著陸燈，沒那么簡單

楊謹源

國產大飛機C919翼根主著陸燈。C919一定程度上參照了國際主流機型的細節設計，并在此基礎上有一定創新，機體外部燈光設備為中國商飛與UTC宇航系統公司聯合設計制造。下方豁口為采用NACA標準的APU進氣口。

夜晚的機場，我們總能清楚的看到機身兩側兩道耀眼的白光，和汽車一樣，那就是飛機的“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，飛機也不例外，同樣需要著陸燈為其提供機外照明。著陸燈是飛機燈光系統中最重要的外部照明設備，主要作用是為飛機的夜間起降或在能見度不佳的情況下提供照明，保證良好視覺環境。由于直接關系到飛行安全，著陸燈的重要性不言而喻。

著陸燈有多重要？

飛機在夜航進近中，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，僅通過機場助航燈光系統（地面燈光）的照明和指示，進行跑道位置判斷識別，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境。根據SAE-ARP693（《著陸和滑行燈安裝設計標準》）提出的飛機著陸燈作用說明：著陸燈為飛機進近、觸地、滑行、起飛提供環境參考信息，在飛機夜航進近滑行時照射機場跑道上的主要障礙物，因此機場助航燈光系統必須有著陸燈配合使用才能更好地遵循航空安全領域“零容忍”的最高原則。

著陸燈設計要求多

民航客機的跑道入口速度一般可達140節左右（約260千米/小時），這一速度已是大多數汽車表盤上的極限速度，因此對飛行員而言，著陸燈必須擁有更好的聚光性、足夠的光線強度以及合適的安裝角度，才能在夜航進近時讓飛行員更清楚地觀察到足夠距離和寬度范圍內的地面環境，并目測高度，如果著陸范圍內有障礙物阻礙，飛行員可以及時觀察到異常情況，并預留出更多判斷時間，以便盡早做出復飛的決定。因此，著陸燈在設計階段往往需要按照要求對其光強、布局、安裝角度等問題進行多方面的考慮，以達到設計標準。

飛機較大的體型使得著陸燈得擁有足夠的照明強度，因此其光源的選擇就尤為重要。目前絕大多數客機主要采用HID（氣體放電燈）作為著陸燈光源，其優點就是發光效率高，且光強大。大型飛機的著陸燈夜間空中開啟后，其他飛機可以在超過100英里（約160千米）外的地方清楚看到。此外，為了保證光源的會聚性，著陸燈內的反光鏡通常采用鍍鉻拋光材質，并具有拋物線形狀。同時，為了保證其光照范圍達到要求，根據中國民用航空規章CCAR-121.323（夜間運行的儀表和設備）要求，大型客機至少需要裝有2具著陸燈。目前主流的民航客機會在機翼前緣中部、翼根或機腹下方，以及前起落架上，根據光源的光學特性以及飛機座級大小安裝總共3～6具著陸燈。由于民用航空器適航管理條例對著陸燈的光束角度、照射距離和照射寬度都有著嚴格的規定，因此著陸燈的安裝角度也需要進行科學的分析。試飛時，根據飛機進近、觸地、滑行和起飛時的姿態進行分析，以確定著陸燈最合適的安裝角度，達到合適的照度標準。一般情況下，飛機夜間降落，當高度下降到50英尺（約15米）時，著陸燈必須照亮跑道道面，照明寬度超過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腹上，而空客k320的著陸燈卻分布在翼根下部？為什么有的飛機在前起落架構件上裝有著陸燈，而有的飛機卻沒有？這就屬于飛機細節設計領域的事兒了。著陸燈按結構形式可分為固定式和活動式兩種，波音737的活動式著陸燈位于機腹靠近翼根的位置，固定式著陸燈安裝于機翼前緣。而空客A320因其機翼前緣有縫翼，無法安裝固定式著陸燈，只能在機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能夠收縮在機身輪廓之內，不影響氣動布局。有的飛機還把固定式著陸燈安裝于起落架構件上，用于著陸后對跑道道面提供大面積照明。我國C919飛機的著陸燈與737一樣，采用氣動融合式設計，位于機翼翼根處。部分小型單發螺旋槳飛機的著陸燈就安裝在機鼻處，簡單卻高效。

白天也得開燈飛？

細心的朋友可能已經發現，在天氣晴朗的白天，飛機也會開啟著陸燈起降，這是為什么呢？根據中國民航總局規定，各航空公司機組在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。有調查顯示，每年全世界大約會發生2萬起飛機鳥擊事故，全球民航業每年因鳥擊而造成的直接經濟損失約為12.8億美元，鳥擊已經成為航空業三大自然災害之一，因此避免鳥擊被視為飛行安全領域的重中之重。與噪聲一樣，燈光也有一定的驅鳥作用，因此，盡管在著陸燈設計指標中沒有關于驅鳥效果的明文規定，但中國民航仍然規定飛機在3000米以下高度飛行打開著陸燈。

但是，并非所有鳥類都會在燈光的刺激下產生本能的躲避行為。美國內布拉斯加州林肯大學的研究人員對脈沖式白光著陸燈在刺激鳥類躲避行為的課題中進行了研究，發現僅有部分鳥類對“脈沖光”會產生本能的躲避行為。為了減小鳥擊事故的發生概率，科學家正致力于對包含特殊波長和脈沖頻率的著陸燈進行研究，這種燈光可用于刺激鳥類的視覺感官并產生本能的躲避行為，相信不久的將來，飛機的著陸燈在保障照明的同時，也可以針對性地起到防止鳥擊的作用。

著陸燈三步走

著陸燈早期使用過大功率封閉式白熾燈和鹵素燈，但是由于其光效低熱量大、易損壞、壽命短，導致其維護周期短，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，燈芯內稀有金屬的鹵化物漸漸汽化和蒸發，與汞蒸氣的混合后產生電弧放電發光，具有發光效率高，光強度大的優點。近年來隨著電光源技術的不斷發展，人類在大功率LED光源技術上產生了重大的突破，或許不久的將來，LED光源技術在飛機著陸燈的全面應用將會成為發展的主流。

責任編輯：陳肖