作者：运行风险控制中心 赵擎 吴明奎
摘 要：波音737NG经常会遇到飞机前缘装置位置指示故障保留，该保留会影响到飞机的运行限制、机组操作、管制指挥及应急程序等，评估不当容易出现超标准放行情况，发生不安全事件。本文从系统原理、MEL保留放行、放行依据三个方面进行论述，分析了该保留的衍生风险，总结该保留对运行的影响，对航班的安全、正常、高效运行具有重要意义。
关 键 词：前缘缝翼；机动速度；签派放行
Research of B737NG leading-edge slat indication failure reservation for dispatch release influence
Zhao Qing1
(1 ShanDong airline operation risk control center, Jinan, 250014, Shandong, China)
Abstract: Boeing 737NG aircraft leading edge device often encounters the reservation of position indication fault, which will affect the operation limit, crew operation, ATC control and emergency procedures. Improper evaluation is prone to over-standard release, An unsafe event occurrs. This paper discusses the system principle, Mel retention release and release basis, analyzes the derivative risks of the retention, and summarizes the impact of the retention on the operation, which is of great significance to the safe, normal and efficient operation of flights.
Key words: Leading edge slat; maneuver speed; dispatch release
1引言
MEL手册是航空公司根据中国民用航空局批准的B737机型主最低设备清单制定的，充分考虑了航空器的构型、运行条件、维修条件、所飞航路设备和中国民用航空规章的有关要求，是允许航空器带有不工作设备项目在一段时间内运行，直至完成纠正措施的手册依据。目前MEL保留放行，国内外的运行模式由航空公司的签派员来评估来完成，如果签派对该保留未正确理解，对机组讲解不到位，容易出现超标准放行飞机的风险。
在飞机的操纵系统中，襟缝翼为增升装置，在起飞、着陆和飞行过程中发挥重要作用。若襟缝翼发生故障，将会影响航班的运行限制、飞行操纵等，处置不当很容易出现飞机起飞形态告警、空中超速等情况，发生不安全事件。本文针对航班生产中常见的襟缝翼指示故障，分析其对签派放行的影响，评估该故障衍生风险点及相应处置措施，保障航班的安全、平稳运行。
2.故障情况：
2021年6月1日，某公司B737NG飞机合肥过站时7号前缘缝翼在收上位，7号前缘缝翼过渡灯亮、前缘襟翼过渡灯亮，如图1所示。机务申请MEL27-04-01-02放行，该放行涉及飞机性能限制及机组飞行操纵，放行难度较大，此前机务办理过3次该故障保留，最终均未同意放行。若进行飞机排故，需要从维修基地带人带件，至少需要8个小时，当天无法完成。
3.系统原理：
飞机的前缘装置包括前缘襟翼和前缘缝翼。
襟翼和缝翼为增升装置，它们在起飞、低速机动飞行和着陆时增加机翼的升力并减小失速速度。
前缘装置含有四个襟翼与八个缝翼：每个发动机的内侧有两个襟翼，外侧有四个缝翼，如图2所示。根据后缘襟翼的调定值放出缝翼，以形成封闭的或开缝的前缘。
前缘襟翼和缝翼位置指示系统测量并且指示前缘襟翼和缝翼的位置，前缘襟翼有两个位置：收上、伸出位；前缘缝翼有三个位置：收上、伸出和全伸出位，工作过程如下所述：
前缘装置和后缘襟翼正常操纵时是使用液压系统 B 或动力转换组件（PTU）的动力放出和收回的。前缘缝翼系统的作动指令来源于后缘襟翼系统。后缘襟翼位置向前缘襟缝翼控制活门提供机械信号输入。当后缘襟翼移动时，后缘襟翼带动前缘襟翼和缝翼控制活门并向前缘襟翼和缝翼作动筒提供液压动力并驱动前缘襟翼和缝翼进行收放操作[1]。
当所有前缘襟翼和缝翼都在伸出或者全伸出位置时，前缘襟翼伸出灯亮；前缘襟翼过渡灯正常情况下只在前缘装置运动转换过程中点亮，前缘装置运动到位后熄灭。当襟翼缝翼电子组件（FSEU）探测到前缘装置位置不正确时，FSEU可以通过接近电门传回来的数据来判断缝翼是否运动到正确的位置。当有一个前缘缝翼或襟翼与其他舵面位置不一致时，FSEU会使前缘襟翼过渡灯点亮。
根据故障现象7号前缘缝翼在收上位，7号前缘缝翼过渡灯亮、前缘襟翼过渡灯亮，机务进行了 FSEU 自测，根据故障代码，机务根据其工作原理判断为传感器故障。
4、MEL保留放行条件：
通过上述系统原理介绍，结合当日情况，通过对前缘缝翼在收上位，前缘襟翼过渡灯亮、7号缝翼过渡灯亮分析，可以推测是7号前缘缝翼传感器故障导致的，P5板前缘装置信号面板和P2板的指示均会有告警，与故障现象相吻合，这种状况在实际航班运行中也最为常见，机务也做了该故障的保留。
查询某航MEL手册MEL27-04-01-02条款，如图3所示，B737-800飞机的1号，2号和7号、8号前缘缝翼指示灯可以有一个不工作，因为在驾驶舱内能目视其位置（需相应的机翼照明灯工作），所以可以允许1/2/7/8一个前缘装置的位置指示失效。
该MEL保留有M程序和O程序，有诸多运行限制条件，首先机务要确定飞机前缘装置和后缘襟翼收放功能是正常的，没有任何的卡阻，且前缘其他襟缝翼的位置可以通过P5板前缘装置信号板得到正确指示并需要核实两个失速警告系统工作正常，满足以上条件后机务方可按照该保留放行。
该保留的O程序限制，对机组的操纵也有一定的影响，具体影响如图4所示：
通过图5飞机的等表速/等M数爬升/下降剖面图分析得出，300节/0.65马赫对应的转换高度为FL200，该保留在FL200以下使用速度较小的300节爬升/下降，而在FL200以上采用速度较小的0.65马赫数进行爬升/下降和巡航。
该O程序要求：当飞机的飞行高度高于FL200时，最大空速限制在0.65马赫，该速度较平常运行时的速度较小，需要参照AFM手册查询飞机的机动能力。此外，该马赫数对飞机的最大飞行高度、飘降/供氧程序、最小机动速度及燃油量消耗、FPL报文、机组操纵都有较大影响，放行难度较大。目前正值航班旺季运行，为保障航班的安全、平稳运行，确保旅客顺利出行，签派协同性能、机务专家、飞行专家进行二次评估。在充分征求机长及飞行专家意见的前提下，协同性能仔细评估最大飞行高度及最小飞行机动速度，协调管制按照评估高度运行并通知机组相关飞行注意事项，得到机组认可后放行航班。
5、放行依据
5.1 飞机的航线机动限制
抖振极限：
当飞机进行机动时，飞机受过载系数影响，表达式如下：N=升力/重力
升力=,其中为空气密度，v为真空速，S为机翼面积，为升力系数。
重力=mg，m为飞机重量，g为重力加速度。
在转弯时，过载系数主要取决于坡度角；在平飞时，n=1/cos(坡度角）。
为了保持最大的抖振余度并确保好的飞机机动性，需要确定一个可以接受的过载系数极限，低于它的时候，永远不会发生抖振，这个过载系数极限通常被固定为 1.3（进行 40°坡度的转弯而不会发生抖振）。这个值是一个使用限制，但不是一个条例规定的值。对应的高度被称为“1.3g 抖振极限高度”或 “抖振升限” 。
通过查询AFM手册巡航机动能力表[2]，图6所示，因B5118当前重量下65000KG因超出图幅范围无法查询到相关数据。
从PET软件计算结果得出，在该保留下飞机的最大飞行高度受抖振升限影响，而非推力限制影响。0.65马赫数68吨重量对应的1.3G抖振极限限制高度为33803FT,FL197高度抖振速度限制的速度为198节，满足MEL相应限制要求。
5.2 油量评估
根据121部燃油政策要求，航班油量由滑行燃油、航程燃油、备降燃油、最后储备燃油、不可预期燃油、酌情携带的燃油六部分组成。该保留会影响航程燃油、备降燃油、不可预期燃油、最后储备燃油。
签派员查询到在网页版JETPLAN中有此项设置，可以按照保留条件设置初始条件重新制作计算机计划计算航班所需油量。因MEL限制FL200以上最大空速限制在0.65马赫，保守起见，初始条件为飞机总重为65吨，计算最大马赫数为0.62-0.65马赫区间所需要的油量，飞行高度根据东单西双的原则，根据航线走向设置为FL197，风温数据采用实时风温数据，得出的数据如图6和表2所示。
经计算最大飞行速度0.65马赫数时所需燃油最大，按照该速度计算飞机所需油量更保守。
5.3、飘降/释压程序分析
该公司的飘降/供氧程序设置的初始高度设为FL330，该保留会影响该飞机的最大飞行高度，需要重新评估飞机的飘降/供氧程序；
飘降评估：因ZSOF-ZUCK航段最低安全飞行高度为2878米且受抖振限制的最大飞行高度为FL33803FT，满足该公司飘降分析的初始高度FL330。经查询QRH手册得出飞机的最佳飘降速度如图8所示：
经计算航班最佳飘降速度为238节，满足MEL速度限制要求，飘降改平高度23500FT满足航路最低安全飞行高度9442FT要求，无需制作飘降简令。
此外飞机正常释压时需要使用VMO/MMO速度，但该保留要求在FL200以上飞机最大速度限制在0.65马赫，需要计算该速度下飞机的供氧能力是否满足要求，综上所述，需要性能对供氧/释压程序重新评估，确保满足实际运行需要。根据飞机下降率公式计算所需时间：，其中R/D为下降率，T为推力，D为阻力，W为飞机重量，V为飞机速度。
因ZSOF-ZUCK航段最低安全飞行高度为9442FT（2878米），通过PET软件使用0.65马赫数从FL330下降到FL100所需要的时间可以满足飞机12分钟供氧剖面，无需制作释压程序。
5.4、FPL报文
FPL报文的15项为飞机的高度速度和航路走向，该保留对飞机最大飞行高度和飞行速度均有影响，需要对FPL报文进行修改。
速度修正：
修改FPL报文速度为M065，FPL中若使用真空速需要进行相应计算
M=TAS/a，其中TAS=真空速，a=在当时飞行高度的音速。
用海里/小时为单位表示的音速如公式1所示：
公式1 音速公式
其中SAT=以开氏温度计量的空气静温（环境温度）
音速至取决于温度。马赫数与温度关系如公式2所示：
公式2 马赫数与温度关系
经计算，飞行高度9200米的真空速速度为650KM/H。
高度修正：经计算飞机的最大飞行高度为FL33800，根据高度层“东单西双”的原则，飞机西向的最大飞行高度为10100M。
最终FPL报文修改如图9所示：
5.总结
MEL保留有些条款会涉及很多运行限制，会影响飞行操作及非正常程序、飞机性能限制及航线限制、运行程序等，需要签派员综合考虑、正确理解MEL保留的相关限制，及时与性能、情报、机务、飞行、气象等岗位协同处置，共同防范运行风险，保障航班安全、平稳、有序运行。
本文已在《中国民用航空飞行学院学报》发表。
参考文献
[1]孟阿龙。波音737NG飞机前缘襟缝翼收放失控故障分析。航空维修与工程，2019:86-88
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