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摘 要：飞机在飞行过程中，高度和速度是非常重要的两个参数，飞机本身和飞行员都需要依据这两个参数判断飞机的状态来做出相应的操作。在波音737机队故障历史上也不止一次出现过空速和高度指示异常的情况，下面结合实例浅析一下大气数据参数对于空速和高度的影响。
关键词：737飞机；空速；高度；静压源误差修正（SSEC）
一、首先明确几个基本概念
（1）动压与空速的关系：由空气动力学我们得知，动压PD=ρV2（1+ε），其中ρ为大气密度，V为飞机的空速，ε为一个修正系数，由此可见，测量飞机的真实速度可以从测量飞机的动压间接得到。
（2）静压与高度的关系：同样由空气动力学得知，静压PS是随着高度的增加而减小的，呈现近似线性关系，由此可知，测量飞机的高度可以从测量飞机的静压间接得到。
（3）静压与升降速度的关系：升降速度其实就是通过测量静压的变化率而得来，因此静压也直接影响到升降速度的计算。
（4）在飞机实际设计上，动压PD是由全压PT和静压PS间接得到，公式为伯努利方程PT=PD+PS，全压是由空速管采集的压力信号得来，而静压是由静压孔采集的压力信号而来，因此，静压的数值对于动压的数值是有影响的。
（5）航空工程实践表明，空速管对于全压信号的采集精度一般都能够满足要求，而静压孔对于静压信号的采集精度则无法满足要求，因此引入了静压源误差修正（SSEC），关于这个参数下文会有专项分析。
二、明确了以上基本概念，结合实际情况我们来分析一下各项参数对于飞机的高度和空速的影响
（1）在全压PT测量准确的情况下，静压PS变化的影响：静压直接影响到高度的计算，呈反比状态，静压变大则高度变小，反之亦然，而由PT=PD+PS得知，在全压不变的情况下，静压和动压呈反比状态，静压变大则动压变小，空速变小；静压变小则动压变大，空速变大。
飞机的静压的变化一般由以下几种情况引起：静压孔堵塞，静压管路堵塞，静压管路泄漏。
静压孔或静压管路堵塞：此时静压保持稳定不变，随着飞机的空速增大，全压增大，动压也随之增大，由于飞机有三套独立的全静压系统，此刻堵塞一侧的空速相对于正常的情况来说会变大，而高度保持不变，升降速度为0。
静压管路泄漏：此时静压会变小，随着飞机空速增大，全压增大，动压变大，空速变大，高度也变大。（注意这是管路泄漏发生在非增压区域的情况，如果泄漏发生在增压区域，结论应该相反）。
值得注意的是：在清洗飞机时会将静压孔堵住以免管路进水，清洗完成后千万不要忘记取下堵盖物。
（2）在静压PS测量准确的情况下，全压PT变化的影响：由于伯努利方程得知，在PS不变的情况下，PT和PD成正比关系，全压增大，动压增大，空速相对于正常值来说变大；反之亦然。而高度由于静压不变，测量值应为正常值。但是由于SSEC的存在，使得实际应用上高度也会产生相应的变化，下面分析SSEC的影响。
由于静压孔的测量精度不满足实际需求，人们引入了SSEC来对静压实测值进行修正，以求获得准确的高度指示。误差主要来源于两个方面：一是安装误差，取决于静压孔安装后与机表的位置差异。二是气流扰乱，由于真实的大气静压定义为飞机前方无限远处的大气压力，而飞机在飞行过程中会扰动气流，使得测量值产生误差。在NG飞机上，SSEC与飞机的马赫数、襟翼和起落架位置以及攻角有关，在AOA角度正常的情况下，马赫数的变化会影响到SSEC值，呈正比关系，从而影响到高度。此影响在低速情况下近似忽略，但是在高马赫数情况下影响值较大，值得关注。
我们设修正后的静压为PSC，那么PSC=PS+SSEC，在动压增大的情况下，马赫数增加，SSEC值增大，PSC增大，高度变小。同样，动压减小时，SSEC变小，PSC变小，高度增加。
但是由于波音的设计原因，此影响在737CL和737NG上表现不同，技术部门对此也有过结论并下发过相应的技术通告如下：
对于737NG飞机，SSEC大小取决于马赫数和AOA位置，这两个参数由ADIRU进行均衡计算得出。SSEC值会一直进行计算，只是在低马赫数时纠正值较小，在0.4马赫前不用SSEC，故在低空速下，SSEC值较小。而对于737-300飞机，SSEC主要取决于马赫数，不受AOA传感器位置影响。ADC计算的SSEC值对高度的修正不如737NG飞机上明显。在马赫数接近到0.55马赫时，才会影响高度显示。对此，在做大气数据系统测试步骤中，737NG和737-300不同表现在：①在737NG飞机上，保持静压压力不变，当改变全压压力把IAS增加到240节时，高度指示会减少200英尺；②在737-300飞机上，保持静压压力不变，当改变全压压力时，高度指示几乎不改变。
三、下面列举一些实例来说明在排故过程中关于以上理论的应用
（1）某737NG飞机曾经在几年前出现过空速及高度不一致的现象，详细情况为宁波过站机组反映空中巡航高度26600英尺时，左右空速不一致，左侧270节右侧140节，高度左26600英尺右27000英尺。总结为空速左高右低，高度右高左低。持续到飞机下降至16000英尺后，右侧数据恢复正常。
我们来分析一下此故障的可能原因，由于飞机两套全静压系统彼此独立，而从数据上判断明显右侧空速数据异常，那么可以得知故障现象为右侧空速变小，高度变大。由以上理论分析可以明显看出是由于PD减小，PSC变小。可能原因有右侧的ADIRU、全静压ADM，以及右侧的全静压管路。在此我们仅分析管路的情况，能够导致这种情况的只可能为全压管路堵塞，导致PD减小，从而导致SSEC变小，使得PSC变小。注意是PSC而不是PS，因为PS变小会使得PD增大，与实际情况不符。
此故障在排除的时候走了很多弯路，主要原因是当时NG飞机维护经验不足，没有意识到NG飞机的SSEC对于高度的影响比CL飞机大很多。所以依据以往CL飞机的维护经验很难理解为何空速变小的同时高度会增加，排故重点放在了计算单元，也就是ADIRU和ADM上。后来根据返修报告证实为右侧的空速管加热性能下降导致空中结冰堵塞空速管，从而使得全压变小，动压随之变小，而静压由于SSEC的影响同样变小。 同样的故障在2012年6月发生在其他飞机上，现象几乎一样，最后同样验证是由于空速管加热不完全高空结冰导致，再次不在累述。
（2）某737NG飞机2013年4月11日起飞后反应空速不一致，译码发现左侧空速最大为80节，明显异常。右侧和备用空速无译码数据，根据机组口头反映，右侧空速比备用空速明显小，因此更换右侧全压ADM。
此故障可以更进一步的论证在低速情况下PD对应SSEC的影响忽略不计，因此高度指示准确。空速指示变小。进一步排故时从左侧空速管中吹出鸟毛，应为左侧空速管堵塞导致全压变小，从而动压变小，空速减小。
对于此类故障的多次出现，波音2012年4月份颁布了737NG-FTD-34-12001来通告相应信息，摘录如下：
波音收到一些客户报告，件号为S232N911-6（厂家Goodrich件号0851HT-1）的皮托管，其除冰加热器会因部分加热而导致加热不完全，但在P5-9窗/皮托管加热控制面板上加热指示灯不会亮。皮托管部分加热会导致结冰累计，从而影响皮托管周围气流，进而造成空速指示不一致。
在垂尾安装有给升降舵感觉计算机提供信号的同样的皮托管。如果一个皮托管加热器部分失效，会导致结冰累计，使得P5-3飞行控制面板上的“FEELDIFPRESS”灯点亮。
这就解释了为何在空速管不加热的情况下，加温控制面板上的故障指示灯不亮。所以在我们排故过程中，要参考这一点。
另外需要提醒的一点是，在737NG飞机起飞滑跑过程中，有时会遇到空速到达大约80节左右，还没有拉杆离地前，CDS显示器显示IASDISAGREE（指示空速不一致）信息，大约2秒左右后信息消失。后续空中飞行正常，信息不再显示。此现象不是一个故障，主要原因是AOA（迎角风标）没有完全与气流方向平行（气动零角度）。飞机空速达到一定值，使AOA能与气流方向平行时，左右AOA角度差别很小，空速指示恢复一致。
左右空速差异大于5节，且连续超过5秒，CDS上就会显示IASDISAGREE信息。
根据波音图纸S233T913规范说明，空速在95±5节，AOA角度应在气动零角度的0.25度范围内。在30节空速时，ADIRU开始输出有效的CAS（计算空速），由于飞机必须达到一定的速度才能使AOA飞起到气动零角度，所以在空速小于75节前，ADIRU视AOA的角度输入为无效值，不作为CAS计算的一个参数。这就解释了为什么飞机滑跑到80节左右时，才出现IASDISAGREE信息，飞机速度再大一些后，左右AOA抬起到气动零角度，信息消失。飞机在跑道上的颠簸也会造成AOA的偏离，也是造成指示空速不一致的一个原因。
关键词：737飞机；空速；高度；静压源误差修正（SSEC）
一、首先明确几个基本概念
（1）动压与空速的关系：由空气动力学我们得知，动压PD=ρV2（1+ε），其中ρ为大气密度，V为飞机的空速，ε为一个修正系数，由此可见，测量飞机的真实速度可以从测量飞机的动压间接得到。
（2）静压与高度的关系：同样由空气动力学得知，静压PS是随着高度的增加而减小的，呈现近似线性关系，由此可知，测量飞机的高度可以从测量飞机的静压间接得到。
（3）静压与升降速度的关系：升降速度其实就是通过测量静压的变化率而得来，因此静压也直接影响到升降速度的计算。
（4）在飞机实际设计上，动压PD是由全压PT和静压PS间接得到，公式为伯努利方程PT=PD+PS，全压是由空速管采集的压力信号得来，而静压是由静压孔采集的压力信号而来，因此，静压的数值对于动压的数值是有影响的。
（5）航空工程实践表明，空速管对于全压信号的采集精度一般都能够满足要求，而静压孔对于静压信号的采集精度则无法满足要求，因此引入了静压源误差修正（SSEC），关于这个参数下文会有专项分析。
二、明确了以上基本概念，结合实际情况我们来分析一下各项参数对于飞机的高度和空速的影响
（1）在全压PT测量准确的情况下，静压PS变化的影响：静压直接影响到高度的计算，呈反比状态，静压变大则高度变小，反之亦然，而由PT=PD+PS得知，在全压不变的情况下，静压和动压呈反比状态，静压变大则动压变小，空速变小；静压变小则动压变大，空速变大。
飞机的静压的变化一般由以下几种情况引起：静压孔堵塞，静压管路堵塞，静压管路泄漏。
静压孔或静压管路堵塞：此时静压保持稳定不变，随着飞机的空速增大，全压增大，动压也随之增大，由于飞机有三套独立的全静压系统，此刻堵塞一侧的空速相对于正常的情况来说会变大，而高度保持不变，升降速度为0。
静压管路泄漏：此时静压会变小，随着飞机空速增大，全压增大，动压变大，空速变大，高度也变大。（注意这是管路泄漏发生在非增压区域的情况，如果泄漏发生在增压区域，结论应该相反）。
值得注意的是：在清洗飞机时会将静压孔堵住以免管路进水，清洗完成后千万不要忘记取下堵盖物。
（2）在静压PS测量准确的情况下，全压PT变化的影响：由于伯努利方程得知，在PS不变的情况下，PT和PD成正比关系，全压增大，动压增大，空速相对于正常值来说变大；反之亦然。而高度由于静压不变，测量值应为正常值。但是由于SSEC的存在，使得实际应用上高度也会产生相应的变化，下面分析SSEC的影响。
由于静压孔的测量精度不满足实际需求，人们引入了SSEC来对静压实测值进行修正，以求获得准确的高度指示。误差主要来源于两个方面：一是安装误差，取决于静压孔安装后与机表的位置差异。二是气流扰乱，由于真实的大气静压定义为飞机前方无限远处的大气压力，而飞机在飞行过程中会扰动气流，使得测量值产生误差。在NG飞机上，SSEC与飞机的马赫数、襟翼和起落架位置以及攻角有关，在AOA角度正常的情况下，马赫数的变化会影响到SSEC值，呈正比关系，从而影响到高度。此影响在低速情况下近似忽略，但是在高马赫数情况下影响值较大，值得关注。
我们设修正后的静压为PSC，那么PSC=PS+SSEC，在动压增大的情况下，马赫数增加，SSEC值增大，PSC增大，高度变小。同样，动压减小时，SSEC变小，PSC变小，高度增加。
但是由于波音的设计原因，此影响在737CL和737NG上表现不同，技术部门对此也有过结论并下发过相应的技术通告如下：
对于737NG飞机，SSEC大小取决于马赫数和AOA位置，这两个参数由ADIRU进行均衡计算得出。SSEC值会一直进行计算，只是在低马赫数时纠正值较小，在0.4马赫前不用SSEC，故在低空速下，SSEC值较小。而对于737-300飞机，SSEC主要取决于马赫数，不受AOA传感器位置影响。ADC计算的SSEC值对高度的修正不如737NG飞机上明显。在马赫数接近到0.55马赫时，才会影响高度显示。对此，在做大气数据系统测试步骤中，737NG和737-300不同表现在：①在737NG飞机上，保持静压压力不变，当改变全压压力把IAS增加到240节时，高度指示会减少200英尺；②在737-300飞机上，保持静压压力不变，当改变全压压力时，高度指示几乎不改变。
三、下面列举一些实例来说明在排故过程中关于以上理论的应用
（1）某737NG飞机曾经在几年前出现过空速及高度不一致的现象，详细情况为宁波过站机组反映空中巡航高度26600英尺时，左右空速不一致，左侧270节右侧140节，高度左26600英尺右27000英尺。总结为空速左高右低，高度右高左低。持续到飞机下降至16000英尺后，右侧数据恢复正常。
我们来分析一下此故障的可能原因，由于飞机两套全静压系统彼此独立，而从数据上判断明显右侧空速数据异常，那么可以得知故障现象为右侧空速变小，高度变大。由以上理论分析可以明显看出是由于PD减小，PSC变小。可能原因有右侧的ADIRU、全静压ADM，以及右侧的全静压管路。在此我们仅分析管路的情况，能够导致这种情况的只可能为全压管路堵塞，导致PD减小，从而导致SSEC变小，使得PSC变小。注意是PSC而不是PS，因为PS变小会使得PD增大，与实际情况不符。
此故障在排除的时候走了很多弯路，主要原因是当时NG飞机维护经验不足，没有意识到NG飞机的SSEC对于高度的影响比CL飞机大很多。所以依据以往CL飞机的维护经验很难理解为何空速变小的同时高度会增加，排故重点放在了计算单元，也就是ADIRU和ADM上。后来根据返修报告证实为右侧的空速管加热性能下降导致空中结冰堵塞空速管，从而使得全压变小，动压随之变小，而静压由于SSEC的影响同样变小。 同样的故障在2012年6月发生在其他飞机上，现象几乎一样，最后同样验证是由于空速管加热不完全高空结冰导致，再次不在累述。
（2）某737NG飞机2013年4月11日起飞后反应空速不一致，译码发现左侧空速最大为80节，明显异常。右侧和备用空速无译码数据，根据机组口头反映，右侧空速比备用空速明显小，因此更换右侧全压ADM。
此故障可以更进一步的论证在低速情况下PD对应SSEC的影响忽略不计，因此高度指示准确。空速指示变小。进一步排故时从左侧空速管中吹出鸟毛，应为左侧空速管堵塞导致全压变小，从而动压变小，空速减小。
对于此类故障的多次出现，波音2012年4月份颁布了737NG-FTD-34-12001来通告相应信息，摘录如下：
波音收到一些客户报告，件号为S232N911-6（厂家Goodrich件号0851HT-1）的皮托管，其除冰加热器会因部分加热而导致加热不完全，但在P5-9窗/皮托管加热控制面板上加热指示灯不会亮。皮托管部分加热会导致结冰累计，从而影响皮托管周围气流，进而造成空速指示不一致。
在垂尾安装有给升降舵感觉计算机提供信号的同样的皮托管。如果一个皮托管加热器部分失效，会导致结冰累计，使得P5-3飞行控制面板上的“FEELDIFPRESS”灯点亮。
这就解释了为何在空速管不加热的情况下，加温控制面板上的故障指示灯不亮。所以在我们排故过程中，要参考这一点。
另外需要提醒的一点是，在737NG飞机起飞滑跑过程中，有时会遇到空速到达大约80节左右，还没有拉杆离地前，CDS显示器显示IASDISAGREE（指示空速不一致）信息，大约2秒左右后信息消失。后续空中飞行正常，信息不再显示。此现象不是一个故障，主要原因是AOA（迎角风标）没有完全与气流方向平行（气动零角度）。飞机空速达到一定值，使AOA能与气流方向平行时，左右AOA角度差别很小，空速指示恢复一致。
左右空速差异大于5节，且连续超过5秒，CDS上就会显示IASDISAGREE信息。
根据波音图纸S233T913规范说明，空速在95±5节，AOA角度应在气动零角度的0.25度范围内。在30节空速时，ADIRU开始输出有效的CAS（计算空速），由于飞机必须达到一定的速度才能使AOA飞起到气动零角度，所以在空速小于75节前，ADIRU视AOA的角度输入为无效值，不作为CAS计算的一个参数。这就解释了为什么飞机滑跑到80节左右时，才出现IASDISAGREE信息，飞机速度再大一些后，左右AOA抬起到气动零角度，信息消失。飞机在跑道上的颠簸也会造成AOA的偏离，也是造成指示空速不一致的一个原因。