垂直导航 (VNAV) 模式下降时意外改平

SR 3-5594143814 和 SR 3-5592101237

自有案例

2023年3月,有飞机发生一起垂直导航 (VNAV) 模式下降时意外改平的 SDR 事件。乌鲁木齐进近阶段在3872FT,自动驾驶、自动油门接通,下降率出现异常减小,由800FT/MIN减小至400FT/MIN以内,飞机姿态由1.5度左右增加至4度以上,飞机垂直轨迹开始产生偏差,机组断开自动驾驶,开始修正垂直偏差并执行复飞程序,后续重新加入25号RNP进近。

译码情况如下:

17:55:58 QNH5400FT,着陆形态完成,LNAV接通,自动驾驶接通,自动油门接通,机组接通VNAV, VNAV PTH方式指示正常。
17:56:45 QNH4896FT, VNAV PTH、LNAV 方式,自动驾驶、自动油门接通,机组调定最低高度2500FT,飞机状态正常。
17:59:40 飞机通过FAF点,开始转入下滑,VNAV PTH\LNAV方式显示正常,自动驾驶、自动油门接通。
18:00:24 QNH4384FT (无线电高2276FT),飞机状态稳定,VNAV PTH\LNAV方式显示正常,自动驾驶、自动油门接通,机组调定复飞高度4900FT。操作程序正确。
18:01:04 QNH3872FT,VNAV PTH\LNAV方式显示正常,自动驾驶、自动油门接通.下降率开始异常减小,由800FT/MIN减小至400FT/MIN以内,飞机姿态由1.5度左右增加至4度以上。飞机垂直轨迹开始产生偏差。
18:01:13 QNH3840FT,VNAV PTH\LNAV方式显示正常,垂直偏差逐渐增大,机组断开自动驾驶,开始修正垂直偏差,指引指示一直不正常,显示高姿态指示。
18:01:56 QNH3392FT,VNAV PTH方式断开,LNAV方式显示正常。
18:02:07 QNH3232FT(无线电高度1106FT),机组按压TOGA电门,执行复飞程序。
后续重新加入25号RNP进近,正常落地。
根据QAR数据和机组反馈分析,进近过程中,进近程序正确,飞机指引出现非正常指示,自动减小下降率导致垂直偏差,机组及时断开自动驾驶修正,后执行复飞程序。机组判断准确,处置正确。

根据译码及测试结果,初步分析为FMC计算机U13软件缺陷导致的飞机在垂直导航(VNAV)模式下降时意外改平(波音在FTD-34-19003有此类问题的说明),B737NG机队在梯度下降航段, FMC计算的航路可能会出现因计算偏差而导致高度层突变,从而导致飞机在垂直导航(VNAV)模式下降时意外改平。当两台FMC计算出现差异时,FMC之间有可能会出现误差比较,从而导致FMC重新预测飞行航迹。该误差比较很快会得到修正,不会触发FMC不一致信息逻辑。但是由于FMC的误差比较和重新同步,FMC可能会执行重新预测飞行航迹。 如果前一个航路点有“等于或高于(At or Above)”的高度限制,则FMC重新预测飞行轨迹时将使用该高度限制,这将导致飞机实际高度低于重新预测的FMC航迹,随后在截获新的航迹之前,飞机会出现短暂的改平。 需注意的是在出现该情况时,FMC会继续遵守所有飞行计划中的高度限制,但是飞机将出现一个稍微陡峭的航迹。对此故障,波音认为该情况机组可识别出并采取合适的措施,推荐升级FMC OPS软件到U14版本可解决。

经咨询 NDB 供应商,依据NDB 编码现则,在飞行程序设计过程中除非程序强制要求在某点必须使用固定高度时 NDB 会编为等于 (AT),其余高度限制均会被编码为等于/高于(AT/ABOVE)。如程序中未强制要求使用固定高度 但NDB 编码等于 (AT)时,飞机资态会出现突升或者突降的况,对飞行安全造成影响。因此经综合评估,进近过程中的飞行程序除非程序中要求编码等于(AT) 高度,其余未强制要求的程序均编码为等于/高于(AT/ABOVE)高度。

经过与波音和GE的沟通,厂家证实了这一问题、

Boeing/GE has completed the FMC BITE and QAR data analysis for Airplane B-2xxV for the reported event dated 24-Mar-2023. The analysis indicates FMC sent an conflicting altitude target constraint to the Autopilot while in descent to prevent the airplane from descent and to deviate from the vertical path. This is a known software anomaly with FMC OPS U13 and prior and is listed in 737NG-FTD-34-19003. Further, we confirm that this issue has been fixed in FMC OPS U14.

波音对于机组操作的建议如下:

As stated in 737NG-FTD-34-19003, operators can review the specific procedure for the presence of AT/ABOVE altitude constraints. If AT/ABOVE constraints are identified, operators can contact their NDB supplier to determine what, if any, change can be made within the NDB to replace AT/ABOVE with AT constraints. Crews should follow the attached FCTM Stabilized Approach Recommendations and Mandatory Missed Approach recommendations, which include: executing a missed approach on an RNP based approach and an alert message indicates that ANP exceeds RNP; for airplanes with NPS, during RNP approach operation, anytime the NPS deviation exceeds the limit or an amber deviation alert occurs unless the aircrew is able to change to a non-RNP procedure; for airplanes with FMC U14 or later, during RNP AR approaches, with or without NPS, anytime the UNABLE REQD NAV PERF-RNP is shown during the approach, regardless of whether or not the lateral or vertical RNP are exceeded; and for airplanes without NPS, during RNP approach operation, anytime the XTK exceeds 1.0 X RNP unless the aircrew is able to change to a non-RNP procedure.

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