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该文主要对民机设计标准中涉及的人为因素进行研究。以事故事件为依据,对设计标准中可能诱发飞行机组误操作或是涉及到的警告或警告部件的条款进行分析,对现有设计标准进行补充说明或完善,为提升和改进飞机性能提供更详尽的参考。
1 事故事件研究
1.1 宇宙货运航空可控飞行撞地事故
可控飞行撞地是指一架完全满足适航条件的飞机,在可控和飞行环境正常的情况下撞到地面、山体、水面或其他障碍物而导致的事故。据国际民航组织事故和事故征候数据报告(ADREP)系统显示,从1992—2003年,全球由可控飞行撞地导致的伤亡事故共计180起,平均每年15起。
飞行员疏忽造成的航向、飞行高度的错误,机相对于地形的位置判断错误,不合适的下降率,着陆进近阶段低于最小安全高度飞行,违反飞行程序,不按复飞程序实施复飞,低于气象标准时仍强行着陆等,都是导致可控飞行撞地的原因。
1.1.1 事故简述
2009年3月26日,一架哥伦比亚宇宙货运航空公司的波音727-300货机,执行从莱蒂西亚到哥伦比亚波哥大的货运航班任务,在接近波哥大时遇到恶劣天气。在高度大概为1000英尺时执行复飞。复飞后第二次进近在跑道上安全着陆,飞机停在跑道末端。之后检查飞机,发现有树枝遗留在飞机的起落架上,确定飞机撞到了树。
1.1.2 事故原因分析
(1)飞机以不合适的下降率进近,并采用不适当的技术和程序。复飞开始的太迟且以一种危险的方式实施复飞,导致飞机在外指点标之前撞树。
(2)当飞机下降到最低扇区高度之下后,雷达系统没有发出告警信号。
1.1.3 设计改进研究
(1)执行错误下降率
飞机第一次进近时,飞行员执行了过大下降率。下降率过大,高度下降过快,水平速度小,易导致升力不足和重着陆。由于执行过大下降率而导致的事故、事件屡有发生。2010年4月2日西北航空公司的A320lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临在丹佛国际机场的大下降率下降、1994年12月2日美国西部航空公司的B737执行过大下降率以及2011年6月20日俄罗斯航空公司的图134执行过大下降率等不安全事件表明明,怎样从设计上防止飞行员执行错误下降率是迫切需要解决的问题。
飞机下降率应由计算机系统计算。计算机根据传感器传送的高度、地速、气象条件等信息,并结合数据库存储的跑道类型和周边地形数据,计算出具有可接受波动范围的下降率。进近阶段将其通过驾驶舱显示器传递给飞行员。
FAA于2011年12月8号了咨询通告AC20-175,《Controls for Flight Deck Systems》。该咨询通告给出了10种常用的降低操纵器件误操作的方法,包括:位置&方向、物理保护、滑脱阻力、手部稳定、逻辑保护、复杂的运动触觉提示、锁定/连锁操纵器件顺序运动和运动阻力[5]。要有效降低操作飞机执行大下降率下降的发生概率,可以采取逻辑保护以及增加手部稳定设计的方法。
(2)雷达告警
飞机下降到最低扇区高度之下后,雷达应该发出视觉及听觉告警,引起管制员注意,以便其第一时间发现飞行器所处的危险状态,并能在第一时间给予机组警告,让其意识到飞机的当前状态并及早采取措施改出危险状态。
除雷达告警之外,另一种方法就是在驾驶舱安装视景显示器。驾驶舱主飞行显示器(Primary Flight Display,PFD)上显示由数据库合成的三维飞机前方飞行环境,使显示器成为视景显示器。同时在导航显示器(Navigation Display,ND)上显示飞机下方正投影地形图。2008年8月31日委内瑞拉Conviasa航空公司的撞山事故[6]以及2009年8月2日印尼梅帕蒂航空公司的撞山事故[7]皆因不了解前方地形又不能获得前方地形信息而撞毁。这种合成的地形显示不受天气状况影响,在能见度不高的情况下,这一优点尤为突出。
1.2 韩国釜山特大飞行事故
1.2.1 事故简述
韩国时间2012年4月15日,中国国际航空公司的B767-200执行从北京飞往韩国釜山金海机场的航班任务。在金海国际机场盘旋进近着陆时坠毁。飞机撞地损毁继而起火,导致航空器完全损毁。
1.2.2 事故原因分析
(1)在向跑道盘旋进近的过程中丧失位置感,导致飞机飞出盘旋进近区,使三边转弯延迟。
(2)飞机撞地前5秒副驾驶建议机长复飞,机长没有反应,副驾驶也没有执行复飞。
(3)机组在进行盘旋进近时不了解B767-200作为宽体客机的着陆最低气象条件;在进近简令中没有包括飞行和培训手册中规定的复飞项目。
1.2.3 设计改进研究
(1)仪表进近阶段引导信息
仪表进近阶段缺乏引导信息。该航班机组使用的仪表进近程序图显示了平面图,有等高线,不同颜色的阴影表示地形的高度,以及标明标高的障碍物标志,但是复飞等待部分的放大图没有显示出盘旋进近区以北的障碍物。
(2)盘旋进近阶段安全高度警告
金海机场建有最低安全高度警告系统(Minimum Safe Altitude Warning,MSAW),MSAW按逻辑设计触发并产生视觉告警,任 何时候当航空器在有最低安全高度程序的方块内低于MSAW触发高度时或是从低于最高安全高度进近约2英里时,MSAW会发出字符闪烁的视觉告警。
这种单一的警告类型对进近过程中高度过低,尤其是机组丧失情景意识时进近高度过低的告警级别不够明显。此时机组工作负荷大,压力大,闪烁的屏幕得不到机组充分的重视。因此,MSAW应考虑在单一视觉告警的基础上,添加音频(听觉)警告。音频应该急促而有力,最大可能吸引机组注意。
(3)驾驶舱显示器
机组内部谈话以及与塔台的无线电通信表明,由仪表进近转为盘旋进近的时候,飞行机组对航空器的位置丧失情景意识。此时机组多项任务并存,难免在某些事件上注意力相对分散,而人的记忆力和注意力是有限的。
要想前瞻性的和主动性的探测飞机有可能遇到的威胁,就要将来自不同传感器和各告警信息进行融合,按lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临优先级进行排序,因此建议开发驾驶舱新型显示模式。新型显示模式能够给飞行员在各个飞行阶段提供最优化的情景意识。根据高分辨率、高精度、高完整性的地形数据库,合成与真实的外部地形具有高相似度的地形显示,将该合成地形库在PFD上显示。即使飞机导航系统完整性受到损坏或是与地面塔台沟通出现障碍,也能很好的辅助机组判断飞机位置、航向以及周边环境,进一步可以减少跑道入侵或滑行偏差等类似不安全事件的发生。
2 人为因素相关设计标准研究
(1)HB7289-96《民用运输机驾驶舱仪表、显示器及有关控制器的要求》[8]规定了民用运输机驾驶舱中仪表、显示器及有关控制器的布局及设计要求以及平视显示器(Head Up Display,HUD)的设计和安装要求。其中4.6节系统显示器(System Display,SD)第5部分指出:SD应能自动地显示下述信息:
a.在告警显示器上指示的相应故障;
b.飞行阶段正常的状态监控;
c.接近极限值的关键参数;
d.系统运行状态的改变。如不需要机组人员注意或采取措施时,可以抑制自动显示。SD还应有手动选择系统信息的功能。
对于c条“接近极限值的关键参数”可做详细说明,指明具体是哪些参数。例如GPWS(近地警告系统),其核心是近地警告计算机,其核心参数应包括下降率过大、过大的地形接近率、起飞或复飞时过度掉高度、不在着陆形态时的不安全越障高度、低于下滑道太多、无线电高度和决断高度的报告、风切变警告。
GPWS缺陷之一是如果前方出现突然上升的地形,垂直的峭壁或陡峭的悬崖,则无法及时发出告警信号,导致延缓改出机会。警告信号的作用就是提前告知人危险的存在的,若是其前瞻性不存在,那么警告系统就没有存在的意义,因此警告信号的及时性虽然不是关键参数,但是其系统实现功能的基本前提,应给予充分重视。
(2)SAEARP5108v001《Human Interface Criteria for Terrain Separation Assurance Display Technology》[9]定说明了系统的应具有提前警告的功能,且警告应包含视觉警告及听觉警告两方面。就韩国釜山lunwen. 1KEJI AN. COMlunwen. 1KEJI AN. COM提供写作论文和发表服务,欢迎您的光临特大飞行事故而言,其MSAW作为关键警告,应包含2个方面即听觉和视觉。标准方面,明确了负责发出警告的系统后,应对这个或这些系统发出的警告类型进行详尽说明,例如警告的可视性,可是警告时用的字体、字体宽度高度比、或是字体颜色、字体闪烁频率等;听觉警告的强度、可辩性、频率、时长等。
3 结语
通过对事故事件发生原因的分析,并与现有的标准包括设计标准、试航标准的对比,发现针对民机驾驶舱的设计标准比较完整。但是在一例又一例事故发生的背后,反映的是标准遵循程度不够。因此,在不断完善标准的同时,要加强各型号飞机的试航管理,也要运营人管理、完善操作规程和检查规定,加强培训。
参考文献
在动物天地里,各类动物都有它自己的天敌。鸽子秉性温和,被人们誉为“和平天使”,一旦遇到天敌,只有逃避的能力,没有自卫的本领。所以在天敌侵袭鸽舍的时候,有被咬伤咬死的,有被拖走的,即使它们一无所得,也会使鸽群惊扰不安。凡遇上这类情况,必须把鸽舍暂时关闭一下,等鸽子安下心来以后,再进行日常的家飞。否则,鸽子不肯进棚,甚至造成失鸽。信鸽的天敌在陆地上有野猫、鼠、触和蛇,在天空中有鹰、隼。
一、野猫
在农村的鸽舍常受到野猫的袭击,而家养用于捕鼠的家猫则对城市的鸽舍威胁极大。它们有时从活络门里窜进来,对鸽子乱抓乱咬,把鸽群搅得鸽飞蛋打。有时幼鸽晚上没有进棚,停在屋顶上过夜,就可能成为野猫的美餐。即使鸽子没有受到直接伤害,也会惊吓鸽群,造成幼鸽游棚,老鸽逃窜。防止野猫人侵的方法是,加固鸽舍,晚上关紧门窗等。对付邻居的家猫,要取得主人的同意,用5~6 根大羽或鸡毛扎在一起,按住家猫的头打它嘴巴,连揍几次后,以后它看到鸽子就不寒而栗了。
二、老鼠
老鸽子并不害怕老鼠。老鼠进鸽棚的目的不是抓鸽,而是偷食散落在地上的谷物,但是切莫大意,它对雏鸽和鸽蛋是很感兴趣的。它会偷偷地把雏鸽或鸽蛋从老鸽身下拿走,而老鸽却不闻不问,只要尝到一次甜头,它就成为鸽舍的常客。用鼠药灭鼠效果较好,但要防止鸽子误食。
三、鼬
鼬俗称黄鼠狼,是偷鸡的能手。别看它身体瘦小,它可以把一只1.5~2 千克的鸡子拖走。黄鼠狼跟老鼠一样怕人,常在黑夜悄悄地潜人鸽舍咬死鸽子,或把它拖回洞中去饱食一餐。在春、夏、秋三个季节里,黄鼠狼可以在野外找到许多诸如田鼠、青蛙、癫蛤蟆等小动物充饥,对鸽子的危害相对减少期刊网。每到冬季,当野外找不到小动物时,就要潜人鸽舍。因此,凡发生黄鼠狼偷鸽农业论文,最好不要按惯例开棚家飞,一定等鸽子情绪平静下来以后再开,否则容易造成失鸽。为防止黄鼠狼人侵,要堵塞漏洞,特别要注意望台和运动场周围的铁丝网,网眼不能超过二指宽,而且要用固定的网眼,最好在活络门上装有板门,晚上再关闭起来。
四、蛇
蛇对鸽子危害比黄鼠狼相对小些。因为蛇在冬季处于冬眠状态,即使在春、夏、秋三季,它也能在野外找到小动物吃,但是蛇吃鸽子的事件也时有发生。防御蛇害的办法,除了捉蛇以外,与防黄鼠狼相同。
五、鹰、隼
鹰和隼同属于猛禽之列,不论在地上跑的或天上飞的小动物,都是它们猎取的对象,鸽子也不例外。但是对鸽子来说,华的危害比鹰更大。因为老鹰追捕鸽子,好比轰炸机追赶歼击机,不仅速度赶不上,而且爬高能力也比鸽子差。老鹰有一双敏锐的眼睛,但鸽子的双眼有过之无不及。当老鹰发现鸽子的踪影时,鸽子同时也发现了老鹰的存在。当老鹰在要追击鸽子时,鸽子先是增加飞速,继而使劲爬高,一般来说,那些老鸽是能够摆脱老鹰追捕的。幼鸽的飞速和爬高能力虽不如老鹰,但它有一种特殊飞行本能,忽高忽低,忽左忽右,从不直线飞行,使老鹰无可奈何。防御老鹰的办法,主要靠群飞。当发现空中有老鹰时,最好不要将鸽子放出,尤其是单只放出。已经放出的、最好要召回来,以免发生意外损失。,
【关键词】航空电子设备 安全性验证 人-机-环境
1 引言
随着航空电子设备广泛应用的同时,其逐渐取代了飞机上自动化程度较低的机械设备,在飞机上比重也越来越大;随着发动机技术的不断发展,飞机的续航能力得到了大幅度的提升,飞行的时间也在不断增加,设备的运行环境也越来越复杂;航空电子设备数量和种类的增多,如保障飞行安全的新型航电设备交通咨询与避撞系统、近地告警系统等不断出现,也导致设备的失效模式越来越复杂,应力、电磁等影响因素引起的失效也越来越多。综上所述,航空电子设备与飞机乃至人员之间的相互安全性影响也越来越大。
安全性验证是飞机安全性工程中的一项重要内容,其目的是通过安全风险分析与验证,识别、评价系统存在的危险,并根据危险的程度提出消除或控制危险的措施,避免重大安全事故的发生。目前在航空电子设备领域对安全性的应用主要停留在设计阶段,而在试飞阶段缺少相应的安全性验证方法,装备的安全性工作停留在较低的层次,因此,如何有效地验证民用飞机航空电子设备安全性状态成为急需解决的问题之一。
本论文通过对民机航空电子设备特点的研究,收集、分析航空电子设备安全性的相关规范等相关资料,确定航空电子设备的安全性验证要求,研究安全性验证技术(包括安全性验证矩阵和建立安全性验证方法),形成适用于试飞阶段的民机航空电子设备的安全性验证体系,为试飞阶段的民用飞机航空电子设备安全性验证提供理论依据和方法支撑。
2 问题解决方案
2.1 问题解决思路
本论文的解决思路如图1所示。
2.2 民机试飞航空电子设备安全性验证要求
为了更直观、全面系统地给出航空电子设备与飞机和人员之间相互的安全影响,通过对航空电子设备与飞机、人员之间关系的研究,将“人-机-环境”系统理论应用到机载航空电子设备的安全性验证中。
“人-机-环境”系统工程的研究可用图2来形象的描述,它包括:人本身特性、机器特性、环境特性、人-机之间关系、人-环境之间关系、机器-环境之间关系、人-机器-环境之间关系共7项内容的研究。
本文中将航空电子设备作为“人-机-环境”系统中的“机器”、航空电子设备的载机作为系统中的“环境”,演变为基于“人-设备-载机”的安全性验证体系,主要包括人-设备、设备-人、设备自身特性、设备-载机、载机-设备等5个方面。
随着航空电子设备要完成的功能和组成也越来越复杂,由此带来的安全性问题也越来越多,主要体现在航空电子设备对飞机正常飞行安全的影响,同时飞机工作状态、所处的任务剖面环境也在持续影响着航空电子设备的正常工作。另外,航空电子设备自身具有的一些结构缺陷、功能问题也在无形中影响着其自身的安全工作。航空电子设备构成危险的主要来源有:产品或产品使用材料的固有危险;设计缺陷;制造缺陷,腐蚀性物质以及毒性物质等属于使用材料的固有危险。一般而言,设计问题可能是上述诸因素中最重要的方面。设计人员不仅可能在设计产品时,引入了设计缺陷,形成产品自身的危险,还可能缺乏正确控制产品及其材料危险的能力。制造缺陷一般由不正确的生产工艺造成,常见例子有产品中的锐边、棱角、尖端等。由使用或维修设备时的人为差错造成的危险也是屡见不鲜的,也应给予足够的重视。除了产品本身存在的危险以及人为差错引起的危险外,会对系统安全产生直接影响的设备故障及有害环境也是造成危险不容忽视的因素。结合试飞特点,并对其他类似行业产品的安全性要求及特点进行研究,整理适用于民机机载航空电子设备安全性评估验证的内容,建立基于“人-设备-载机”民机机载航空电子设备安全性评估要求。
2.3 安全性证技术
在民机型号合格审定过程中,用来表明与适用的适航条款的符合性的方法统称为符合性验证方法(Means of compliance,简写MOC)。现在国际上MOC趋向统一,主要有10种。在适航管理程序AP-21-03R3《型号合格审定程序》附录I中对这10种方式进行了简单的说明,具体见表1。
本论文形成的方法通过将电子设备具体的安全性验证要求纳入到安全性验证矩阵中,确定了每一条安全性验证要求的验证时机,并对验证验证要求具体采取的验证方式,制定了针对性的验证方法。由验证矩阵和方法组成的验证方案包括了试验时机、验证方式、技术状态、试验要求、试验程序、结果处理等6个方面,可为民机航空电子设备安全性验证提供直接有效的技术支持和方法保证。下面以某一验证要求为例,对形成的验证矩阵及方法进行说明:
验证要求:电子设备产生的辐射值不得超过规定的人体所能接受安全辐射值。
试验时机:试飞后期(在电子设备的技术状态固化以后)。
验证方式:MOC7。
技术状态:
(1)飞机状态良好,设备状态良好,可正常通电;
(2)三级计量单位定标吻合的宽频谱磁场测试仪。
试验要求:
(1)飞机尽量停放在离外部辐射源较远的地方,或在辐射源关闭的时间段进行,以减少外部环境的干扰与影响;
(2)测试时,与设备无交联关系的系统不开机;
(3)关闭现场所有具有电磁辐射特性的设备(如手机、对讲机等通讯设备);
(4)以飞机上各人员所处的空间为位置点,每个位置点设三个测量点(对应人员坐姿状态下眼部、胸部、下腹部),以测量仪器在测试部位所有方向上测得最大数值为准。
试验程序:
(1)利用检测设备,对各位置点的磁场强度进行测量,以确定环境电磁的量值,记录其测量结果;
(2)发动机启动,设备及相关系统上电,进入正常飞行剖面时的正常工作状态;
(3)依次进行各位置点的磁场强度测量,测量应进行3次,并记录其测量结果。
结果处理:对3次测量结果进行算术平均,并与要求进行对比后给出验证结果。
3 结论
上述方法是对相关设计规范、准则及适航规章中的条款等进行转化,建立了基于“人-机-环境”的民机航空电子设备安全性验证要求,充分考虑了航空电子设备与人员及飞机之间的安全性影响;针对安全性验证手段缺乏等问题,通过研究试验条件、要求及程序等因素,形成了基于适航MOC符合性验证体系的民机航空电子设备安全性验证技术,使得安全性验证更具有操作性。该机载防撞系统的安全性验证,通过符合性声明、地面试验、实验室试验和航空器检查等方法进行了有效验证,为民机航空电子设备安全性验证提供了方法保证。后续可将本文形成的方法体系类推到民用飞机的其他设备(如发动机)以及飞机的安全性验证中。
4 结束语
一直以来,对安全性验证技术的研究往往陷入到失效概率的考核、寻找其他的定量指标中;在成熟的可靠性领域里,如MTBF等均可作为衡量可靠性水平的指标;然而对于安全性来说,如果存在隐患,则应不遗余力的去消除,而将安全性定量化并不能给操作者带来参考。根据墨菲定律,事故总会发生,只是时机的不同而已。
飞行安全与人的因素、飞行管理、维修管理、航空装备、气象海况、地域环境等方面密切相关,因此安全性验证应侧重于发现危及人员和飞机的因素,制定相应的措施。在“人-机-环境”系统中,既要重视人的因素,又要注意人、机、环境诸多因素的关联和综合,以提高航空安全水平。本文通过研究试飞阶段民机航空电子设备的安全性验证技术,在此基础上,也可为后期其他系统和整机安全性验证技术的建立奠定理论基础。
参考文献
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[7]孙有朝.民用飞机适航符合性验证方法与程序研究[J].航空标准化与质量,2008.
当乘客在享受公务机私密、舒适的环境和优质服务时,或许并没有注意到驾驶舱中的飞行员,更不会知道,为他们驾驶飞机的是我国第一位公务机女飞行员。
和很多飞行员不一样,吕敏芝家族里没有人从事过航空相关的工作;家也不在机场旁边,不曾在飞机轰隆声的伴随下长大;对机械没有特殊天赋,更没想过要做飞行员。那么是什么机缘让她成了中国第一位公务机女飞行员呢?
吕敏芝大学读的是生物制药专业,临毕业那年,她只等待论文答辩结束后就投身到医药行业的工作中去。很偶然的情况下,网站上某航校招飞行学员的那个大大的标题吸引了她的注意力。“航校竟然在网上招收飞行学员?!”对飞行员招收流程以及飞行员职业的好奇心驱使她在航校官网上填了那份长长的报名表格。“当时满脑子都是我的毕业论文,填那份表格也是为了暂时逃离那几天来密集式地与各种瓶瓶罐罐,肿瘤细胞打交道的日子,没想过提交了那份表格后会怎样,只是为了享受参与和期待的乐趣”。
但没想到的是,航校通知她去面试。吕敏芝郑重地把接到航校面试电话的事告诉了父母,父亲不以为然地笑了,在他看来,一个女孩子学开飞机,太异想天开了。但父亲不忍心打消女儿高涨的热情,为防止女儿被骗,还特意陪她到北京参加了航校的面试。
面试时,吕敏芝发现队伍中有在航空公司服务多年的空乘、空保、机务,也有刚从飞行学院毕业的航空相关专业的学生。大家谈论着各种飞机的性能或航班上的逸闻趣事,只有她插不上话,默默地站在一个角落里。但是结果又一次让她料想不及,她通过了招飞面试。这时,抉择摆在了她的面前:是抛开专业和梦想,远赴加拿大从零开始学习飞行,还是就当这是一段小小的人生插曲,接下来继续准备从事医药行业的工作?
回程的航班延误,飞机傍晚时才起飞。飞机穿过云层,进入巡航后吕敏芝看到了她人生中从未见过的美景——太阳徐徐下降,巨大的橙红色的晕轮慢慢消失在地平线上。整个云层由橘红色,渐变成橘黄色,最后余晖慢慢退去,隐入黑夜中。也许就是对那一抹晚霞的痴恋,吕敏芝的情感战胜了理智。
学飞历程
在北京进行了大半年的航空基本理论学习后,2009年5月开始,吕敏芝在加拿大又进行了几个月的理论课学习,然后通过几个笔试进入了飞行学习阶段。几乎每一个学飞的人都认同放单飞是飞行生涯中最值得兴奋和期待的时刻,因为它意味着一个学员能独立操控飞机的起降。
2009年11月,加拿大的天气已经很冷,还经常有大风。吕敏芝放单飞的这天,也是这样的天气,之前放单飞回来的同学都说1200米左右就有结冰。教员安排吕敏芝在夜航前最后一班飞。教员带飞了将近一小时后,夕阳渐渐西下。吕敏芝当时很担心因为1200米左右有结冰的缘故,教员会为了安全,不放她单飞。她正要向教员求证时,教员对她说:“降落吧。”飞机全停后,教员回到签派室查天气情况,回来后对她说:“检查飞机吧,你自己飞一圈回来,太阳马上就下山了!”她听到这话惊喜万分,兴奋之余还是谨慎地检查了一遍飞机。少了教员在旁边,吕敏芝比平常更加谨慎,毕竟出了任何小差错都不会有人提醒她。飞到五边的时候,她不停观察飞机下滑高度、速度和油门的控制,感觉四周的空气都是静止的,幸好,降落很平稳,脱离跑道那一刻,她的嘴角轻轻地上扬了。
降落之后,吕敏芝看到大大小小十多桶冷水在静候着她。她知道,接下来是单飞成功后“残酷”的奖励。教员问吕敏芝:“你确定吗?我可以帮你阻止他们,现在真的很冷。”吕敏芝笑着说:“没关系!我已经带好换的衣服了!” 第一桶水是教员浇下来的,在接近零度的傍晚一下子把吕敏芝浇得透心凉。然后是同学们的疯狂围攻,吕敏芝开心地大叫着接受这个“冷酷的洗礼”,冷风瑟瑟的机场里,充满了火热的欢腾。
学飞的趣事许许多多,据吕敏芝说,在Rocklift机场,有一个墨西哥裔的老爷爷长年在滑行道旁边的小木棚里卖汉堡。在积累单飞专场小时数时,吕敏芝常常会因为思念老爷爷的汉堡而特意飞270多公里过去品尝。而每次吕敏芝单飞到那里,周围的人都会被这个外表单薄的中国女孩自己推飞机、爬梯子给飞机加油、检查飞机的行为而惊叹,议论她柔弱的外表下藏着强大的能量,而她也总会面带笑容地跟大家打招呼,交流飞行经验。
穿行气流白云间
古今中外,飞行员一直是以男性为主的职业,也正因此,每一位女飞行员都可以成为一道亮丽的风景。2011年3月,吕敏芝从加拿大学成归国并进入东海公务机公司,完成换照手续后于2012年春节,在美国达拉斯完成了“挑战者300”的改装学习,成为中国第一位公务机女飞行员。
1引言
保证飞行安全是民航工作永恒的主题,飞行员的素质是保证飞行安全的关键。高素质的飞行员由诸多因素决定,其中很重要的一个因素就是飞行员自身潜在的飞行能力。因此,在民航飞行员的招收中,预测考生的飞行能力,从中选择飞行能力强的加以培养,将为我国民航进一步持续、快速、健康发展,提供可靠的保证。
有人曾在预测飞行能力方面作了一定的工作,但是在权重的选取上,人的主观因素参与较多;运用模糊数学中的取大、取小运算也会损失掉一些有用信息。因此,给飞行能力的预测带来一定程度的影响。
反映一个人潜在飞行能力的因素较多,往往这些因素之间又存在交叉,携带的信息也就出现重复,这就增大了既能客观又能准确地预测飞行能力的难度。如果能用少量的相互独立的且携带较多信息的因素来反映飞行能力,对于预测飞行能力,将获得好的效果。
主成分分析是通过线性变换把多个变量化为少数变量的统计方法。它在保证原有信息损失最小的前提下,用一组数量较少的新变量来描述原变量,新变量综合了原变量的一些明显的信息特征,具有较强的表征能力,且新变量之间互不相关。
本文利用主成分分析对数据进行处理,从不同的类别中提取出不同的特征,把待测模式所具有的特征与标准模式的特征相比较,就可实现预测的目的。
2利用主成分分析法预测飞行能力
利用主成分分析预测飞行能力的理论基础是模式识别。“模式识别”就是判断所给定的样本与哪一个标本相同或接近。要进行模式识别,首先得分类,即是确定各种标准模式,本文设n个标准模式为F,,凡,…,凡。然后,利用主成分分析法分别找出每一个类,也就是每一个标准模式F;(二1,2,…,“)的m个主成分Ul,认cn…,U。 }m(m<n, 二1, 2,…,。),即提取每一类的最本质的整体特征。每一类的第一主成分的方差最大,它是以变化最大的方向向量为系数所得到的线性函数,它包含了该类数据信息的大部分。从几何上看,第一主成分的方向就是最大特征值对应的特征向量的方向,它代表了所在类数据变化的最大方向,体现了该类数据的整体特征。因此,提取每一类的整体特征,就可以组成标准模式的特征集{U,U, c2>,U,认。
已知‘是待测模式,通过对‘的数据进行主成分分析,确定出第一主成分,找出其数据变化的最大方向U。利用与表示向量A与B的榕沂程度.如果即有待测模式‘与标准模式F‘最接近,这就实现了预测的目的。
3实例
在飞行训练阶段,学生飞行驾驶技术的评定分为上等、中上等、中等、中下等及下等,共五个等级。评价飞行能力的六个指标是:光(手)反应时(ws)声(脚)反应时 ( BBz )、被动反应最优值(ws)(cc,)、被动反应总错次(cq)、综合反应平均时(s ) ( DD, )、综合反应总错次(DD3)。
要预测飞行能力,首先确定标准模式。在一个年级的毕业生中,飞行驾驶技术为上等的学生有19人,为中上等的学生有20人,为中等的学生有27人,为中下等的学生有21人,为下等的学生有22人,把对应的反应他们飞行能力的因素(指标)分别组成五个类,其数据矩阵为:( xij ) 19 x6,(xij)20x6} (xij)二、6 f ( xj ) 21 x6 f ( xN)二、6,也就是组成了表示飞行能力为上等、中上等、中等、中下等及下等的五个标准模式。
其次,分别对这五个标准模式中的数据进行主成分分析。由于反映飞行能力的指标与飞行能力的强弱程度成反比,所以首先对各标准模式中的各项指标数据取倒数,然后再对标准模式中的取倒数后的数据进行标准化处理,得到五个标准化数据表,根据每一个标准化数据表,计算出与之对应的相关矩阵:
R(0)=6x6(t=1,2,3,4,5)
并求解相关矩阵R的特征值A二1,2,3,4,5)、特征值A(t = 1,2,3,4,5)对应的特征向量U. o)以及特征值的贡献率,如表1一表5所示。
然后,找出代表飞行能力为上等、中上等、中等、中下等及下等各类的数据变化最大方向的方向向量,并组成特征集,如表6所示。
对每一个考生反复多次检测其飞行能力,得到反映每一个考生飞行能力的各项指标的数据表,然后分别对每一张表中的数据进行主成分分析,找出表征其数据变化最大方向的方向向量,并与特征集中的方向相比较。如果该方向与某方向最接近,则该考生的飞行能力就属于这个方向代表的类。某学生经过七次检测其飞行能力,得到检测数据如表7所示。
在对表7的数据取倒数再标准化处理后,进行主成分分析,得到表征其数据变化最大方向的方向向量是:
U=(一0. 278 7,一0. 449 0,0. 345 3,0. 4058,0. 505 8,0. 425 5)
不难算得:
UU, }'} -0. 818 210
U认cZ>=一0. 393 104
UU, c3>=0. 679 884
UU, }4} -0. 985 467
UU, cs>=一0. 036 959 8
由此可知,待测模式与代表中下等的标准模式最接近,因此该学生的飞行能力属于中下等,这个结果与其在飞行训练结束时飞行技术的评定等级一致。按此方法,就可判定每一个学生的飞行能力所属等级。
中图分类号 V32 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)106-0144-02
民航人重要的理念是:“民航有了安全不等于有了一切,但没有了安全就没有一切”,安全第一,预防为主,这是民航无数血的实践的总结,从本质上说,航空安全与人民生命、财产、国家安全之间密不可分。然而,从19600-2001年间,我国的飞行事故及事故征候的出现的频率是相当高的。就最近的国际飞行事故统计表明,一等事故80多起,由气象原因造成的占事故总数的39%。可见,气象原因对民航飞行的安全构成严重威胁,直接威胁着任命生命与财产安全,而降水对安全飞行的影响不可忽视,因此研究降水天气对安全飞行很有必要。
1 基本概念
降水是指云雾中的水滴落到地面的现象。
2 降水的形成
2.1 云滴增长过程
降水是云的产物,但是有云不一定会形成降水。云滴尺度很小,在空气阻力和上升气流的作用下,降落速度极慢,很容易蒸发掉。只有当云滴增大到能克服空气阻力和上升气流的抬升,并在下降过程中不被蒸发掉,才能以雨、雪或其它形态落到地面。
一块云能否降水,主要取决于云滴增长过程。而使云滴增长过程主要有两种:一种是云滴凝结或凝华增长,另一种云滴间互相碰并增长。
3 我国降水的主要天气系统
在我国直接影响降水的天气系统很多 ,主要有锋面气旋,锋面,高空低涡,空中切变线,热带气旋,空中槽。
4 降水对民航航空器飞行安全的的影响
4.1 降水降低了能见度
降水使能见度减少的程度,与降水的种类、降水强度及飞行速度有关。
一般性降水会使能见度降低至不足3公里,若航空器在飞行中能见度急剧下降,当航空器在高速飞行的情况下遇到强降水,飞行中的能见度可能不足10米,严重影响航空器的飞行、降落与起飞。
4.2 降水可能造成飞机积冰
航空器在零度以下的高空飞行时,当进入过冷水滴的云团时,过冷水滴与机身的碰撞后形成积冰,且速度越大积冰越迅速,积冰强度于速度、过冷水滴温度、大小成平方比。积冰改变了飞机气动构型,使升阻大大降低,从而阻力增大,升力减小 ,航空器掉高度,威胁安全。
4.3降水影响航空器的起飞和着陆阶段
当着陆机场备降水所覆盖,在着陆阶段,降水影响能见度、飞行姿态、落地参数,严重影响着陆安全,还可能造成划水,偏出跑道,冲出跑道等情况。在起飞阶段,同样影响能见度,飞机气动构型,增加阻力,可能导致抬前轮速度增加,偏离或冲出跑道等危险。
4.4 强降水区容易形成风切变
飞机在着陆阶段,由于起落架放下,襟翼放到最大,阻力增大,加速性能和上升性能大打折扣,另外着陆时高度低、速度小,一旦遇到风切变,就无法从风切变中改出而坠毁!所以着陆机场有强降雨、大风的情况下,最好选择等待或备降!
4.5 强降水能使航空器发动机熄火或喘震
对于螺旋桨和活塞式发动机的航空器,如在飞行中进入大雨区,如发动机内吸入过量雨水后,点火若不及时会造成发动机熄火,特别是飞机处于低速飞行阶段,更要提高警惕。
4.6强降雨改变了航空器的气动构型
航空器飞行过程中进入强降雨区时,降雨对飞机冲击产生的很多负面效应,是危及飞行安全的重要因素。
1)雨滴的撞击导致航空器的动能损失,增加了阻力,燃油经济性降低;
2)降雨对空气动力构型的破坏,机身表面摩擦力的变化使气流改变了运动方向与速度,升力系数值降低,升力的减小加上增加阻力的增大,并气动性变差。
4.7降水影响机场运行区的使用
降水影响机场运行区的使用是由跑道上的积水、结冰、积雪以及冰雪、冰水混合物引起的。
当机场运行区出现上述降水影响时,影响航班正常着陆时的摩擦力,从而出现滑水、偏离跑道,冲出跑道的危害飞行安全的情况。
5 遭遇降水时的建议和措施
5.1如何降低降水对飞行的能见度的影响
强降水能见度的影响最大,雨水不仅影响了大气透明度,当雨水贴附在挡风玻璃上形成光线的折射,从而大大的降低了能见度。迅速脱离降水区和及时打开防雨刷,可以有效提高能见度,另外可以要求管制方面将着陆灯开到最高亮级,打开着陆灯!
5.2 过冷水滴造成飞机积冰的解决方法
当飞行过程中出现由于过冷水滴造成的积冰时,应迅速脱离所在积冰区的高度或水平边界,及时打开防冰装置(如膨胀除冰或加热除冰)。并将所知道的结冰区告知管制单位,防止其他航空器误入结冰区。
5.3正确使用机载气象雷达
雷达荧光屏上有可供选用的10,25,50,100海里不同比例的气象雷达显示图,通过调节不同的比例尺来观察、掌握可能对飞行航线产生影响的天气情况,对天气情况进行预判,早做预案,避免进入危险天气,危害飞行安全。
本文通过对降水危险天气及综合系统的分析,得出以下结论:
产生降水的天气系统主要有锋线、槽线、切变线和高空涡等;在强降水使得能见度急剧下降、可能存在风切变、颠簸等严重影响飞行、着陆、起飞的情况下,驾驶员应选择绕过强降水区、延迟起飞、返航、备降等方法规避飞行安全风险,保证飞行安全第一
参考文献
[1]陆瀛洲.高空高速飞行气象条件.气象出版社,1994.
在系统的范围内为了确保间隔和避免相撞,空中交通冲突探测和解决程序包含几项工作(图1)[1]。
第一项工作是在官方的帮助下检查存在潜在冲突的环境以及相关的速度矢量的信息。基于现有的资料可以预计出未来的状况。
冲突探测是以对未来交通状况的预测为基础的。通过应用相应状况事先定义的公制系统来确定是否有冲突发生。这种公制系统包括单一的参数(例如:距离)或者几个参数的结合体(例如:距离、时间、机动费用)。
探测到有冲突后,解决冲突阶段需要有适当的机动动作并将信息传递给冲突中所涉及的所有飞机。
在一定的运行条件下,机动协调解决方法会使用规则系统,例如:航空运输运用的目视飞行规则(VFR)[2]或船舶运输使用的防相撞规则[3]。这些规则标明优先应用于冲突中所涉及的交通工具并给出了相应的做机动的解决建议。详尽的机动协调是可以的但不一定是必须的。想像一下自我间隔环境,例如:自主飞行[4],有可能会需要某些机动协调解决方法。
在分散系统中,每一个实施者都得与冲突中所涉及的其它实施者协调决策。对机动所做出的决策和解决方法的预告是维护有次序交通流量和阻止相撞的基础。机动协调的规则系统会使预告(优先决定权和机动解决)变得更容易。
规则系统的机动协调复杂性依赖于运行环境和它的特征。在当今现有的以规则为基础的系统中,使用非常简单的规则集,而且使用状况良好(例如:目视飞行规则)。人员管理者必须了解基本原理并承担决策的职责(由于法律原因)。如果他们没有提高操作系统性能,使用过于复杂的规则系统就会存在着人为误解的潜在危险。
另外,规则复杂性的提高带来了回报减少的法则。它是指通过输入更多的信息和拥有更高的规则复杂性,额外的收入却减少了。最后,对于人员管理者来说,了解冲突决策后的基础,提高规则复杂性使之更困难有可能导致对系统的不遵从和不信任。
1、规则系统的评估
总的来说,新的系统设计是以是否符合特定的事先定义好的准则来验证。例如:是否满足运行需求。这些准则的定义必须小心谨慎地做出来。评估机动协调规则的不同设计的情况中,准则可以使用在以下方面,例如:“航线效力、时间效力、燃油效力和其它与演示和执行决策有关的实际方面”。[5]
对于特定的评估体制要考虑以下几种程序:
(1)评估系统要经过知名的专家组来做。系统的运行者要经常参加。由各领域(例如:飞行领航领域、ATC执行者)的欧洲管制专家所提议的空中后续规则的评估程序[6]、飞机动力学和设备都被涉及在内。
(2)以计算机为基础的模拟装置(例如:无人操作的速时模拟机)有可能复杂一些,但它是一种更客观的评估方式。在执行者和专家组团队里,对于已建立的信仰来说偏见肯定很少并且在相当短的时间内有提供能够客观地表达更多的脚本和选择的优点。另外,如果有必要的话,可以采用更先进的方式来优化所运用的设计。然而,模拟机所使用的分析准则必须尽可能地贴近运行需求的反应,经常很难制定出标准。(例如:如果认知方面是关键)。此外,很难在高级速时模拟装置中模拟人类的行为模式。经常假设人员行为与规则所给的指令一样精确,但是现实中有许多案例它们并不是这样。
(3)最终以模拟装置为基础的人员循环计算机可以作为允许费用效能的一种手段(与真飞机的飞行案例相比),但不能作为对于设计最复杂认知方面所进行的十分现实评估的方法。
然而,由于与时间限制相关联的人力循环模拟装置运行的持续时间(期间)以及合适的人员验证主题的可用性,需要验证的脚本的数量是有限的。
2、规则设计
2.1 机动协调所需的信息
对于以规则为基础的机动协调基本上可以使用3种不同的信息:
(1)位置或状态信息;
(2)速度矢量信息;
(3)附加信息(意图)。例如:紧急状况、目标高度、下一个航路点。
以上所列出的所有信息,在ADS-B信息中就可以看到。现存的信息类别可以单独使用或联合使用。图1列出了在当今运行环境当中所使用的机动协调的例子,或是本文所建议的在优先决定程序中所使用的相关信息。在下图中所标明“评估”的列部分表明在本篇论文中所使用的信息是否用于优先决定规则。
关于冲突飞机的最基本信息是指它们的位置(绝对的或相对的)。单一协调规则中的优先决定,例如:VFR是完全以状态信息为基础的。(例如:与其它飞机的相对位置。)(图表1)
速度矢量也可以用来决定优先权——它是基于所涉及飞机的垂直速度。假设一架飞机以固定高度做巡航飞行,一个垂直移动的飞机所指定的优先权就要比做水平巡航运动的飞机要低,这只需要垂直速度的知识。
进一步使用状态信息和速度矢量可以决定优先权。基于冲突中所涉及的飞机目前状态和速度矢量的详细知识,所建议的EPR规则运用到CPA(进近最近点)的距离进行可靠估算。万一两架飞机处于同一个飞行阶段,离CPA越远的飞机,例如:速度快的飞机就会避让速度慢的飞机。
更多附加的信息(优先类别,例如:紧急状况或救护机)可能与状态或速度矢量相关联,它可以被用于确定特定飞机的飞行阶段并基于此分配有冲突飞机间的优先权。
2.2 解决方式
采用机动解决需要至少一架飞机改变其飞行轨迹。例如:改变它的速度矢量,可能涉及3个趋向:
(1)飞机的速度(速度矢量的长度)可以增加或减少;
(2)采用转弯。例如:水平面上改变速度矢量;
(3)垂直速度的改变。例如:垂直面上的速度矢量的变化;
速度矢量的变化是可以的。当做单一状态(例如:仅改变速度)或各种组合体(例如:速度和航向)的机动,机动的组合体可以同时进行也可以按一个一个有序的进行。再者,机动的强度可以在有冲突飞机之间共享也可以不共享。(例如:NLR自主飞行案例使用的Eby的潜在领域模型)(图表2)
3、人为因素和规则
尽管使用了规则结构,在机舱里和在地面上人为决策制定者都是在他们自身内在逻辑的基础上制定决策的。当一个人不同意以规则为基础的逻辑,它所产生结果的范围就会从行动上的迟缓到对规则信任度的慢性损失。人为决策与规则结构之间的不搭配就会发生在3个普通方面:
(1)观察信息。人类不可能观察到所使用的以规则为基础的相同信息,反之亦然。例如:人类不可能像以规则为基础的自动系统一样准确并快速地估计出范围、方位角或另一架飞机的高度。因此,就行为的正当流程/进程/行为途径/做法来说,由于所认为的投入数值与决策不匹配人类就不会同意自动化。同样地,与规则基础中所使用的信息相比,人类一般更易获得关于相遇状况的信息,这包括语言通讯。它会表明另一架飞机的意图,天气等。然后由于与这些其他信息的冲突,以规则为基础所做出的决策很明显地叫人难以接受。
(2)制定决策的逻辑不同。人类非常善于制定复杂的判断—这可归因于一些规则结构的组成。同样仍有一些人类制定决策的因素不能通过一组规则被正常的展现出来。由于人类当制定决策的时候不会自然地遵循一些呆板的规则,他们同样难以完全理解或预言处于复杂规则环境里的空中交通行动。
(3)行为自由度的差异。规则基础受到它所能提供的行动或结果范围的限制。例如:这个仅对横向机动有限制。就所涉及到活动的复杂性来说,尽管人类也可能受到限制,但人类可以考虑其他的选项。仅仅由于人类想要限制它的复杂性,一个复杂的以规则为基础的建议并不可能简单地被好好接受。例如:单一的航向矢量。
这些发生潜在冲突区域的结果是人为现象。它可能对交通管理所使用的规则基础的设计设置了限制,仅仅因为所显示的某个规则基础是在理想化的模拟装置中增加交通间隔,并不一定意味着同样的规则基础被飞行员或管制员所接受。因此,本篇论文所呈现出的结果需要同样考虑,从人类和规则结构之间如何相互作用、相互影响中受到启发。为最具有效力,规则应提供更变通,少限制,结构能适合于在运行当中显示的所有的状况。
4、结语
使用速时模拟装置产生的规则评估结果显示假定一个适当的设计规则复杂性越高能导致安全和机动效力方面更多的收获。在模拟机当中使用传统运算来优化规则参数。需要其他学问来决定。传统计算所产生的规则是否真的理想化或者其它的解决方法是否显而易见。评估职能的正常形式同样也可公开讨论。并且它还能可能从这所使用的某一个改变成更好的影响实际运行费用、安全高度和人类优先权。
通过高级规则复杂性,规则效力的额外收获显示为主要由垂直机动量来控制。因为在间隔标准方面比横向机动更具有效力。
这个结论同时也建议当规则中所使用的信息与解决机动所使用的信息相匹配时就会产生最具有效力的规则使用。例如:如果当解决时只允许做横向机动时规则中对垂直矢量增加任何的有益之处,规则使用的效力就很小。
未进行详细调查的以人为循环模拟机的形式进行人为互动。但是值得一提的是人类对解决交通冲突规则的接受受到规则复杂性和与运行环境相关的适用自由度的影响。
当空中交通管理转变为更有自由度和效力的运行模式时,通过使用规则保证某些结构和交通预报是必要的。当以管制员为中心通过在飞机动作之间确保协调和持续性,这些规则起到了相同的作用。对于平衡复杂性、效力、自由度、设备需求、惨痛的失败、人类的接受,选择适当的规则是至关重要的。这里所描述的研究展现了这个重要领域中唯一组成部分的最初进展并且建议通过团队实行进一步的研究。
参考文献
[1]李阳著.《冲突探测和解决方法的探索》. AIAA引导,导航和管制会议.
[2]《自主飞行的实施》.RTCA终极报告,1995年10月.
[3]《确保自主飞行空中间隔》..;
随着科技的发展,国际间交流的增强,传统的交通工具已经无法满足人们的需求,飞机生产工艺迅速发展,成为人们出行的最佳选择,其舒适程度是其他交通工具所无法代替的,本文就对其空调系统的引气流量调节原理进行阐述。
1、现代民航飞机空调系统组成
现代民航飞机空调系统分为:气源系统,温控系统,压力控制系统和座舱空气分配系统四大部分。
空调系统的供气来自于发动机(或专门的增压器),从流量控制活门(组件活门)进入空调系统后,由两套(或三套)完全相同的制冷组件进行冷却,在这里对空气进行基本的温度和湿度调节,然后冷空气和热空气混合后,以保证空调舱的确定温度。另外,空调系统还为仪表板,电瓶和设备架冷却,最后,调节好的空气分配到座舱内的各个区域。由排气活门控制对驾驶舱和客舱按飞行高度进行增压控制。同时系统具有10000英尺座舱高度警告,正释压活门,负释压活门等安全措施。本篇论文重点对引气系统流量调节的工作原理进行阐述。
2、引气系统流量调节
飞机正常飞行时的气源是由发动机压气机提供的,一旦一台或两台发动机引气失效时,在一定高度限定条件下可由APU接替供气,有的飞机在起飞阶段也使用APU引气进行空气调节,以减轻发动机的负担。
为了降低从压气机引气对发动机推进功率造成的损耗,并使燃油消耗最小,许多现代客机都采用两级引气,即从高压压气机的低压级和高压级分别引气:正常情况下(较高发动机功率时),空气从低压级引气口引出,此时高压级引气关闭;当发动机在低功率下工作时,低压引气压力不足,则高压级引气活门自动打开,由高压级引气口供气。
现代客机空调系统的组件活门可以控制流入空调系统的引气流量。组件活门利用文氏管作为一种气体流量的测量(或敏感)元件。
流量控制原理。下面简要地分析空气流过文氏管的流动状态,从而揭示文氏管做为流量测量元件的基本原理。当空气流过文氏管时,由于气流的收缩,喉部流速增大,压力会下降,因此文氏管进口静压(P1)会高于喉部静压(P2),若在出口处设置总压管,可得流过文氏管气流的总压(P*)。
2.1 进口/喉部压差法
根据研究和计算,流过文氏管的空气流量与进口静压和喉部静压之间存在如下关系:当进口静压与喉部静压相等(即P2/P1=1)时,流过文氏管的空气流量为零;当进口静压大于喉部静压(即P2/P1
从曲线可得出如下结论:当P2/P1〉=0.528,通过测量文氏管的流量主要取决于文氏管入口气流参数及进口,喉部压差:而当入口气流参数不变时,经过文氏管的空气流量主要取决于进口,喉部压差,并且流量随压差的增大而增大,这就是利用文氏管作为测量(敏感)元件的基本工作原理。
文氏管安装在节流活门的下游,流量调节器以其进口和喉部静压为输入信号,经变换放大后,驱动活门作动机构,调节节流活门的开度,从而控制流经节流活门的流量。
2.2 喉部静压与总压比较法
另外,也可以利用文氏管喉部静压和文氏管总压作为控制信号源。根据伯努利方程:
P*=P2+1/2PV^2
式中P*――总压;
P2――喉部静压;
P――空气密度;
V――喉部气流速度。
因而得出
P*-P2=1/2PV^2
因为流量与流速成正比,所以测出总压与喉部静压差(P*-P2),就可以作为控制信号控制通过文氏管的气体的流量。现在民航飞机空调系统的组件活门多采用此种控制原理。
参考文献
文章摘要:淘豆网网友近日为您收集整理了关于鸠江区第四届中小学科技节活动方案的文档,希望对您的工作和学习有所帮助.以下是文档介绍:鸠江区第四届中小学科技节活动方案一、指导思想:为在全区中小学中普及科学知识,营造学生热爱科学、崇尚科学的氛围,培养…… 淘豆网网友近日为您收集整理了关于鸠江区第四届中小学科技节活动方案的文档,希望对您的工作和学习有所帮助.以下是文档介绍:鸠江区第四届中小学科技节活动方案一、指导思想:为在全区中小学中普及科学知识,营造学生热爱科学、崇尚科学的氛围,培养学生积极探索、勇于创新的精神,提高学生动手实践的能力,促进学生全面发展,同时为积极响应我区创建省科普示范城区的要求,结合我区中小学科技活动特色,经研究决定举办鸠江区第四届中小学科技节活动.一、主办单位:鸠江区教育局二、承办单位:芜湖市第三十二中学三、活动时间:暂定2007年11月22日前后(具体时间根据天气情况确定)四、参加对象:区中小学生、区中小学科技辅导员五、活动方案(一)组织领导1、成立活动组委会组委会负责科技节活动总体方案的设计和活动的组织实施,协助新闻媒体对活动的宣传报道等工作.2、组委会名单主任:赵敬东副主任:杨祥衡李广庆许斌陶承军成员:姚晓虎曹小谋汪文付杨正安邢修林吴云杨国强胡宗品(二)活动要求1、各校要高度重视此项活动的开展,加强宣传力度,在全校营造良好的重科教氛围,在人、财、物方面给予有力支持.2、报名截止日期为2007年11月15日,请各校将科技节报名表(见附件)通过电子政务报区电教馆.(三)活动项目竞赛项目1、发明创造类:作品内容不限,要求是学生个人运用有关的科学理论知识制作出的新颖独特、具有实用意义的实物作品.2、创意设计类:指因原材料、工艺等限制未能做出实物的创新设计,但必须是根据科学原理可以完成的(金点子).3、科学小论文:指中小学生源于科技活动撰写的科学成果论文.如:实验报告、考察报告、观察(观测)报告、调查报告、研究报告等.4、科技展板评比及展示.5、现场电脑科幻画.6、热气球升空.7、手掷纸质模型滑翔机.(直线距离)展示项目1、机器人展演.2、叶脉画制作演示.3、凤鸣科普站“校园科技接力”活动展示.(四)评审标准1、发明创造、创意设计、科学论文类评审标准“三自”原则和“三性”原则自己选题:选题必须是作者本人发现、提出、选择的.自己设计和研究:设计中的创造性贡献,必须是作者本人构思、完成的.主要论点的论据必须是作者通过观察、考察、实验等研究手段亲自获得的.自己制作和撰写:作者本人必须参与作品的制作.论文必须是作者本人撰写的.科学性:包括选题与成果的科学技术意义、技术方案的合理性和研究方法的正确性、科学理论的可靠性.先进性:包括新颖程度、先进程度、技术水平与难易程度.新颖程度指该项发明或创新技术在申报日以前没有同样的成果公开发表过,没有公开使用过,该项研究课题及论文的选题有创意;先进程度指该项发明或创新技术同以前已有的技术相比,有显著的进步;指课题研究及论文的研究结论所具有的科学价值和学术水平.实用性:指该项发明或创新技术可预见的社会效益、经济效益或效果;指课题研究及论文的影响范围、应用意义与推广前景.小学生的项目在依据“三自”和“三性”原则的同时,根据目前小学生进行科学探究活动的特点和水平,融入“做中学”科学教育理念,重点考查项目的探究过程,考查在探究过程中小学生初步探究能力和基本科学知识、科学方法的掌握.发明创造、创意设计类作品须填写附2“发明创造和创意设计作品说明”表.2、科技展板评比及展示要求:各校按统一规格制作2块科技教育宣传展板,按高170厘米,宽90厘米制作.一块展板介绍本校开展科技活动的情况以及学生的科技小论文等;另一块展板围绕本届科技节主题(节能绿色健康)专门介绍科普常识或最新科技动态,最好以专题形式出现.展板总体要求美观、图文并茂,有科技特色,不得到广告公司统一喷绘.3、现场电脑科幻画比赛形式:现场运用各类绘画软件或图形、图像处理软件(金山画王除外)制作完成的绘画作品;包括主题性单幅画或表达同一主题的组画、连环画.单纯的数字摄影画面不属于此项作品范围.评分标准:(百分制)①主题正确、鲜明、突出.(30分)②构思健康、新颖、有创意.(20分)③绘画方面:用笔细腻、色彩调配等(50分)参赛人数:各代表队参赛人数限定2人以内.比赛分为小学组和中学组两个组别.备注:各校在报名时需标注清楚使用何画图软件,以便赛方提供相应软件.4、热气球升空注意事项:这项比赛有一定的危险性,要教育学生注意安全.升空要求:参赛者将事先制作好的热气球带入比赛现场,并且贴上编号(在赛前的科技辅导员会议上进行抽签决定),热气球在升空时,下方必须有不少于1m的铁丝相连,在铁丝的下方与绳子相连,热气球升空高度要求达到20米.评分规则:本次比赛以热气球升空的负载多少决定名次(负载为50克的钩码,由大赛组委会发放),若负载相同,以升空时间决定成绩,用时少的获胜.所有选手必须按抽签顺序依次进入比赛场地进行比赛,比赛只进行一轮,要求在15分钟内完成准备、点火升空(达到20米高度)、安全回收和灭火四个程序.遇到下列情况时比赛成绩无效:热气球升空不足20m.热气球没有成功回收的;热气球被烧毁的.总用时超过20分钟.参赛人数:各代表队限定3组,每组3名学生.比赛分为小学组和中学组两个组别.评奖办法(特设)所有拥有有效成绩的小组均有奖,一、二、三等奖分别按20%、30%、50%设置.注:“区e之梦科技营”将组织参赛学校科技辅导员对“热气球升空”进行培训,培训时间另行通知.5、手掷纸质模型滑翔机制作要求:由组织单位提供1张70克的a4纸、在10分钟内现场完成一架飞机折叠.(不得将成品飞机带入场地,机身长度不得低于20厘米,翼面宽度不得少于2厘米)评分规则:在宽8米的道上手掷飞行.以起点至首次落地点的距离为成绩,如落点出8米道宽,成绩为0.按飞行距离长短排列成绩.(制作不评分)参赛人数:各代表队参赛人数限定6人以内.比赛分为小学组和中学组两个组别.附1:鸠江区第四届中小学科技节报名表学校:_____________日期:_____________序号姓名性别参赛项目辅导教师备注附2:发明创造和创意设计作品说明项目名称项目简介设计该项目的目的和基本思路该项目的科学性、先进性和实用性该项目中申报者的主要贡献(发明点或创新部分)所在学校意见附3:科技节开幕式当天活动具体安排表时间内容地点负责人备注9:00开幕式领导讲话操场主持人32中舞蹈表演操场李嘉9:30热气球升空操场杨国强9:30手掷纸质模型滑翔机.篮球场胡宗品8:30电脑现场科幻画网络教室吴云9:30科技创新优秀作品展示科技室邢承喜9:30科技展板展示操场看台邢修林10:00—11:00机器人展演多媒体室曹小谋10:00—11:00叶脉画制作演示阶梯教师汪文付10:00—11:00凤鸣科普站“校园科技接力”活动展示科技室罗小飞
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中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)05(a)-0158-03
1 通用航空产业成为助力我国经济增长的新动力
长期以来,基础设施建设、房地产投资与开发、对外出口贸易是促进中国经济增长的三个主要方面。随着全球经济下行风险的增大,上述三个方面在拉动我国经济增长中的作用难以持续,我国经济正处在由10%左右的高速增长向中高速增长的转换过程之中,中国经济已经进入新常态。经济增长持续下行、企业利润持续降低、居民消费成本逐年上升、外商投资规模逐渐缩小,我国经济转入中低速增长的趋势已成定局[1]。在这种外需低迷、内需不振的情况下,如何挖掘和开发新的经济增长点,为我国的经济全面协调发展注入新的活力,是我们必须思索和面对的问题。
虽然我国经济增长速度放缓,各个行业发展速度缓慢,但近年来,通用航空产业在我国经济发展过程中,一直处于高速增长的时期,企业数量、机队规模、飞行小时数、从业人数等均稳步增加,这从侧面说明,通用航空市场需求强劲,动力持续释放,是我们经济增长的新动力。通用航空作为我国的“战略性新兴产业体系”, 对促进地区经济结构转型、扩大内需、保障民生将起到非常重要的作用,也是在经济新常态和供给侧结构性改革大背景下,国家经济转型升级的重要选项。
1.1 通用航空产业的发展对调整我国经济发展结构具有重要意义
就我国经济下行而言,经济增长速度逐年放缓,从2011年的9.3%,下降到2015年的6.9%。直接的原因在于内需不足。就投资需求而言,一方面,传统产业的投资收到产能过剩的影响,在原有的基础上继续扩大已经不可能;另一方面,新兴的投资方向并没有真正兴起,产业结构升级动力不足。就消费需求而言,随着国民收入的逐年增加,居民消费需求已经从满足基本生活需求为主要目标转换为全面提升生活品味和质量的需求的转变,但是我国创新供给不足,对消费者新的、高层次的需求的满足程度契合性较低。
就投资需求而言,通用航空发展将带动机场建设、机务维修、空中交通管制系统、民航服务业以及民航教育培训等新的投资需求,创造出新的战略性主导产业对投资的引领,全面提升我国投资需求的质量和品质;成为经济投资新的国民经济增长点。
就消费需求而言:通用航空产业的发展,将会形成新的商业生态,催生新的消费领域,观光旅游,通勤飞行、个人娱乐、培训飞行等的航空消费需求会日益增长,必然会对提升全民消费结构升级和品质提升带来重要的影响。
1.2 通用航空产业发展对孵化高新技术企业,带动新技术创新具有重要意义
自主创新能力是国家竞争力的核心,也是企业生存和发展的关键。企业自主创新能力增加,新技术研发能力提高,是经济增长的主要动力和来源。通用航空产业是高新技术产业。从通用航空产业链结构来看,通用航空器的研发和制造位于整个通航产业链的顶层。通用航空器的研发和制造必然带动新材料、电子、通信、能源、精密制造等一系列相关的高新技术产业的发展。带动形成一批专业信息、专业技术、专业人才汇聚的具有国际竞争力的高新技术企业,带动新技术的创新与研发,推动产业结构的进一步升级,促进经济的高速增长。
1.3 通用航空产业发展对促进就业稳定增加具有重要的意义
就中国目前经济的发展形势而言,传统的依靠上马大工程项目来带动就业岗位的情况已经不复存在。目前国家应该探索通过新兴产业的发展,创造新的就业环境和岗位,为经济的发展增添活力。通用航空的发展除了能够提供大量航空类的就业岗位外,围绕私人娱乐飞行、旅游飞行、公务飞行、航空训练飞行、体验飞行等方面提供大量的服务性工作位。此外,通用航空产业的发展,还能带动一批新兴行业的发展,进而创造出更多、优质的就业岗位,激发就业潜力与活力,促进经济的健康、持续、有效的发展。
2 通用航空航务人才在通用航空产业发展中的作用
通用航空产业的发展离不开安全飞行。近年来,我国通用航空安全形势并不乐观。行业安全事故概率持续走高,给原本就积贫积弱的通用航空产业发展带来更大挑战。
提到保障航空安全,人们首先想到的是飞行人员、机务维修人员在航空安全中的重要作用,而管制人员、飞行签派人员、情报人员、气象保障人员的作用往往容易被忽视。就通用航空飞行安全而言,不仅仅需要技术精湛的飞行人员和通用航空器机务维修人员来全力保障安全,而且与公共运输航空飞行安全一样,通用航空的安全运行通用离不开机场管制人员、飞行签派人员、航行情报人员、气象保障人员等航务保障人才的通力合作。从一些国际权威研究机构的统计数据来看,飞行事故中,人为因素占50%以上,换句话说,降低人为因素,则飞行事故可以减少一半。因此,要做到安全运行,通用航空航务人才的重要性不言而喻。通用航空航务技术人员必须具备高度的专业素质和技能:不但要全面了解相关学科的专业知识,还要对航空器的工作原理谙熟于胸;不但要熟知各个系统,还要在出现异常情况时具有协助机组分析和解决问题的能力,通用航空航务人才能力的高低,直接影响到通用航空的安全运行,只有保障通用航空安全运行,才能够确保整个通用航空产业的发展[2]。
3 通用航空航务人才总量需求预测
截止到2015年年底,中国在册通用航空器总量为2235架次,按照行业平均人机配比来计算,保障人员(特指民航局授予执照的机场运营、通信、气象、签派等专业人员)配比为0.5∶1,应有保障人员1100名左右。根据我国十三五通用航空产业发展规划,十三五末我国通用航空器的数量将达到5000架次。以此推算,未来五年内,我国围绕通用航空航务运行保障的人员需求将达到2500名。
通用航空专家委员会预测,未来10年我国通用航空飞机需求量约10000架,其中活塞恿Ψ苫6000架、涡桨动力飞机2000架、喷气公务机500架、直升机1000架,预计市场规模约1500亿元。按照产业拉动比1∶10计算,通用航空全产业产出规模约为15000亿元。相应的通用航空航务技术岗位的需求量预计为上万个。同时每年又有一定数量的人员流失,都需要大量补充从事通用航空航务技术保障工作岗位的人员。
4 我国通用航空航务人才现状及培养情况分析
4.1 通用航空航务人才现状分析
随着通用航空飞行量的不断增加,为通用航空运行安全提供航空运行指挥、航空气象分析、航空情报服务、飞行计划制作、飞行动态监管等航务保障等工作专业技术和管理人才变得更加亟需[3]。但是由于我国长期以来重公共运输飞行,轻通用运输飞行,造成我国通用航空航务技术领域的专业人才有限,人员素质参差不齐,新入职的人员急需强化培训和锻炼,老员工专业技术人员知识结构不合理,造成了通用航空航务工作面临缺乏既懂技术,又懂管理的高级技术人才的尴尬局面。航务工作涉及到飞行的各个环节,航务人才的良莠不齐给通航运行安全留下了较大隐患。
4.2 通用航空航务人才培养现状分析
为了满足保障通用航空器运行安全的需要,民航院校围绕通航航务保障方面已经开设了相关专业,去培养通用航空一线急需的高技能技术人才来满足我国通用航空相关技术工作的需求。但是现行的人才培养主要存在如下几个方面的问题:(1)人才培养方案制订过程简单化,岗位工作任务与职业能力调研不深入,不全面,造成了专业定位、人才培养目标与行业需求不匹配;(2)专业对应岗位群认知片面化,未能形成有效的专业人才培养模式,教学模式在实际教学过程中可操作性较差;(3)课程体系设置不合理,照搬了空中交通管理、机场运行管理、飞行签派等专业,没有形成具有通航航务职业特色的课程体系(4)实践实训课程不足,未能将实践教学与理论教学有效衔接,未能为学生提供基于虚拟现实环境下的通航航务技术实训。
5 我国通用航空航务人才素质及培养措施
5.1 通用航空航务人才素质结构
通用航空航务人才素质结构主要包括:意识素质、知识素质、能力素质、身心素质、品德素质五个方面[4]。
(1)意识素质
指从事通用航空航务工作的理想、信念、兴趣、成就动机或抱负水平。对于通用航空航务人才而言,保障飞行安全是最高的工作职责,而是否具有良好的从事通用航空航务保障工作的意识素质,是实现这一最高工作职责的首要条件。
(2)知识素质
作为通用航空航务人才的工具性素质。主要为:应急救援指挥和协调技能;包机保障方法与协调技能;通航公司运行控制流程和方法;航空气象资料和图表的分析方法;通航航务管理的方法和规范;航空情报资料处理流程和方法;飞行领航的基本理论等知识。
(3)能力素质
通用航空航务人才能力素质包括一般能力、特殊能力、创新能力和社会能力四个方面。其中一般能力主要为思维能力、观察能力、记忆能力、想象能力、语言能力、操作能力、外语能力等。
(4)身心素质
通用航空器的飞行活动一天24h都可能执行。因此,倒班制、夜班通宵的工作任务、工作条件和工作环境对于通用航空航务保障人员来时是经常面对的。
这种工作性质对工作人员的工作压力极大,需要具备较好的心理素质,包括坚强的毅力、耐力,乐于吃苦、勇于拼搏的精神等。
(5)品德素质
品德素质同身心素质一样对于通用航空航务人员能否正常开展工作具有重要的作用。没有良好的品德素质作为支撑,就很难形成高度安全责任意识,进而就很难成为一名合格的通用航空航务保障人才。
5.2 空航务人才培养措施
针对我国通用航空航务人才队伍及人才培养现状存在的问题,作者认为应加强通用航空航务人才的培养,以高素质的通用人才队伍为通用产业发展保驾护航。
应该以培养符合保障通用航空器运行安全的高素质航务人员为目标,以贴近通用航空航务岗位实际要求、贴近通航航务人员自身需求为宗旨,以适应通用航空事业发展、建设学习型组织、构建终身教育体系为目标,全面推行校企合作框架内的新型能力提升培训教育模式。按照通用航空航务岗位需求,建立通用航空航务人才培养理论课程体系,实践操作课程体系,通航航务人才培养教材体系,人才培养共享型资源库体系[5]。利用校企合作的模式整合企业和学校的优质资源,充分体现“学校主动服务企业,企业发展依靠学校”的先进理念,为通用航空航务人员的资质和能力建设做出贡献。
参考文献
[1] 刘世锦.供给侧改革的重点是要素市场改革[J].智慧中国,2016(9):4-6.
[2] 董青.通用航空航务现状对民航交通运输专业人才培养的启示[J].交通企业管理,2015,30(11):73-76.
二、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学内容
中国民航大学是一所以工为主,理工结合,集管理学、经济学和法学等学科全面发展的综合性行业院校,在校学生均为非生物专业。学校利用航空医学研究所的师资力量从2006年开始给全校本科生开设自然科学类公共选修课《生命科学概论》,深受学生欢迎,每学年选课人数达到800人。向非生物学专业学生开设《生命科学概论》课程的教学内容定位于“基础性、系统性、趣味性和学科交叉性”,从介绍生命科学基础知识的物质基础入门,衍射到生命活动的基本单位———细胞,从细胞到细胞工程;从生物物质代谢深入到生物遗传的本质———基因,从基因到基因工程,直至现代的分子生物学技术,从分子水平上阐述生物的奥秘;同时还从动物、植物、微生物等不同的生物类群上描述生物的多样性以及生物与环境的关系,通过科学性、趣味性、学科交叉性和贴近生活性的内容介绍生命科学领域的最新进展以及与我们人类自身生存和健康方面的相关知识,使学生的生命科学素质得到提高。讲授内容在注重系统性的基础上包含了最新的科技前沿、最广泛运用的生物学技术手段、最热点的人类疾病、最新的交叉学科等等。我们密切关注科技最新动态,把其中反映生命科学和生物技术最新进展的内容及时移植到我们的教学中去。例如:在“遗传”部分介绍癌症、糖尿病、高血压等现代慢性疾病在遗传方面的研究近况;在“病毒”部分介绍SARS、H7N9等疾病的致病机理、防治途径和治疗方法;在“免疫系统”介绍艾滋病的基本知识及预防;在“环境”部分介绍日本福岛第一核电站泄漏等。这些“时尚”新内容很受学生欢迎,让学生了解生命科学,激发对生命科学的兴趣。
三、非生物专业开设《生命科学概论》公选课的教学方法
1.采用多媒体教学手段加强学生的感性认识
《生命科学概论》教学内容庞杂、信息量大、知识难点多。所谓“百闻不如一见”,直观的东西更易于接受、理解和记忆。利用多媒体教学,通过图文声像并茂的组合方式讲授课程,将书本知识化静为动,化虚为实,化抽象为直观,不仅增加了课堂的教学信息量,提高了学生学习效率,而且增强了学生对知识的理解及方法的运用。另外,可在课堂上利用多媒体设备播放一些生物学相关影像资料,给学生更为直接的视觉感受。例如播放科教片《人类消失之后》,让学生充分理解人类和大自然和谐相处的重要性。
2.开展课堂主题演讲激发学生的学习兴趣
为了激发学生学习的主动性,提高课堂教学的参与度,了解生命科学的研究进展,我们组织开展了课堂专题演讲的研究性学习活动。教师初步确定当前生命科学重要前沿问题的题目,如生物芯片、基因工程、干细胞、生态与环境可持续发展、转基因食品等,把学生按5~6人一组分组,每组确定一个主题,学生通过网络和图书馆查阅相关文献资料,小组讨论写成小论文,并做成幻灯片在班上交流演讲。这样增强了同学之间以及同学与老师的沟通交流,活跃了课堂气氛,充分锻炼了学生的文献检索利用、团队协作、论文写作和口头表达等综合能力,收到了良好的效果。
3.引入社会热点问题,开展辩论赛,提高学生理论联系实际的能力
科技是一把双刃剑,生物高科技的发展给人们的生活带来舒适快乐,同时也给人们带来了很多的困惑甚至危机。人们在开发利用生物技术时,有可能出现意想不到的安全问题,生物技术的误用以及生物技术的非道德应用也可能带来很大的安全隐患。这些与生命科学有关的热点问题具有鲜明的时代性和综合性,学生对这些热点问题的探讨有利于增强他们的科学敏感性和社会责任感,以培养他们捕捉信息、分析事物的能力。首先,教师初步确定当前生命科学具有争议性的热点社会问题,如食品添加剂的利与弊、克隆人的利与弊、转基因食品的利与弊、垃圾焚烧的利与弊、安乐死是否应该合法化等。学生通过分组每10个人一组,每2组自由选择一个辩论主题作为正方和反方进行辩论,每个班级推举一名主持人来主持辩论赛。通过辩论赛,增强了学生之间的团结、合作、竞争、进取的意识,为学生提供了一个思考和展现自我的平台,并让学生对科学研究有了更进一步的认识,大大提高了学生理论联系实际的能力。
4.多元化的考核方式
学生的课程成绩由平时成绩和考试成绩组成,其计算方式为:最终成绩=平时成绩(占30%)+期末开卷考试成绩(占70%),其中平时成绩的考核主要由课堂出勤(占10%)、课后作业(占10%)以及课堂小论文(占10%)三部分内容构成,期末考试成绩采用撰写课程论文和期末理论考试相结合的方式。这种多元化考核方式不但评价了学生参与教学活动的态度、完成作业的质量,又考查了学生对知识的了解和掌握程度,同时多元化的考试方式也增加了学生的学习兴趣,减轻了学生的思想压力,且避免了少数学生平时不学习,通过考前突击准备获得较高分数,导致课程成绩不合理的情况发生。