推進控制飛機系統，PCA（propulsion-controlled aircraft system）

圖、NASA工程師順利完成PCA測試後和MD-11試驗機的合影

事實上，也是航空事故讓大家開始關注用發動機來控制飛機飛行姿態的。1989年7月19日，聯合航空232號航班的一架DC-10-10型三發客機，因檢修不徹底導致飛機2號發動機故障，因扇葉材料原因導致葉片斷裂，射出的碎片摧毀了機上的三套液壓系統，導致各操縱面失效。飛行員所能控制的只有兩具發動機，他們在艾奧瓦州的蘇城迫降失敗，導致111名乘客遇難，僅185人遇難。這場事故也創造了不大不小的奇蹟，在機組成員的通力合作下沒有導致毀滅性的後果，尤其是海恩斯機長，居功至偉。

圖、蘇城空難中，發動機的葉片摧毀了飛機的液壓控制系統

2003年，海恩斯機長到比利時布魯塞爾參加一場關於航空安全的研討會，當時艾瑞克·甘諾特作為與會嘉賓參與了此會，在隨後的事故中起到了力挽狂瀾的作用。當年11月22日，甘諾特和機組駕駛一架DHL貨機，從伊拉克巴格達飛往巴林國際機場。起飛不久後便遭遇恐怖分子的SA-14地對空導彈襲擊，這架空客A300型貨機左翼遭遇重創，除了機翼漏油，還將機翼內的三條液壓線路完全破壞。三名機組成員在甘諾特的帶領下，僅靠調整兩具發動機的推力，讓貨機在災難中全身而退，順利迫降在巴格達機場。這架A300型貨機是航空史上首次，在失去液壓控制的前提下安全降落的案例。這也促使航空業開始關注民航機上的反導裝置和研發完全不依靠液壓系統就能安全降落的航空技術。

圖、一名士兵站在遭遇導彈襲擊後的機翼上

在1995年的時候，NASA便開始研發電腦輔助發動機控制系統，在8月29日的NASA Dryden飛行研究中心，工程師模擬液壓故障導致飛行控制失效，這架MD-11的飛行員透過PCA系統，僅依靠發動機便完成了安全降落程式。

首先飛機並不是靠引擎來控制飛行姿態的

飛機在空中飛行時，會遇到許多影響正常航行的因素，比如氣流的變化等，為了使飛機正常飛行，必須人為地控制或改變飛機的飛行姿態(上升、下降、轉彎等)。這一工作是怎樣完成的呢？原來，飛機的機翼和尾翼都不是完全固定的，上面都有一些可以活動的部分。

人們大都看到過飛機的機翼，但是很少有人注意每個機翼後緣外側(遠離機身處)都有一塊小翼，叫做“副翼”。它們的作用可大呢!副翼透過傳動機構與駕駛艙內的駕駛杆(或駕駛盤)相連，飛行員向左壓駕駛杆，左面的副翼向下翻轉，使飛機左側升力減小，右面的副翼向上翻轉，使飛機右側的升力加大，這時飛機就向左滾轉，反之亦然。當副翼翻轉角度不大時，飛機將向左側傾斜。在轉彎時，這種傾斜可以提供必要的向心力，減小轉彎半徑。人們大都看到過飛機的尾巴，但是很少有人注意每個尾翼上都有一小塊可以活動的翼片，叫做“舵”，在垂直尾翼上的叫做“方向舵”，在水平尾翼上的叫做“升降舵”。升降舵有兩個，每個水平尾翼上各有一個。既然叫做“舵”，不免使人想到有船舵的功能。事實上也的確如此。方向舵可以左右轉動，幫助飛機改變航向，升降舵可以幫助飛機下俯或上仰。

副翼、方向舵和升降舵合在一起稱為飛機的操縱面。飛行員利用駕駛杆和腳蹬舵，就可以方便自如地改變飛機的飛行姿態，上升、下降、轉彎。還可以做出翻筋斗、橫滾等複雜的特技動作來。

此外，機翼前、後緣內側還有各種襟翼，用以改變升力分佈。後緣襟翼可以向後滑動，伸出機翼後緣。這時機翼面積增大，升力也隨之增大。當飛機起飛時，由於速度不大，機翼本身的升力不足以將機身托起，這時，需要將襟翼伸出來，以便起飛。在飛機降落時，由於速度越來越慢，也需要伸出襟翼，以免由於升力不足而直接掉下來。飛機著陸後，由於速度很快，慣性會使飛機滑跑很長距離。為了使飛機儘快停下來，可以讓襟翼向上翻起，這時，襟翼就像一堵擋風牆，產生很大阻力，幫助飛機減速。

用發動機控制飛機姿態基本上是很難的，只是其他控制都失效後的最後搏一把的手段，如果用到了，摔飛機已經是必然的了。透過同時改變兩側發動機推力可以使飛機升降，改變單側發動機推力可以轉彎。但這個操作遲滯性極大，而且會升降和轉彎故障影響，無法做到精確控制。

不可能僅用引擎就完全控利飛機的飛行姿態。引擎功率輸出的改變，可控制飛機向前的運動趨勢，原理是反衝運動，尾噴出的燃燒後的氣體之動量（之和）等於飛機獲得的向前的動量。但控制飛機上升（起飛時所必須）或下降（降落時所必須），以及空中轉彎，還需透過水平尾翼和襟翼的控制才能實現。

能不能做到？能做到！能做到什麼程度？不知道…

不是我扯犢子。而是真的不知道能做到什麼程度。

因為在飛行員平常的訓練中幾乎不可能訓練液壓完全失效來控制飛機的轉彎和迫降。所以在實際情況中。經驗再豐富的機長也要從頭摸索對飛機的控制。

作為一名菜鳥學員，看過幾乎全集空中浩劫。關於液壓系統失效的，印象深刻的有三集。

日航123 波音747。掙扎了一個多小時最終還是撞山，無一生還。

蘇城空難DC10迫降，迫降時速度過快，導致最後砸在跑道上。生還了一百多個吧。還算比較成功。

還有一個是伊拉克DHL貨機機翼被火箭筒打到。導致液壓失效。最後迫降成功！

以上三個例子都是透過改變發動機功率輸出的大小來改變飛行狀態。都在苦苦掙扎，嘗試完全掌控飛機。可惜都在有的成功，有的失敗。日航失敗的原因是地形的原因。最終撞山…如果地勢平坦，那麼也許結果就不會那麼慘重。

對於小飛機來說。或者單發小飛機幾乎都沒有液壓系統。都是線纜鋼索連線操縱面和控制桿。所以不會遇到液壓系統問題。液壓系統只存在剎車系統中。如果線纜斷裂。幾乎很難迫降。因為單發螺旋槳小飛機在加速時。會有滑流影響垂尾。導致小飛機向左（右轉螺旋槳）轉彎的趨勢。但是加速會造成機頭上仰。減速會機頭下俯這點還是可以在關鍵時刻利用的。當然操作難度很大。很容易導致飛機俯衝撞地。

對於雙發小飛機和或者大型客機來說。可以透過調節兩側發動機功率來改變兩側的推力（拉力）不同。進而改變飛機可以轉彎。有難度麼？有！而且很大！轉彎是飛機的升力的水平分量拉扯飛機按照轉彎半徑來轉彎的。水平分量增大。那麼升力垂直分量就會減少，進而導致升力減少。那麼飛機會掉高度。所以這就是為什麼轉彎時要拉桿（帶杆）。轉彎坡度越大，拉桿量越大。所以沒有液壓系統的控制。轉彎還是很危險的。和小飛機一樣。增加引擎功率。飛機上仰趨勢。減小引擎輸出。飛機機頭下俯。

所以，綜上所述。液壓完全失效的情況下。可以透過手動改變引擎功率做到控制飛機的爬升、下降，轉彎、平飛等基本建議操作。但是真的很難很難！基於蘇城DC10的空難。NASA製造出利用計算機改變兩側引擎的輸出來控制飛機飛行的PCA系統。但是現代客機有沒有。我並不知道。我只記得當時空中浩劫說成本太大導致沒有太多的推廣應用。