「糾結的」水陸兩棲飛機起落架告警
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1. 起落架告警的由來
眾所周知，起落架裝置是飛行器最重要的部件之一，在起飛、著陸、滑跑、地面移動和停放階段擔負著承力和地面操縱使命。另一方面，為了消除起落架在飛行中產生的巨大阻力，大部分現代飛機的起落架被設計為可收放的，即在飛行中起落架被收起，著陸前才放下。然而，可收放起落架在帶來飛行性能巨大提升的同時，也帶來了一些麻煩，其中就包括起落架構型錯誤。起落架構型錯誤即著陸時起落架未放下並鎖定，會致使起落架功能完全喪失，造成災難性後果。
航空史上，曾發生過很多起起落架構型錯誤導致的事故，例如1969年8月前蘇聯莫斯科民用航空公司一架llyushin 18V型飛機就曾發生飛行員在降落時忘記放下起落架，致使16人遇難。起落架構型錯誤的主要原因有機械原因和人為差錯，而且人為差錯造成的結果往往更為嚴重（相比發生過多次的有準備的機腹迫降，忘放起落架會導致飛機受到更嚴重的損毀）。
為了避免起落架故障或起落架構型錯誤導致的降落事故，現代飛機上多裝有起落架警告裝置，並且在適航規章25部729（e）條中提出了以下約束：
（2）當準備著陸時如果起落架未在下位鎖鎖住，必須向飛行機組發出持續的或定期重複的音響警告。
（3）發出警告的時間必須足以來得及將起落架在下位鎖鎖住或進行復飛。
（4）本條(e)(2)所要求的警告不得有容易被飛行機組操作的手動關斷裝置，以免其可能因本能、無意或習慣性反應動作而關斷。
（5）用於發生音響警告的系統設計必須避免虛假警告或不當警告。
（6）用於抑制起落架音響警告的系統，其阻止警告系統工作的失效概率必須是不可能的。
CCAR25部作為一部頂層技術法規，對一條告警採用如此大的篇幅（僅次於失速告警）進行約束是很少見的，由此也可見起落架警告裝置的重要程度。
2. 起落架告警設計方法和實例
告警功能的設計一般會分為人機界面設計和功能邏輯設計。人機界面設計的需求來源來自於安全性分析、飛行程序、頂層人機設計原則等，最終會得到告警功能的外在表現——聲/光/顯示需求。另一方面，功能邏輯設計就是設計告警的觸發條件，是告警功能設計的內核。與人機界面設計相比，功能邏輯設計更需要分析飛機本身。
根據故障模式和影響分析（FMEA），設計師可以輕鬆地捕獲起落架告警的觸發條件之一——某一或某組合起落架未放好並鎖定，通常是任一起落架未放好並鎖定。顯而易見，起落架未放好並鎖定只會在降落時造成危險，所以，起落架告警必須在即將降落前被觸發，過早會給機組帶來困擾，而接地後告警就太晚，失去了預警意義。那又如何預先識別飛機「即將」降落呢？為解決這個問題，設計師就必須要定義確切的飛機降落構型。
因為運行的特殊性，飛機在降落前是有很多徵兆的（可不像汽車一腳剎車那麼簡單），這些徵兆就是飛機的降落構型。飛機的降落過程就是一個降高降速的過程，所以通常飛機的高度、動力/阻力操縱中有即將降落明顯的徵兆。這些徵兆加上起落架狀態，就組成了常規飛機的降落構型，告警的功能邏輯就水到渠成了。通常，陸基飛機的起落架告警邏輯都不會太複雜，例如，B757飛機的起落架告警邏輯為：任一油門桿在慢車位和無線電高度低於800英尺或著陸襟翼放下時，任一起落架未放下鎖好。主流的大型運輸機大多採用了這種起落架告警邏輯。某些小型飛機因為操縱更靈活且沒有真高感測器，會導致降落構型稍稍有所不同，需要設計師結合飛機進行更有針對性的設計。總體來說，陸基飛機的起落架告警邏輯設計還是相對成熟的。
3. 水陸兩棲飛機的起落架告警
水陸兩棲飛機，顧名思義，就是能在陸地跑道和符合條件的水面上均可起降的飛機，這種特殊運行方式在各個方面給設計師們帶來了新的挑戰，這其中也包括起落架告警。問題還是從降落構型開始說起：水陸兩棲飛機的降落同樣是一個降高降速過程，但不同的是，在陸基降落時，飛機需要放下起落架，利用起落架來擔負承力和地面操縱任務，機腹接地是危險的狀態；而在水面降落時，飛機需要利用機腹船體來漂浮，突出的起落架不僅會造成起落架本身的結構損傷，而且在高速情況下其巨大水阻會造成飛機失控的災難，所以此時必須起落架收起。要把如此截然不同的兩種降落構型要統一到起落架告警功能中，設計師面臨的首要問題是：如何明確飛機即將降落的場所是水基還是陸基。
Be-200型水陸兩棲飛機
然而，這個問題並不簡單，當前尚無成熟可靠的技術手段能夠探測到數千英尺外的下滑道盡頭是否陸基，水面降落和陸基降落在飛機的高度、動力/阻力操縱上又完全一致。為此，設計師們只好採取間接地手段來判斷降落的目標是否陸基。其中一個可接受的思路是採用人工干預，即新增了一個操縱器件，可以用來選擇即將降落於水面還是陸地，並方便機組檢查。告警計算機根據機組的選擇結果，區分出此時起落架應該是收上鎖定還是放下鎖定，從而根據當前飛機構型來判斷是否給出告警。
對這種設計思路，筆者認為尚有不足。這種設計雖然可以在出現機械故障導致的起落架收上/放下失能時給出告警，但並不能在機組人為失誤時給出告警。如果機組在選擇降落模式時出錯並沒有檢查到，會導致之後的告警結果帶有明顯的誤導；既然機組可能忘記放下起落架，同樣也可能在選擇降落模式時出錯，這種設計並不會降低人為差錯的幾率。
小翼更推崇另一種設計思路：根據高度、動力/阻力操縱判斷出降落計劃後，利用飛管解算出降落點的大致坐標，在地圖資料庫中查找降落點附近是否有陸基機場，如果有，則判定為陸基降落模式，反之則是水基降落。但這種設計思路也有很多問題：首先，機組不會反常規的選擇把飛機降落在陸基機場附近的水域（陸基機場各項條件更優，自然是飛機降落的首選）；其次，判斷「附近」這個範圍的具體數值需要充分論證並實踐；最後，這會提升地圖資料庫的安全性要求，增加資料庫的維護成本。
面對如此「糾結」的水陸兩棲飛機起落架告警，親愛的讀者們，你們有什麼高招呢？
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