夜晚的機(jī)場(chǎng), 我們總能清楚的看到 機(jī)身兩側(cè)兩道耀眼的白光, 和汽車一樣, 那就是飛機(jī)的“大燈”(著陸燈)。 眾所周知,汽車大燈可為夜間或惡劣天氣中行駛的車輛提供照明,以保證行車安全,飛機(jī)也不例外,同樣需要著陸燈為其提供機(jī)外照明。著陸燈是飛機(jī)燈光系統(tǒng)中最重要的外部照明設(shè)備,主要作用是為飛機(jī)的夜間起降或在能見(jiàn)度不佳的情況下提供照明,保證良好視覺(jué)環(huán)境。由于直接關(guān)系到飛行安全,著陸燈的重要性不言而喻 。 今天,咱們就來(lái)說(shuō)說(shuō)關(guān)于著陸燈的三兩事。 國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919 翼根主著陸燈。C919 一定程度上參照了國(guó)際主流機(jī)型的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上有一定創(chuàng)新,機(jī)體外部燈光設(shè)備為中國(guó)商飛與UTC宇航系統(tǒng)公司聯(lián)合設(shè)計(jì)制造。下方豁口為采用NACA標(biāo)準(zhǔn)的APU進(jìn)氣口。 著陸燈有多重要?飛機(jī)在夜航進(jìn)近中,需要借助燈光照明與指示確保安全著陸。盡管大量的研究表明,飛行員可以在不需要著陸燈的情況下,僅通過(guò)機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)(地面燈光)的照明和指示,進(jìn)行跑道位置判斷識(shí)別,并安全完成夜航著陸,但是助航燈光更多只能起到基本的指示作用,并不能讓飛行員更清楚地了解跑道道面及周邊環(huán)境。根據(jù)SAE-ARP693(《著陸和滑行燈安裝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》)提出的飛機(jī)著陸燈作用說(shuō)明: 著陸燈為飛機(jī)進(jìn)近、觸地、滑行、起飛提供環(huán)境參考信息,在飛機(jī)夜航進(jìn)近滑行時(shí)照射機(jī)場(chǎng)跑道上的主要障礙物,因此機(jī)場(chǎng)助航燈光系統(tǒng)必須有著陸燈配合使用才能更好地遵循航空安全領(lǐng)域“零容忍”的最高原則。 著陸燈設(shè)計(jì)要求多民航客機(jī)的跑道入口速度一般可達(dá)140節(jié)左右(約260千米/小時(shí)),這一速度已是大多數(shù)汽車表盤上的極限速度。因此對(duì)飛行員而言,著陸燈必須擁有更好的聚光性、足夠的光線強(qiáng)度以及合適的安裝角度,才能在夜航進(jìn)近時(shí)讓飛行員更清楚地觀察到足夠距離和寬度范圍內(nèi)的地面環(huán)境,并目測(cè)高度,如果著陸范圍內(nèi)有障礙物阻礙,飛行員可以及時(shí)觀察到異常情況,并預(yù)留出更多判斷時(shí)間,以便盡早做出復(fù)飛的決定。因此,著陸燈在設(shè)計(jì)階段往往需要按照要求對(duì)其光強(qiáng)、布局、安裝角度等問(wèn)題進(jìn)行多方面的考慮,以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 波音737-900ER翼根主著陸燈全部采用大功率LED照明系統(tǒng),進(jìn)一步提高亮度與壽命的同時(shí),還降低了能耗,該設(shè)計(jì)也將成為未來(lái)大型客機(jī)的主流。 飛機(jī)較大的體型使得著陸燈得擁有足夠的照明強(qiáng)度,因此其光源的選擇就尤為重要。目前絕大多數(shù)客機(jī)主要采用HID(氣體放電燈)作為著陸燈光源,其優(yōu)點(diǎn)就是發(fā)光效率高,且光強(qiáng)大。大型飛機(jī)的著陸燈夜間空中開啟后,其他飛機(jī)可以在超過(guò)100英里(約160千米)外的地方清楚看到。 此外,為了保證光源的會(huì)聚性,著陸燈內(nèi)的反光鏡通常采用鍍鉻拋光材質(zhì),并具有拋物線形狀。同時(shí),為了保證其光照范圍達(dá)到要求,根據(jù)中國(guó)民用航空規(guī)章CCAR-121.323(夜間運(yùn)行的儀表和設(shè)備)要求,大型客機(jī)至少需要裝有2 具著陸燈。目前主流的民航客機(jī)會(huì)在機(jī)翼前緣中部、翼根或機(jī)腹下方,以及前起落架上,根據(jù)光源的光學(xué)特性以及飛機(jī)座級(jí)大小安裝總共3~6 具著陸燈。由于民用航空器適航管理?xiàng)l例對(duì)著陸燈的光束角度、照射距離和照射寬度都有著嚴(yán)格的規(guī)定,因此著陸燈的安裝角度也需要進(jìn)行科學(xué)的分析。試飛時(shí),根據(jù)飛機(jī)進(jìn)近、觸地、滑行和起飛時(shí)的姿態(tài)進(jìn)行分析,以確定著陸燈最合適的安裝角度,達(dá)到合適的照度標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下,飛機(jī)夜間降落,當(dāng)高度下降到50英尺(約15米)時(shí),著陸燈必須照亮跑道道面,照明寬度超過(guò)主起落架之間的距離。 安裝位置不一樣為什么波音737的著陸燈分布在翼根前緣和機(jī)腹上,而空客A320的著陸燈卻分布在翼根下部?為什么有的飛機(jī)在前起落架構(gòu)件上裝有著陸燈,而有的飛機(jī)卻沒(méi)有?這就屬于飛機(jī)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的事兒了。著陸燈按結(jié)構(gòu)形式可分為固定式和活動(dòng)式兩種,波音737的活動(dòng)式著陸燈位于機(jī)腹靠近翼根的位置,固定式著陸燈安裝于機(jī)翼前緣。而空客A320因其機(jī)翼前緣有縫翼,無(wú)法安裝固定式著陸燈,只能在機(jī)翼翼根下部安裝可收放式著陸燈。一般可收放式的著陸燈都安裝于有開口處的表面,以方便在收起位置時(shí)能夠收縮在機(jī)身輪廓之內(nèi),不影響氣動(dòng)布局。有的飛機(jī)還把固定式著陸燈安裝于起落架構(gòu)件上,用于著陸后對(duì)跑道道面提供大面積照明。我國(guó)C919飛機(jī)的著陸燈與737一樣,采用氣動(dòng)融合式設(shè)計(jì),位于機(jī)翼翼根處。部分小型單發(fā)螺旋槳飛機(jī)的著陸燈就安裝在機(jī)鼻處,簡(jiǎn)單卻高效。 C919前起落架上的著陸燈與滑行燈。該設(shè)計(jì)與空客A320十分相似,上方兩燈為保證聚光性,采用平滑鏡面,下方兩燈則可以保證飛機(jī)地面滑行時(shí)的視場(chǎng)寬度??湛虯320neo系列飛機(jī)的主起落架燈光已采用LED系統(tǒng)。 白天也得開燈飛?細(xì)心的朋友可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在天氣晴朗的白天,飛機(jī)也會(huì)開啟著陸燈起降,這是為什么呢?根據(jù)中國(guó)民航總局規(guī)定,各航空公司機(jī)組在3000米(約10000英尺)以下高度飛行需要打開著陸燈,其主要目的是為了防止鳥擊。有調(diào)查顯示,每年全世界大約會(huì)發(fā)生2萬(wàn)起飛機(jī)鳥擊事故,全球民航業(yè)每年因鳥擊而造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為12.8億美元,鳥擊已經(jīng)成為航空業(yè)三大自然災(zāi)害之一,因此避免鳥擊被視為飛行安全領(lǐng)域的重中之重。與噪聲一樣,燈光也有一定的驅(qū)鳥作用,因此,盡管在著陸燈設(shè)計(jì)指標(biāo)中沒(méi)有關(guān)于驅(qū)鳥效果的明文規(guī)定,但中國(guó)民航仍然規(guī)定飛機(jī)在3000米以下高度飛行打開著陸燈。但是,并非所有鳥類都會(huì)在燈光的刺激下產(chǎn)生本能的躲避行為。美國(guó)內(nèi)布拉斯加州林肯大學(xué)的研究人員對(duì)脈沖式白光著陸燈在刺激鳥類躲避行為的課題中進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)僅有部分鳥類對(duì)“脈沖光”會(huì)產(chǎn)生本能的躲避行為。為了減小鳥擊事故的發(fā)生概率,科學(xué)家正致力于對(duì)包含特殊波長(zhǎng)和脈沖頻率的著陸燈進(jìn)行研究,這種燈光可用于刺激鳥類的視覺(jué)感官并產(chǎn)生本能的躲避行為,相信不久的將來(lái),飛機(jī)的著陸燈在保障照明的同時(shí),也可以針對(duì)性地起到防止鳥擊的作用。 著陸燈三步走著陸燈早期使用過(guò)大功率封閉式白熾燈和鹵素?zé)?,但是由于其光效低、熱量大、易損壞、壽命短,導(dǎo)致其維護(hù)周期短,成本高,因此逐步被氣體放電燈取代。氣體放電燈是第三代光源,目前飛機(jī)大多采用金屬鹵化物燈作為著陸燈光源。金屬鹵化物燈在接通交流電之后,燈芯內(nèi)稀有金屬的鹵化物漸漸汽化和蒸發(fā),與汞蒸氣的混合后產(chǎn)生電弧放電發(fā)光,具有發(fā)光效率高,光強(qiáng)度大的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)隨著電光源技術(shù)的不斷發(fā)展,人類在大功率LED光源技術(shù)上產(chǎn)生了重大的突破,或許不久的將來(lái),LED光源技術(shù)在飛機(jī)著陸燈的全面應(yīng)用將會(huì)成為發(fā)展的主流。 |