近期,公司引进了安装HUD的A319并投入使用,并计划今后新引进的A320系列飞机全部安装该设备。对于这种新的设备,你了解吗?
What is HUD?
HUD=Head Up Display 也许你在一些高级的汽车上见过
叫啥来着?抬头显示仪?
但是在航空领域,它有一个正式的中文名:平视显示器
该技术源于军工技术,在战斗机上的应用使飞行员在空中格斗中,保持较高的情景意识,更好的控制飞机和追踪目标,是空战致胜之利器。
自上世纪八十年代初,HUD开始应用于民用干线飞机,并日趋成为驾驶舱的重要组成部分与军用HUD相同,民用HUD是一种机载光学显示系统,可以把飞机飞行信息投射到飞行员视野正前方的透视镜上,使飞行员保持平视状态,在同一视野中兼顾仪表参数和外界目视参照物。不过对民航飞飞来说,它不是用来空战的,而是有效地增强飞行员的情景意识,提高飞行品质和低能见度条件下的运行能力。
下图是A350安装的THALES公司的HUD
是不是高大上了许多?
有童鞋会问了,花了这么多银子就是为了显摆???有钱,任性啊!
嘿嘿,好吧,就这个问题,下面会慢慢解释
Why do we use HUD?
先来说说HUD的运行优势:
中国民航局基于飞机机载设备和机场可用地面设施情况,以及航空运营人的申请,批准不同类别的运行。支持标准的I、II、III类精密进近运行,机场需要建设特定的地面导航设备和助航设施以满足运行要求,而飞机上安装了HUD设备可以减少对灯光和助航设施配置要求,实现更高“类别”的运行。HUD设备与可靠的仪表着陆系统(ILS)和低能见度运行程序相结合,允许航空运营人在满足条件的机场I类地面设施上实施特殊批准的I类、II类甚至III类运行。
中国民航实施HUD运行,可有效改善飞行运行安全品质,提高飞机全天候运行能力,也可以作为标准II、III类运行机场建设的有益补充,在降低运行最低标准的同时,确保低能见度条件下的飞行安全。(摘自AC91-FS-2014-03R2)
看懂了吗?简单点说就是机场建设少投入,用了HUD就可以实现更高类别的运行了,这是关键!
看图说话:
下表是这六种运行最低标准:
截止至2013年底,局方已在七个机场批准执行“特殊批准的I类运行”它们是:北京/首都、上海/浦东、广州/白云、成都/双流、西安/咸阳、济南/遥墙、青岛/流亭。
局方还计划在2年内再进行58家机场的审定工作。
省的都是真金白银啊!
其实如果你认为HUD仅仅为了干这点事,那你可就太那个啥了,其实它只是一盘棋迈出的第一步,它未来将结合新技术提高飞行员的情景意识(特别在低能见天气条件下)、提高运行品质、增加安全余度,这才是重点 !这些新技术包括:
这么多新技术有点晕啊!举个栗子吧
EVS: 人眼人眼所见
红外视景
是不是看得清楚多啦?
啥是EFVS呢?算个加法:EFVS=EVS HUD ,简单吧?
其它新技术,感兴趣的小伙伴自己去查吧。
HUD就是简单把PFD上的信息投射在HCU上吗?
答案是:大多数信息跟PFD是一样滴,但是还整合了ND上的一些信息,如:风的信息
地面滑行的时候有地速显示哦!妈妈再也不怕我滑行超速了!
还有导航台显示哦!
常规的信息就不累述了,下面介绍几个HUD的独门绝技!
核心符号(core symbol):attitude/energy box
它包含了:
飞机的姿态(俯仰,横滚,侧滑和航向)
FPV(小鸟)
总FPA(Total Flight Path Angle)
速度偏差(在小鸟的左“机翼'上)
总FPA与FPA和加减速的关系示意图:
总FPA(我们称之为CHEVRON)其实代表着飞机的能量,它表示飞机保持当前的推力和一个恒定的速度可保持的FPA,换句话说,就是FPA和加减速的矢量叠加。
速度偏差示意图:
有了总FPA和速度偏差指示,你就会更好的监控并控制飞机的能量啦!
HUD在进近和着陆期间,会给我们提供哪些特殊的信息呢?
合成跑道和跑道延长线(LOC轴)
最终进近FPA
接地点
当机组按压EFIS控制面板上的LS按钮,且飞机出于FMS APPR阶段,合成跑道显示。它在HUD上消失,当飞机到达:
·最低高度或
·50ft,如果选择了“NODH”或
·高于跑道入口400ft
合成跑道是FMS中选择的跑道按比例显示,使IMC/VMC无缝过渡时帮助机组找到真正的跑道。
合成跑道包含:
·跑道本身,与实际跑道一致(相对长度和位置)
·LOC轴
·接地点,基于G/S原始数据
·最终进近FPA,它是当前飞机位置到地面的投影,沿着选择的ILS的梯度(常规进近-3°,直至陡的进近-5.5°)
下面两图可以更直观的理解这些显示信息
飞行中发生偏差,如下图所示修正:
进入拉平阶段,HUD还会”告诉“你,该拉开始啦
HUD这么“高级”咋不弄个彩色的呢?那PFD上的工作,待命,限制模式如何区分呢?单一绿色估计还是从成本上考虑吧(笔者认为)但是关于模式问题,怎么能难倒聪明的设计师呢?
在HUD的FMA部分,为了清晰地区分AFS和A/THR的接通、待命方式,在它们之间有一条虚线。另外,所有待命方式以比接通方式小一号的字体显示
为了显示PFD上的高度强制待命方式,HUD采用了反色的ALT方式
为了节约大家的流量,还有一些其他的信息,如DECLUTTER,X-WIND模式等,就不在这里累述啦,可以参考airbus或者航空公司制作的官方课件系统的学习。
总结:
HUD提供特殊的符号可以显著的增加飞行员的情景意识,特别是在进近和着陆阶段,可以使仪表飞行与目视飞行无缝衔接。
使用HUD可以使机场在不增加投入的前提下,实行更高级别的运行。
为未来的新技术的应用和推广做铺垫(EFVS等)。
笔者言:文章中大多内容来自官方课件,但也有一些个人理解,如有不当之处,敬请指正!
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