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飞行菜鸟变专家 资深机长详解盘旋进近

2019-3-8 00:28| 发布者: CCA6862| 查看: 236| 评论: 0

导读: 前一段时间,建了一个专门探讨飞行员技术的群,群里边有几百位中国各个公司的优秀飞行员、机长教员、检查员、民航局官员、试飞员、甚至飞机设计师,可以说几乎聚集了民航中优秀的、爱学习、爱专研的骨干分子。大家对 ...

前一段时间,建了一个专门探讨飞行员技术的群,群里边有几百位中国各个公司的优秀飞行员、机长教员、检查员、民航局官员、试飞员、甚至飞机设计师,可以说几乎聚集了民航中优秀的、爱学习、爱专研的骨干分子。大家对于飞行技术的学习热情都很高,应大家的要求,写一些关于目视盘旋的技术知识,以供大家探讨。

  因为篇幅限制将分三篇分别介绍:

  一、什么是目视盘旋进近?

  简单地说,就是不能设计直线仪表进近程序,所以需要目视盘旋进近。目视盘旋法规上简单归纳有两点:第一就是直线进近梯度过大(大于6.5%);第二就是最后航迹和五边夹角过大(AB类大于30°;CD类飞机大于15°)。这时候就需要设计目视盘旋程序。

  目视盘旋进近是仪表进近的一个延续,可以理解为,在完成仪表进近之后,找到了足够的目视参考,依照目视参考在目视盘旋区域进行盘旋机动之后落地。

  二、目视盘旋和目视起落航线一样吗?

  不一样,目视盘旋进近是仪表进近的延伸,好比一类盲降进近到200英尺,200英尺以后也是一个目视的过程。目视盘旋只不过不是直接落地,需要更多的机动落地而已。

  目视起落航线执行的是VFR(目视飞行规则),天气条件必须符合VMC(目视气象条件),目视起落航线飞行员必须保持和障碍物的距离以及和其他飞机的间隔。

  目视盘旋是仪表进近的延续部分,需要的天气条件和飞机进近速度有关,一般远低于目视飞行规则要求的气象条件。飞行员也不需要保持和其他飞机的间隔。

  三、目视盘旋是反向落地吗?

  很多人把目视盘旋和反向落地等同起来,其实这个不是完全正确的。如上文所说,目视盘旋有可能是因为夹角和梯度的问题,所以有可能是在反向的跑道、交叉的跑道,甚至是本条进近的跑道上落地。所以说目视盘旋不是必然就是反向落地。

  盘旋进近的方式有太多种方式,以下仅仅介绍一些简单的盘旋方式,目的是打破很多人目视盘旋就等同于反向落地的固有思维:

  


  以上这些都是目视盘旋,也就是说,目视盘旋有各种各样的落地方法,最后一个图中就更说明,目视盘旋可以在任何一个跑道上落地。如下图所示,只要飞机在设定的保护区内飞行,原则上可以在任何一个跑道上落地的。

  


  四、目视盘旋的核心是什么?

  怎样才能准备一个万无一失的目视盘旋,核心有二点:一、最低下降高度;二、保护区。

  当然有人说,还有一点比较重要,就是需要“目视”,这个是常识,目视盘旋当然需要目视了!但是确实有很多公司把目视盘旋进近教成仪表盘旋进近,这个是极其危险的。

  从程序设计的角度来说,只要飞机处于最低下降高度以上,在保护区以内飞行,飞机无论如何是不会发生危险的,这两点是盘旋进近的核心!

  五、怎样确定最低下降高度?

  首先,必须会看航图:航图分为几种,CAAC航图(中文:中国民航局出版);JEPPESEN航图(英文:被广泛使用、由商业公司出版);还有LIDO航图(英文:汉莎系航空公司使用);当然还有其他不被广泛使用的航图等等。笔者使用过前面这三种航图。目前的情况是:中籍飞行员在国内使用CAAC航图,在国外用JEPPESEN航图,少数公司在用LIDO。

  其次,要明白各个航图的设计标准,目前比较常用的是PANS-OPS和TERPS标准,还有一个欧洲的标准EU-OPS1,这个放到以后专门介绍。

  1.PANS-OPS(Procedures for Air NavigationServices -Aircraft Operations)标准:

  我国CAAC设计的航图,以及航图左下角注明使用PANS-OPS的JEPPESEN航图,都是使用PANS-OPS标准,这个标准是依照ICAO(国际民航组织)附件和文件(DOC8168)制定的,具体就不详细介绍了。大家只需要了解一点:就是当飞机盘旋时,怎样确定飞机的最低下降高度?

  要确定飞机使用哪一个最低下降高度,首先需要确定飞机的类别。

  一般来说,一种飞机会被确定在一个直线进近类别,比如737飞机,从737-100 到737-900都被定义为C类飞机,记住,这个只是直线进近时。

  


  当飞机进行盘旋进近时,飞行员必须依照上表确定自己的飞机有没有超出盘旋的最大速度。比如737飞机,如果飞行员使用小于180节的速度去盘旋时,使用C类飞机对应的最低下降高度以及能见度或者云底高的要求。当飞机计划盘旋速度大于180节,就应该使用左侧D类或以上的飞机的最低标准、包括最低下降高度、能见度或者云底高的要求。

  如下图所示:对于B类飞机如果盘旋速度大于135节,盘旋时的最低下降高度确实会改变。

  


  对于JEPPESEN航图,在盘旋进近这一栏的左侧已经注明了盘旋的最大速度,对于CAAC和LIDO航图,只注明了飞机进近类别,见下图,这个应该是一个欠缺的地方。

  


  2.TERPS(United States Standard forTerminal InstrumentProcedure)标准:

  美国FAR有他自己的一套标准,依照这个标准设计的航图和PANS-OPS有很大不同,尤其在进近标准上。

  依照TERPS设计的航图,在航图的左下角会注明TERPS。美国、日本、韩国的一些军民合用机场都是依照TERPS标准设计。在2002年时,JEPPSEN航图左下角并没有这个明确标志,也是导致4.15空难的一个诱因。

  对于盘旋进近时,同样必须了解飞机将要使用的最低标准是哪一个。TERPS标准下,飞机直线进近和盘旋进近速度划分是一样的,也就是说,属于C类时,盘旋时使用的速度也不能大于140节。速度大于140节时,必须使用D类或以上的盘旋标准。(PANS-OPS标准下,C类飞机的直线进近速度最大速度140kts,盘旋进近最大速度180kts)

  

  下图是釜山机场的进近图:当飞机计划盘旋的速度大于140节时,最低下降高MDA是1040英尺,云底高要求为1100英尺,能见度要求3英里。

  


  3.关于最低高度的小节:

  怎样确定盘旋进近的最低标准?简单地说,使用盘旋速度确定盘旋的种类是最简单直接的。也就是说,无论是哪个标准设计的盘旋进近,只要飞机计划的盘旋速度在所选择的最低标准要求之内,既是合法的!

  4.技术上的问题:

  有些公司要求飞机使用某档襟翼进行盘旋,比如737使用襟翼15,但是如果使用襟翼15盘旋,在PANS-OPS类机场,姑且不会有飞机进近种类变化的问题。但是当在TERPS类机场飞行时,就需要使用比较高的标准。

  这时,飞行员可以考虑使用全形态全襟翼以降低盘旋速度进行盘旋,这样可以保证在盘旋时,飞机一直处于保护区以内。

  以釜山机场为例,当云底高为1000英尺时,对于B737、A320等飞机如果使用部分襟翼开始盘旋,那么盘旋速度势必大于140,飞机是不能合法盘旋的。

  如果飞机需要合法盘旋进近,可以使用全形态,使飞机盘旋时保持在140节以内,飞机可以在700英尺的高度盘旋进近,这时候就合法了。

  五、最低下降高(MDH)的最低标准

  1. 依照民航局规章CCAR97以及AC97-01以及AC97-27,在中国民航运行的飞机,参照以下标准:

  CCAR最低标准的确定:先依照盘旋速度确定飞机的盘旋类别,确定最低的最低下降高(MDH),然后依照MDH确定盘旋所需要的能见度。比如C类飞机,使用C类最低180米,在181米-205米之间,需要的最低能见度是2400米。

  2. 依照ICAO DOC 8168也就是PANS OPS标准设计的程序参考以下标准:

  3. 依照TERPS标准设计的程序参考以下标准:

  TERPS最低标准的确定:先依照盘旋进近速度确定飞机的盘旋类别,确定最低的HAA(高于机场高度),然后依照HAA确定盘旋所需要的能见度。SM:英里,M米。比如盘旋速度140kt的飞机,使用C类最低HAA是450英尺,需要的最低能见度是2400米。

  小节:对照三种标准,笔者认为CCAR的标准可能会有些瑕疵,因为CCAR程序设计的保护区半径是4.2海里,那么如果只有2400米的能见度,在保护区内飞行,几乎不大可能看见跑道,只能依照可以确定跑道相对关系的地面参照物确定飞机的位置,不知道当初制定这个能见度标准是基于什么考虑,这个和TERPS最低标准接近,但是我们的保护区和盘旋速度是和PANS OPS相同。

  六、最低下降高度/高(MDA/H)的余度

  1. 在盘旋区域内,盘旋进近最低下降高(度)、最低超障余度的关系是怎样的?请参考下图:

  2. 简单地说,依照CCAR(中国民航规章)设计的飞行程序,对于C类飞机,也就是盘旋速度不大于180kt的飞机,最低的下降高不小于600英尺(180米);最低的能见度要求是2400米,在盘旋区域内,最低超障余度是120米。也就是说保证MDA(H)比盘旋区域内最高的障碍物高120米。

  3. 依照ICAO DOC 8168也就是PANS OPS标准设计的程序,对于C类飞机,也就是盘旋速度不大于180kt的飞机,最低的下降高度不小于591英尺(180米);最低的能见度要求是3700米,在盘旋区域内,最低超障余度是394英尺(120米)。也就是说保证MDA(H)比盘旋区域内最高的障碍物高120米。

  4. 对于依照FAR(美国联邦航空局规章)的TERPS设计标准,所有类别的飞机统一使用300英尺的要求超障余度(ROC)。也就是说保证MDA(H)比盘旋区域内最高的障碍物高300英尺。

  七、目视盘旋的保护区

  目视盘旋的速度分类(或飞机分类)确定了飞行程序使用最低标准以及所需的能见度和可能的云底高。确定了使用的最低标准之后,必须确定目视盘旋的保护区大小,这点也是至关重要的。不了解保护区的大小,飞出保护区是极其危险的,甚至直接导致空难。

  1. 两种不同设计标准下保护区的大小:

  上图是2012年之前的TERPS设计标准和PANS OPS的比较,大家可以看到,如果盘旋速度在140以内盘旋进近,对于PANS OPS 下的盘旋,保护区半径在4.2海里,而在TERPS标准下,只有1.7海里的保护区半径。

  需要强调的是,如果只有1.7海里的保护区,而且盘旋进近多数情况下飞机在切跑道时候都是较大的顺风,那么依照很多公司的SOP盘旋进近方法,飞机很有可能会超出保护区飞行。

  2. TERPS新的设计标准:

  2012年之后,TERPS的设计发生了一些变化,简单来说,扩大了保护区。不但统一增加了保护区的最低数值,而且依照MDA的不同,对保护区的大小进行了修正。保护区范围的提高,对于飞行员操作的难度要求降低,但是因为可能覆盖较高的障碍物,盘旋的最低下降高度增加了,这样对天气的要求也增加了。

  比如对于盘旋速度在140kt的飞机归属C类,原TERPS标准是1.7海里半径的保护区,而新的TERPS标准下,增加到2.7海里。并且随着MDA的高度增加增大了保护区半径,例如在7001-9000英尺保护区半径增加到了3.2海里,主要原因是随着高度增加,同样的140kt表速,真空速增加,需要的转弯半径增大。

  区别TERPS新标准还是旧标准的办法是看有没有注明

  没有注明的仍然是原来标准。

  3. 限制区域盘旋

  一些机场因为障碍物或者其他原因,限制盘旋的区域,这些都会在进近图上标注出来。

  4. 其他使用TERPS的国家

  韩国混用PANS OPS和TERPS标准,类似首尔仁川机场这样的机场,使用PANS OPS标准,而有美军驻扎的地方都是依照TERPS标准设计,也就是说类似釜山这样的机场,盘旋半径只有1.7海里。

  在日本,除非特别标注外,所有机场的盘旋进近保护区半径都是2海里。不知道未来日本会不会依照新的TERPS标准增加保护区。依照日本人的做派,一般都是会优化优化再优化之后再修改颁布。

  八、盘旋进近的系统性风险

  目前,盘旋进近的系统性风险有一部分来源于航空公司的标准操作程序(SOP),很多公司在制定手册时会有以下几个风险:

  1. 仅仅参考中国民航规章(CCAR)的程序设计要求,满足了航空公司在国内的运行合格审定。没有考虑到航空公司运行区域中会有使用PANS OPS和TERPS设计标准的程序。给航空公司后期运行带来潜在的风险。

  2. 没有依照不同程序设计标准制定不同的飞行程序,盲目参考波音、空客等制造商使用手册推荐的单一盘旋进近程序指导,制定统一的标准操作程序(SOP)。没有给飞行员指导不同程序下盘旋标准划分不同,保护区的大小不同,不同设计标准的程序的飞行方法不同。

  3. 颠倒盘旋进近的核心因素,以飞机分类取代最大速度限制,以计时测算距离代替实际距离和目视参考,将目视盘旋的核心问题忽略掉。

  建议:依照一些公司的SOP飞行会有超出保护区的可能,这是极其危险的。建议各个飞行员参考本文的数据,检查自己公司的SOP是否会有飞出保护区的可能,如果有可能超出,请审慎使用该SOP程序。

  小节:

  目视盘旋的第二个核心就是保护区,清楚地掌握需要盘旋的机场的保护区大小,限制盘旋区域的范围,才能保证飞机在至少障碍物(比如C类飞机390英尺(PANS OPS)或者300英尺(TERPS))以上安全飞行。

  对于有FMS(飞行管理系统)的飞机,可以在FMS中标示出保护区大小,以辅助飞行员判定飞机是否在保护区内飞行。没有FMS系统的飞机,可以以计时作为辅助参考,结合DME等设备辅助。

  核心提示:

  目视盘旋最基础的是目视盘旋,如果不能取得合法的目视参考,一切基础都没有了!

  受篇幅所限,这一篇谈了盘旋进近中的最低下降高余度、最低能见度、保护区大小。下一篇将谈及盘旋注意事项、目视参考、飞行方法、能见度、CMV、RVR等有关问题。


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