錯誤地選擇繼續起飛，可能由于速度低于VMCG導致飛機失控而沖/偏出跑道；或者在跑道末端無法起飛/越障。

在V1后，如果錯誤地選擇中斷起飛，可能會沒有STOP MARGIN來停下飛機，從而導致沖/偏出跑道；或者超過VMBE，導致機輪起火。

1.影響成功率的因素

經驗表明，如果在起飛距離受ASD限制（加速停止距離）時進行中斷起飛，即使前期完成了正確的性能計算，同時在V1做出了中斷動作，但是后果也可能是危險的。

某些因素會降低中斷起飛成功率，比如：

(a)  輪胎破損；

(b)  剎車磨損或工作不正常；

(c)  未完全使用剎車；

(d)  全重計算有誤；

(e)  性能計算錯誤；

(f)  不正確的對準跑道技術；

(g)  初始剎車溫度；

(h)  延遲執行中斷程序；

(i)  跑道剎車系數低于預期值。

2. 常見的中斷起飛原因分類

3. 影響高速階段中斷起飛的因素

(a)  故障的嚴重程度；

(b)  飛機速度；

(c)  大氣條件；

(d)  跑道特性及條件；

(e)  在MEL和/或CDL下影響加速或減速性能。

4. 影響中斷或繼續起飛的決策過程的因素

(a)  有限的決策時間；

(b)  識別非預期情況的時間(即不常見或罕見的情況）；

(c)  未能理解起飛滑跑過程中可能出現的問題的性質；

(d)  不遵守已公布的標準喊話(如80kt前喊出“推力調定”，“速度100kt”，“V1”等標準喊話）；

(e)  機組之間的配合；

(f)  不完整或不充分的起飛簡令。

中斷起飛的決斷是機長的職責，且應當在V1前作出決斷。

注：V1的喊話優先于其他任何喊話。

在整個起飛滑跑期間，決斷是一個在“中斷”或“繼續”之間動態權衡的過程，相同的故障在不同的速度條件下可能會有不同的最佳選擇，但總體而言，隨著速度的增加，機長應該越來越側重于“繼續”（圖四）。

圖四 動態權衡的決斷過程

1.決斷節點

為幫助機長正確做出決斷，將整個起飛滑跑過程分為了以下主要節點：

(a)  低于100 kt時：

中斷起飛的決斷可由機長根據情況自行作出。

如果有任何ECAM警告/警戒被觸發，機長應該認真考慮中斷起飛。

注：在飛機大于80kt時，不重要的警戒/警告被ECAM抑制了，幾乎只保留了與發動機和飛行操縱系統相關且對起飛安全構成重大影響的故障告警，例如，

F/CTL L+R ELEV FAULT

ENG 1(2) FAIL

ENG 1(2) OIL LO PR

(b)  大于100 kt但小于V1：

在此速度區間中斷起飛是一件嚴肅的事情，特別是在濕滑跑道上。

如果速度接近V1，可能會導致危險情況發生。在此速度區間，機長應該樹立'繼續起飛'意識，并且只有在下列極少數情況下，需執行中斷起飛：

(1)  火警或嚴重損壞；

(2)  發動機推力突然失去；

(3)  故障或條件明確無誤地表明飛機不能安全飛行；

(4)  任何紅色ECAM告警。

注1：不要因超出EGT紅線或前起落架振動而做出在100 kt以上中斷起飛的決斷。

注2：在V1-20 kt到V1之間輪胎故障時：除非是輪胎的碎片引起嚴重的發動機異常，否則最好繼續起飛離地，減少燃油載量，并使用全跑道著陸（圖五）。

圖五 因輪胎故障而繼續或中斷起飛的裕度

(c)  大于V1：

必須繼續起飛，因為在剩余的跑道上可能無法停住飛機。

雖然在飛機FWC中已預設了大部分可能出現的故障，但在實際飛行時，仍會存在一些ECAM未能識別/提示的故障（例如飛機方向的突然跑偏）。所以在整個起飛滑跑過程中，飛行機組應當優先控制飛機狀態，根據實際飛機狀況進行決斷和操作，并且需要注意以下方面：

1.操作要點

禁止手輪雙輸入；禁止同時使用手輪和腳蹬混合控制滑跑方向；PM需防止無意識的手輪介入。

如實施中斷起飛：

(a)  在高速時，通過方向舵控制方向。隨著速度減小，前輪轉彎開始生效（圖六），但是在到達滑行速度之前，不要使用手輪。

圖六 操縱設備和前輪轉彎的關系

(b)  在低速時，飛機的方向控制更加困難（尤其是在濕跑道和污染跑道上），如果使用差動剎車（必要時），PF要完全松開預計轉彎方向相反一側的踏板。

(c)  在出現方向控制問題時，尤其在側風條件下，應首先考慮將反推收到慢車（圖七）。

圖七 反推對飛機方向控制的影響

(d)  如果自動剎車不工作或在72kt前中斷起飛(自動剎車未激活且擾流板未放出)，PF同時減少推力并將兩個剎車踏板踩到底(防滯功能正常情況下)。如果自動剎車工作，PF不要踩剎車踏板。

注：在實施中斷起飛時，目標是安全而不是舒適度。歷史上曾出現過多次飛行員試圖根據飛機當前的速度來判斷剩余跑道而沒有將剎車踏板踩到底，但由于存在橡膠沉淀物等原因造成剎車能力下降，導致實際剎車距離遠大于預期，在本可以安全停下的條件下沖/偏出跑道。

(e)  在實施中斷起飛后，飛行機組首先應當確認當前狀況，只有證實無需撤離且這樣做很安全的時候再考慮脫離跑道。

注：對于火警或其他對乘客造成重大危險的狀況，應急撤離的每一秒都很重要。

2.監控要點

PM在起飛滑跑過程中對各儀表的監控作用是至關重要的，PM應當持續完成以下工作：

·  及時執行標準喊話

·  及時準確地監控推力參數；

·  報出飛機的相關狀況和飛機控制；

·  監控/識別任何異常情況。

在起飛滑跑過程中，PM尤其需要關注指示空速，其有助于飛行機組在低速階段能夠第一時間正確地識別故障并實施中斷起飛：

·  通過發現不尋常的速度趨勢，可以盡早識別風切變現象。

·  通過各儀表（兩部PFD和ISIS）的速度比對，可以盡早識別不可靠空速指示（圖八）。

圖八 不可靠空速指示的案例

飛行機組良好的威脅和差錯管理能力可以增加中斷起飛的安全余度，包括但不限于以下方面：

1.優化起飛性能計算

在使用空客FLYSMART進行起飛性能計算時，飛行機組應當主動分析限制代碼，理解不同數據結合當前飛行條件下的主要風險，按需調整起飛形態和/或起飛推力，以增加安全余度。

飛機在大重量時V1通常較大，機組在確定性能時應當特別關注STOP MARGIN 以及初始起飛前的剎車溫度（和VMBE有直接關系）。

飛機在小重量時V1通常較小，機組在確定性能時應當特別關注側風、濕/污染/窄跑道的影響，以及VR大小。

例1：在機場ATIS報告風向不定時，機組確認了可能的順風影響（圖九）。

圖九 順風增加5kt后的數據變化

例2：在大側風和濕跑道條件下，飛行機組可以通過改變起飛形態和/或調整靈活溫度等方法來適度地增加VMCG（圖十）。

圖十 改變起飛形態后的數據變化

2.起飛簡令

在每一次起飛簡令中考慮相關的威脅，并且按需制定必要的緩解措施，包括但不限于以下方面（僅針對起飛滑跑階段）：

真實航班中的飛行始終需要多維度、多層次、全方面的綜合考慮。

在模擬機訓練以及審定飛機性能（如V1）的相關試飛時，飛行員已有中斷起飛的預期，其對故障識別的準確性、及時性和心理狀態與真實航班具有巨大的差異，加之飛行條件的意外變化（如順風增加、剎車效應變差等），導致在真實航班中飛行機組實施中斷起飛的真實表現普遍會差于理論值。

所以，飛行機組能夠正確實施中斷起飛的關鍵在于：

參考文獻

1.《FCOM》（A330機型）

2.《FCTM》（A330機型）

3.《Pilot Guide to Takeoff Safety》（FAA）

4.《Control your speed at take-off》（Airbus Safety first #18 July 2014）

5.《Revisiting the “Stop or Go” Decision》（Airbus Flight Operations Briefing Notes）

6.《A Statistical Analysis of Commercial Aviation Accidents 1958-2020》（Airbus）

7.《getting to grips with aircraft performance》（Airbus）