边缘天气下的进近决策评估

作者: 郑笛一帆

关键词:边缘天气;所需目视参考

边缘天气与所需目视参考的概念

当机场所报告的云高、能见度、跑道视程等于或接近最低运行标准时,我们把当前的气象条件称为“边缘天气”,其运行模式称为“低能见度运行”或“边缘天气运行”。

边缘天气的特点包含两种,即稳定与波动。稳定是指气象条件在较长的时间内没有明显变化,并对能见度和跑道视程没有太大影响,波动则相反。在稳定的边缘天气中,因飞行员对外部环境的目视感受也相对稳定,所以对决策的实施也相对简单、直接。而波动的边缘天气,则会造成对外部环境的目视感受随之变化,特别是短暂且细微的变化,将导致飞行员的决策过程出现犹豫和迟疑,进而对飞行安全造成致命威胁。

边缘天气下的运行重点在于进近着陆和复飞,中止和继续近进之间的决策就尤为关键。由于飞行员在决策时需要引入支撑性概念“所需目视参考”,所以整个决策的空间范围应当扩展到从DA/H开始一直持续至飞机接地并安全脱离跑道为止。

“所需目视参考”的概念源自国际民航组织《ICAO-DOC-8168》,中国民航定义为“所需目视参考指的是目视助航设施或进近区域应被看到的部分,以使飞行员有充分的时间基于预定的飞行航径评估飞机的相对位置和位置变化率”。更通俗地理解为:那些应被飞行员看到的画面,可以是灯光、跑道标志或者跑道本身,或灯光与跑道,灯光与跑道标志的组合。这些画面的组合,可以使飞行员从中抽象描绘出正确的“目视下滑道”,并借此判断飞机的位置和位置变化率,使飞行员能更顺利地完成进近和着陆过程。那么对于“丢失目视参考”我们就不能单纯地理解为在DA/H时的能见与否。因为随着波动的边缘天气带来短时能见度和跑道视程降低(如扬沙、低云、降雨等造成对目视参考的遮挡),可能使飞行员在DA/H后视觉画面突然恶化,不能有效判断出飞机的当前位置和位置变化率,那么此时也应当视为丢失目视参考。

稳定天气下的进近

能见度和跑道视程的优劣会直接影响到飞行员的视野距离。我们以标准跑道为例,该跑道安装了3度下滑角的盲降ILS系统,并配有I类盲降进近灯光,决断高度为60米/200ft。假设整个终端区视程稳定在I类盲降的最低能见度标准550米/1800ft,飞行员的最远可视距离为550米/1800ft。下面我们将分析从DA/H开始飞机继续进近直到着陆,会获得怎样的视野变化。

运用直角三角形的原理,只要当飞机处在盲降ILS系统的3度信号下滑线上,不论此时位于什么高度,均可以推算出此时飞机距离跑道入口内大约1000英尺位置(50/Tan30=954英尺~1000英尺)的水平距离。而飞机所处的高度与地面对应位置和跑道所组成的直角三角形向最小锐角延伸的顶点,就是盲降ILS信号发射的起点,也是标准涂装跑道的目视着陆瞄准点,即业内俗称的“大白块”。所以我们根据飞机所在下滑道上的高度,就可以计算与瞄准点“大白块”的距离。再结合实时能见度和可见近进灯的数量,就能够比较精确地量化出飞行员的视野范围与跑道、进近灯光的大致关系。

现在可以判断出在稳定的天气下,我们外部视野能看到的是一个连续、推进的近进灯光和跑道环境所组成的画面。对于飞行员来讲,由于没有突然性的变化,在这类气象条件下,更有利于做出良好的判断与决策。

波动天气下的进近

了解稳定天气下的视觉感受,在波动的边缘天气中我们就能更容易警惕到那些不正常的动态画面(例如:①飞机向前运动,目视环境没有匹配地向前推进;②在某一位置应当具备的目视画面,飞行员实际目视观测不到;③已经看到的参考物/标志,突然消失或逐渐模糊),从而果断判明当前所需目视参考的状况,更好地为决策服务。所以稳定进近的建立、良好的注意力分配、明确的驾驶舱资源管理在此会额外重要。后面我们将梳理在最后进近阶段可能产生的风险,并结合实际运行给予操作建议。

各类风险及措施建议

(1)DA/H前的中止近进与复飞

当下降到DA/H但不能建立目视参考时,飞行员的唯一选择是立即复飞。需要注意的是由于大风扬沙天气所造成的能见度变化,因其特殊的气象特点,通常也伴随着低空风切变的存在。因此在选择复飞时,要立即加推力到TO/GA位。这不仅能确保有效的复飞拉升,还为可能存在的风切变改出给飞机提供了初始的机动性能。

(2) DA/H后的中断着陆与复飞

在某些特殊天气下,因垂直和水平能见度的差异,让跑道视程不断变化,飞行员只有在接地前才能识别出预计的接地区域。那么在DA/H后中断着陆,果断复飞或许是更安全的选择。但需要注意在低高度甚至接地后实施复飞时,因机头上扬过大而导致机尾接触地面造成结构损伤。可以优先选择较小的初始姿态进行拉升,建立稳定的正上升率后再逐渐增加至标准复飞姿态来避免擦机尾的风险。

(3)着陆滑跑失去目视参考

着陆滑跑中进近,能见度会极度恶化造成短暂失去目视参考。由于其无法判断滑跑方向的危险性,在进近中尽量早识别早决策。DA/H通常是最晚决策时机。对于不可避免的低能见度中滑跑情况,尽可能保持飞机航迹与跑道方向一致是基本原则。下面简单介绍几种常用滑跑控制方法:

①机组成员间的配合至关重要。机长的视线仍然以外部为主,及时寻找有效目视参考。副驾驶以内部仪表显示为主,不间断报告飞机当前航迹和减速效率,使整个机组尽可能掌握飞机滑跑趋势。

②飞机刚着陆时速度较大,仅需很小的夹角即可完成对滑跑方向偏差的修正。因在高速时方向舵脚蹬的控制输入量小、响应快、效率高,所以建议在高速滑跑阶段飞机的纵轴航迹由方向舵控制为主。但随着速度降低,方向舵的气动效应减弱,若继续使用方向舵来控制着陆滑跑,相较于高速阶段其输入量更大、效率更低,此时航迹的控制应逐渐过渡到机轮与道面摩擦力的运用上。低速阶段可以人工对左右刹车施加不同的压力来更好地控制着陆滑跑方向。

③对于摩擦力较小的道面情况,使用反推会让飞机减速效果显著,但是双侧反推展开的速率和输出推力大小的差异可能导致滑跑方向产生偏转。当这类情况出现时,不要试图通过手轮控制方向,较大的前轮转弯角度可能会造成飞机打滑进而引发冲偏出跑道的风险,此时立即收回反推即可让偏转消除。

④充分利用自动刹车。自动刹车足够为飞行员提供所需有效减速率,并且自动刹车的工作原理(飞机根据当前进近速度和着陆重量计算后向两侧主轮同时施加等量的所需刹车压力)也更有利于保持对飞机滑跑方向的控制。我们也可以通过提高自动刹车的能量档位增强飞机减速,缩短刹车距离。

(4)“One hundred”

《一般运行和飞行规则》中区分了进近灯光类目视参考和跑道环境类目视参考,并规定以HAA30米/lOOft来作为目视参考检查点。结合实际运行的飞行程序中,通常使用飞机无线电高度表信号的自动语音报告“one hundred”作为检查点来实施对外界目视参考的检查。但是有相当数量的“高台机场”因其机场建设的自身地理结构原因,其周围和跑道向外的方向是往低处延伸的陡峭坡面。当飞机运行到实际HAA30米/lOOft的高度时,因其下方地形陡峭,无线电高度表此时的探测值并不准确,往往会大于100ft,那么“One hundred”自动语音报告将会延迟或不会出现。对于需要运行此类机场的航司,建议梳理出各类特殊机场自动语音报告的准确度。对语音报告不准确的机场,向飞行员补充相应的风险提示和操作程序。

(5)类精密进近

众所周知,在类精密进近程序中,飞机垂直剖面的引导在MAPT结束。当飞机下降到MAPT时,飞行计算机不再为飞机提供继续进近的垂直剖面引导。但在部分特殊机场的RNP程序中,飞机会先于DA到达MAPT。由于MAPT后飞行员已经没有可供有效参考的垂直剖面引导,如果此时不能建立稳定的所需目视参考,建议不要继续进近到DA,可以选择立即复飞。结语

纵然边缘天气下的运行会给飞行员带来更多不可预知的风险和挑战,但笔者相信通过更具有针对性的学习和训练可以使潜在的风险演变成事故的概率降到最低。中国民航也一贯以高标准严要求来训练我们的飞行员们,在保障国家和人民财产安全的这座大山上不断地攀登,追求极致。航空安全永远是每一位飞行员的共识和追求。

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