本系列文章由本玉山航空公司現任董事長余家愷撰寫、曾登載於【電腦遊戲世界】雜誌

中文版第 136 至 138 期。其同意使用者非營利性地重製及傳布本文,但是請注意本

系列文章之版權屬於亞大資訊公司及美國 Ziff Davis 公司。

 

 

《模擬飛行5.1》儀器飛行教範 一

 

在飛行的世界中,除了剪式飛行和 AIM-9M 之外,實在是有太多太多其他的美妙事物

等著我們去開發。 在幾年前,筆者拿到了兩張磁碟片,實在不敢相信這就是大名鼎

鼎 MicroSoft 公司【家庭休閒系列】( HOME )的《模擬飛行 5.0》。和大多數的模擬

飛行玩家們一樣,我在讚嘆了遊戲中李爾機( Learjet 35A )精細的儀表、芝加哥梅

格( Meigs )機場跑道真實的貼圖、遊戲內飛機精準的模擬飛行基本構型之建構、飛

了幾個標標準準的五邊落地航線之後, 也就很久都沒有碰這個遊戲了。 直到前年自

一位飛行同好(謝啦," God " Wu... )手中拿到《模擬飛行 5.0 》的遊戲手冊之

後,才瞭解自己大概只體會到了這個遊戲精華中的十分之一罷了。 因為筆者個人對飛

行的熱愛, 以及腦袋裡一直在醞釀成形的飛行大夢...我馬上就跑到光華商場買了正

版的遊戲加手冊、 花了很大的精力研讀操作手冊、蒐集相關民用航空學的資料等

等, 現在想要藉著本【電腦遊戲世界】雜誌的一角,和各位模擬飛行迷們相互切

磋、交流在《模擬飛行》系列中的飛行經驗。

 

在不久之前, MicroSoft 公司光碟的形式(但光碟內不含相關《模

擬飛行》系列資料片的資料)推出了《模擬飛行》系列中最新的版本: 《模擬飛行

5.1 》。其中修正了《模擬飛行 5.0 》中曾經發生之程式上的缺點,並且替換了遊

戲中之貼圖所使用的材質... 尤其值得大言特言的是, 遊戲中增加了許許多多的新

地區以及新機場, 甚至包括我國高雄的小港國際機場!根據側面瞭解,《模擬飛行

》應該是不可能再推出續集了,因為《模擬飛行 5.0 》的首席工程師已經不再為微

軟效力(由《模擬飛行 5.1 》的遊戲名稱畫面左下方的智慧財產權聲明文字亦可以

看得出來: 1986-1995 間所有《模擬飛行 5.1 》的權利乃均屬 Bruce

Artwirk 公司所有), 自己跟幾個朋友另外開了一家公司叫做 3D

Realms,而他們單飛的第一個作品就是《終極加速》( Terminal Velocity )

。 而 B.A.O. 公司( Bruce Artwick Organazation )最近也在各

大原文電腦遊戲雜誌上以「微軟《模擬飛行》系列模擬飛行遊戲之製造者(

Developers of MicroSoft Flight Simulator )」之名作廣告、推銷該公司配合《

模擬飛行》系列所推出的一系列資料片,在廣告中《模擬飛行 5.1 》此遊戲同樣的

亦沒有使用 MicroSoft 公司的招牌...

 

筆者預計以雜誌三期的時間, 慢慢地以最淺顯的語言、以遊戲中的基礎機種西斯納

( Cessna Skylane RG )為例,介紹其所有的儀表以及地面導航設施之動作原理以

及操作方式,再述說基本的儀器飛行準則( I.F.R. Instrument Flight Rule ),

最後希望能夠帶著各位把螢幕遮起來、 單用儀器(不要不相信, 這在《模擬飛行

5.1 》中是絕對可以做到的! )從芝加哥的梅格機場飛到南方百哩之外的伊利諾伊

州州立大學之威拿( Willard )機場、 然後再用儀器降落系統( I.L.S.

Instrument Landing System )盲降! 接著再從香港世界有名難降落的啟德機場練

習機場航線( Traffic Pattern... 會不會有點太難了? )、一路藉著儀器飛到南

台灣的小港機場降落,藉此檢視《模擬飛行 5.1 》中地面導航措施是否真實... 甚

至我們還可以藉著遊戲中連線的功能,大家在空中練習編隊技巧、比賽降落等等...

 

在開始我們的介紹之前, 以幾點必須先說明的是:在以下的文章中所有的專業導航

器械設施等等用語之譯名, 均以我國交通部民用航空局頒佈的「台北飛航情報區飛

航指南」( F.I.R. A.I.P. Taipei Flight Information Region Aeronautical

Information Publication )為準,該本資料乃是公開的政府出版品, 每本新台幣

一千六百二十元、包括一年期的民用航空新資料之免費補充, 打電話詢問、或是親

自跑一趟民航局(松山機場正對面半圓形的建築物)之航管組即可購買, 裡面有關

於民用航空之相關資料相當的詳盡。 再者, 筆者所使用的遊戲版本是《模擬飛行

5.1 》,將來在介紹高雄小港機場時《模擬飛行 5.0 》的使用者可能會遇到一點麻

煩 ... 另外,模擬飛行遊戲的新上手玩家們可能對本系列文章所述說的內容會感到

有點兒茫茫然... 沒有關係, 筆者建議您們如果要學習基本飛行課程的話,

Looking Glass Technology 公司的《飛行無限》是個相當值得讚賞

的遊戲,其中有相當翔實的飛行基本動作教學課程。基本上,《模擬飛行 5.1 》跟

《飛行無限》是兩個可以相輔相成的模擬飛行遊戲, 這兩個遊戲如果使用者可以抓

到他們全部精華的話, 去考空軍官校一定以飛行成績第一名的佳績畢業、八小時之

內一定放單飛...

 

好,我們從一些基本的觀念定義開始...

 

目視與儀器飛行準則

 

在真實的飛行世界中,並不是像我們所想像中的那樣...飛機可以隨心所欲的在藍天

之上遨遊, 愛飛到那裡就飛到那裡、愛做什麼樣子的動作就卯起來翻又滾的... 基

於今日民用航空使用頻率的頻繁, 一個國家飛航情報區之內的所有航機均必須受到

民間飛航管制單位或者是戰術航空管制相關單位的調配與管轄, 就連飛機要怎麼飛

... 靠飛行員的單純目視飛行或者是要靠飛機儀表來輔助飛行都有在一定狀況下的

限制。 在飛行員於單純靠眼睛飛行時所要遵循的準則就叫做「目視飛行準則」(

V.F.R. Visual Flight Rule ),而飛行員在一定的狀況下一定要靠飛機上的儀器以

輔助飛行之時所要遵行的規則就叫做「儀器飛行準則」( I.F.R. Instrument

Flight Rule )。 在美國聯邦航空總署( F.A.A. Federal Aviation

Adiministration )的飛行考試中, 儀器飛行員執照( Instrument Pilot's

License )的取得是跟一般私人飛機駕駛執照( P.P.L. Private Pilot's License

)和商用飛機駕駛執照( C.P.L. Commercial Pilot's License )是分開的, 如果

不具儀器飛行員執照的話,還不得在強迫儀器飛行之狀況下飛行哩...

 

以台北松山機場第二十八號跑道為例, 根據我國交通部民用航空局頒佈的「台北飛

航情報區飛航指南」航管篇 4-2.12.1 的規定, 在雲幕高低於三百呎、能見度低於

八公里,或者是在夜間降落時,就不得使用目視進場程序。 但是由於各機場的主客

 

觀狀況之不同, 各地之目視以及儀器飛航準則也有所不同(但是均不會低於國際民

航組織 I.C.A.O International Civian Aviation Organazation 之目視以及儀器

飛航準則相關文件之標準), 各機場之航空管制人員均會依照相關的規定導引航機

進場或是離場。

 

飛行員拿著一張航空用地圖、依照一個個的地標循序的飛行,直到飛到目的地為止,

這種飛行方法叫做地貌飛行( Pilotage ),飛行員於進行地貌飛行時並不需要特殊

的儀器,但是必須低飛以便辨識地標。由此可知地標飛行不適於在沒有地標的地方(

例如:沙漠... )實施、也不適於在能見度低的地方實施。另外由於飛行員此時乃是

追蹤一個個散佈各地的地標來修正航線,所以說此時的飛行航跡可以想像一定是歪七

扭八的(這些地標總不會正好排成一直線吧?... ),所以說也並不是相當經濟的飛

行方式。

 

所謂「推測飛行」( Dead Reckoning )乃是飛行員推算其空速、 航跡、航向、風

向、重力、地面速度、以及航行時間等等因素而實行飛行的方法。 在實施推測飛行

時, 飛行員會使用某些機械或是電子的航空電腦來推算上述的這些因素、並且利用

導航儀器來測量這次飛行所需的時間以及航向等等。 飛行員利用這些儀器所計算出

來的航向、將機頭對準之, 同時進行風偏修正,再依航程以及油量等的因素設定一

空速,一路飛到目的地去。

 

一般的目視飛行準則就是結合地貌飛行以及推測飛行兩者施行的... 飛行員計算出

航向、空速等等,然後再依地標進行修正航向的工作。也許你會飛到一個地方數哩都

沒有地標讓你修正航線,但是正確的推測飛行不但會讓你不會偏離航道,同時可以讓

你減少在地貌飛行時所會耗費的多餘時間、油量、航程等等。

 

基礎地面導航設施及機上儀器

 

以西斯納( Cessna Skylane RG )小飛機為例, 其機上有一個通訊頻道(

Communication Radio, 儀表板右方寫「 COM 1 」的地方)接收器、以及兩個導航頻

道( Navigation Radio, 儀表板右方寫「 NAV 1 」和「 NAV 2 」的地方)接收器

。在設定這些頻道數字的時候其實都可以以滑鼠在儀表板右方的原始設定上直接改變

其數字,筆者也建議直接以滑鼠改變之,否則就要在下拉式選單中做很繁複的一堆選

擇了。

 

你可以將通訊頻道調整到機場所提供的「終端資料廣播服務」( ATIS, Automatic

Terminal Information Service )上, 接收該機場附近的氣象、雲幕高、能見度、

溫度、凝霧點、風向、高度表撥定值、准許開放之跑道以及特殊事項等等的資訊。要

注意的是並非每一個機場都有提供終端資料廣播服務,要知道哪一些機場有提供這些

服務以及其頻率為何的時候您就必須查詢《模擬飛行 5.1 》後面所附的航空專用地

圖。 以芝加哥地區航圖為例, 遊戲中我們一般都會從密西根湖邊上的梅格( Meigs

)機場起飛,梅格機場本身就沒有提供終端資料廣播服務,但是其北方的芝加哥奧哈

機場( Chicago-O'Hare Int'l )就有提供這項服務(頻道 135.15 ),南方的芝加

哥中途島機場( Chicago-Midway )同樣的也有這項服務( 頻道 128.05 )。

 

再下來我們要介紹的是相當重要的導航專用頻道、地面上相關設施工作原理以及機上

儀器的操作方式。 在地面上,「特高頻多向導航台」( VOR, VHF Omnidirectional

Range )會傳送出全向辨識訊號,飛機上的導航頻率接收器接收到這些訊號之後加以

解碼、然後就會辨識出飛機是在導航台的什麼磁方位上。 在航圖上有標示「 VOR 」

字樣或是「 VORTAC 」(多向導航太康臺,同時擁有特高頻多向導航能力以及空中戰

術管制導航能力)就是你飛機上導航專用頻道可以接收到的特高頻多向導航臺。將你

的導航專用頻道調到這些特高頻導航臺上, 儀表板上的「多向航跡指示器」( OBI,

Omni-Bearing Indicator )就會開始動作, 第一個航跡指示器隨著第一導航頻道動

作、 第二個航跡指示器隨著第二個導航頻道動作; 同時儀表板右方的「測距儀」(

DME, Distance-Measuring Equipment )也會開始動作,第一個測距儀指標顯示出的

就是現在飛機與第一個特高頻多向導航臺的距離(單位:海哩 NM,,nautical miles

)第二個測距儀指標顯示出的就是現在飛機與第二個特高頻多向導航臺的距離。如果

多向航跡指示器或是測距儀都沒有動作的話... 你可能沒有將導航頻道對準到特高頻

多向導航臺的頻道,再交互檢查一下。或者也有可能尚未進入其特高頻傳送之範圍內

,此時你就必須選擇一個比較近的特高頻多向導航臺來指引了...

 

喔,講了這麼多,不要說是您,筆者都有點茫茫然了... 好,我們來解釋一些輕鬆一

點的東西。為什麼要同時使用兩個導航頻道呢?... 有幾個主要的優點,第一、你可

以藉著這兩個導航頻道以及機上的兩個相對應的多向航跡指示器進行航線檢查以及定

位的工作(不過這可真要在起飛前好好的拿「不太詳細」航圖來劃上幾條基準線,專

業程度以及困難度均很高... );第二、你可以很迅速的察看航圖然後替換所要接收

的不同特高頻多向導航臺之頻道;第三、如果其中有一具導航頻道接收器或是多向航

跡指示器損壞的話,你還保有最基本的導航能力...

 

多向航跡指示器與自動定向儀

 

我們在前面曾經說過,在地面上特高頻多向導航台( VOR , VHF Omnidirectional

Range )會傳送出全向辨識訊號, 飛機上的導航頻率接收器接收到這些訊號之後加

以解碼、然後就會辨識出飛機是在導航台的什麼磁方位上。 我們可以以腳踏車的輪

框為例想像一下, 以特高頻多向導航台為中心、向四面八方放射出訊號出來,此時

飛機本身的航向為何對多向航跡指示器上的讀數不會有影響。 好,在第一具多向航

跡指示器的左下角有一隻「磁方位選擇器」, 使用它你可以決定「我現在要飛在從

特高頻多向導航台中所發射出來的磁方位訊號的哪一個磁方位上」。 但是由於我們

前面已經說過的, 這些訊號是以輻射的方式從特高頻多向導航台散射出來的,所以

說飛機飛在一個磁方位上有可能是飛近或是飛離特高頻多向導航臺... 此時我們可

以從儀表右邊的「 TO 」或是「 FROM 」指標中知道我們到底是飛近或是飛離。 這

個多向航跡指示器的垂直指針是「磁方位偏差指示針」( course deviation

indicator needle ),你可以藉著他來修正你的航向;而水平的指針則暫時沒有作

用。 多向航跡指示器的這兩個指針同時也是當你開啟「儀器降落系統」( ILS,

Instrument Landing System )時的滑降指示條( GSD, Glide Slope Deviation

)和方位指示條( LD, Localizer Devia tion ), 儀器降落系統的詳細操作方式

請見下一期的解說。

 

「自動定向儀」( ADF, Automatic Direction Finder )則其動作原理比較簡單。

其接收「歸航臺」( NDB, Non-Directional Radio Beacon )或是一般商業電台的

頻率以進行導航的工作, 其在低高度的導航精準度以及接收距離上均高於特高頻多

向導航臺。在《模擬飛行 5.1 》中,自動定向儀的儀表與第二號多向航跡指示器共

用一個位置,所以你必須按 [SHIFT+TAB] 鍵以將它叫出來;除此之外,在使用自動

定向儀之前,你必先將它備便,選擇「導航與通訊」( Nav/Com )下拉式選單中的

最下面「 ADF 」選項、將之啟動( Activate ADF )、並設定歸航臺的頻道即可,

航圖上用方框框格起來的地點有一些沒有特殊圖示的就是歸航臺的地點以及其頻道

。 儀表板上的自動定向儀之羅盤刻度是固定的,均是以機頭所指向的方位為零度、

然後繞一圈三百六十度。 如果指針指在三百度的地方的話,就代表歸航台在你的左

方六十度的方向; 如果指針指在零度的地方的話,就代表你正朝著歸航臺的方向前

進。

 

天殺的降落...

在我們國內唯一培養空勤人員的空軍軍官學校裡,新制度中一年生就要開始「感覺

飛行」(目的是及早輔導淘汰生學習飛行以外之其他官科或是轉其他軍官學校...

在我父親的那個時代是讀了幼校三年、官校再讀三年, 於官校四年級的時候才「摸

」得到飛機, 是相當艱辛的一段歷程... ),在感覺飛行刷掉一些不適於飛行的所

謂「體停」生之後,就開始了一串的基礎學術科的教學工作。 在飛行生進入基本組

開始術科的飛行科目之後... 緊張的就來了, 學員必須在八個飛行小時內被帶飛教

官認定可以放單飛(第一次單飛落地之後會被丟到官校游泳池裡以示慶賀, 以後連

身飛行服腳上的拉練就可以拉開了... )、並且隨後必須通過考核組的考試, 才能

進行戰鬥分組到戰鬥組或是空運組去進行高級飛行教練課程。

 

大家應該都聽過(實際上在模擬飛行遊戲裡也體驗過)降落是飛行中最有難度的技

術,同時起飛之後三分鐘和降落前的七分鐘被稱為「飛行中致命的十分鐘」。 為了

減輕飛行員的負擔, 機場有許多的設施、飛機上也有許多的儀器來輔助航機的降落

程序,我們現在就要一一地來介紹這些可能救你一命的儀器和設施...

 

首先,在機場跑道的兩端都會有高亮度的「跑道端線辨識燈」( REIL, Runway End

Identifier Lights ), 這種燈號除了可以避免飛行員混淆機場相關燈號與機場旁

邊市區的一般商業霓紅燈號之外, 在低能見度的情況下還可以幫助飛行員辨識跑道

的位置。 除此之外大部份的機場也會使用「中亮度進場輔助燈號系統」( MALSR,

Medium Intensity Approach Lighting System )來導引航機的進場, 其中下方的

閃爍燈號以兩秒一循環的頻率指向跑道的方向、 其後的水平導引燈號則水平於跑道

端線一路延伸至跑道上。

 

大多數的機場也有裝置「目視進場下滑指示系統」( VASI, Visual Approach

Slope Indicator System ),其設置在機場跑道預定著陸點附近、由紅色以及白色

的燈號組合而成。 其辨識非常的簡單:如果兩個燈號都是白色的話,就代表你飛機

的位置在下滑道的上方,你必須再減一點油門以增加滑降率、以回到下滑道上; 如

果這兩個燈號都是紅色的話... 你現在正在下滑道的下方, 這對降落程序來說是一

件非常危險的事, 你必須趕緊加大油門以減少滑降率,否則你就要摔在跑道前方了

!如果該燈號是紅上白下的話...繼續保持這樣,你正穩穩地跨在下滑道上...

 

 

作者電子郵件位址為 [email protected]