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【专业分类】飞行 【文章编号】2-2014-0318 
山地运行是航空公司运行控制的重点和难点。正确、合理的飞机性能分析是保障山地运行安全的必经之路。目前山地运行飞机性能分析主要包括高空客舱释压旅客供氧分析、高空一发失效飞机飘降分析等。在此，我将以波音B737-800型飞机为例对高空客舱释压旅客供氧分析方法进行简单阐述和讨论。
高空客舱释压失压对人体生理的影响是由客舱失密结构破损使客舱内的气压迅速降低造成的低气压和缺氧两个因素造成的：
1、低气压的影响
低气压主要影响人体内含气空腔器官，含气空腔器官内的气体膨胀对含气空腔器官产生冲击力，造成这些器官的损伤。
2、缺氧的影响
在高空客舱释压后人吸入氧分压低的气体引起人体缺氧称高空缺氧。高空缺氧的影响与氧气含量和持续时间有关。气压高度3000米以下时，缺氧程度很轻，人无明显异常表现；3000米以上时，如长时间不补充氧气，便会出现头痛、眩晕，甚至意识丧失。
因此，一旦高空客舱发生释压，应当立即对旅客供氧，并且飞机应当立即下降到低高度以减小缺氧的影响。此外，对于山区航线，飞机下降过程中应满足航路越障要求，制定处置方案。
一、规章要求
CCAR-121部对旅客供氧和飞机下降航路超障均有明确要求：
第121.329条 涡轮发动机飞机用于生命保障的补充供氧要求
（c）旅客。每个合格证持有人应当按照下列要求为旅客提供氧气：
（1）对于座舱气压高度3000 米（10000英尺）以上至4300 米（14000英尺）（含）的飞行，如果在这些高度上超过30 分钟，则对于30 分钟后的那段飞行应当为10%的旅客提供足够的氧气；
（2）对于座舱气压高度4300 米（14000英尺）以上至4600 米（15000英尺）（含）的飞行，足以为30%的旅客在这些高度的飞行中提供氧气；
（3）对于座舱气压高度4600 米（15000英尺）以上的飞行，在此高度上整个飞行时间内为机上每一旅客提供足够的氧气。
第121.673 条 飞行高度规则
（a）除了起飞、着陆需要或者在考虑到地形特征、气象服务设施的质量和数量、可用的导航设施和其他飞行条件后，局方认为为安全实施飞行需要其他高度而对任一航路或者航路的一部分规定了其他最低标准的情况以外，任何人不得在本条（b）和（c）款规定的最低高度以下运行飞机。在中华人民共和国之外飞行时，本条规定的最低高度标准应当起控制作用，除非在合格证持有人运行规范中或者由飞机飞越的国家规定了较高的最低标准。
（b） 按照本规则实施运行的任何飞机在昼间按照目视飞行规则运行时不得在距地表、山峰、丘陵或者其他障碍物300米（1000英尺）的高度以下飞行。
（c） 按照本规则实施运行的任何飞机按照仪表飞行规则运行时，在距预定航道中心线两侧各25公里（13.5海里）水平距离范围内，在平原地区不得在距最高障碍物400米（1300英尺）的高度以下，在丘陵和山区不得在距最高障碍物600米（2000英尺）的高度以下飞行。
二、民用飞机氧气系统
目前，民用飞机常见的旅客氧气系统有高压气体氧系统和化学氧系统。高压气体氧系统可以配备一个或多个氧气瓶，按需控制氧气流量。化学氧系统无法调节氧气流量，但维护费用低，安装灵活，是目前国内民用飞机配备较多的氧气系统。波音B737-800型飞机12分钟化学氧系统供氧剖面如下图所示：
根据CCAR-121部第121.329条（c）款（1）项规定，气压高度10000英尺以上至14000英尺（含）的飞行可以有30分钟不供氧时间。因此，供氧剖面可进一步修改，如下图所示：
飞机高空客舱释压后下降飞行剖面只要不高于上图剖面，便可以满足旅客供氧需求。
三、航路超障分析
飞机高空客舱释压后，下降过程中应满足航路超障要求。根据CCAR-121部第121.673条（c）款规定，对于山区航线，飞机下降过程中应超过航路两侧各25公里范围内所有障碍物600米（2000英尺）。为了在满足供氧要求的前提下获得最大超障裕度，我们可以将飞机供氧剖面按照相关飞机参数转化为下降剖面来进行超障分析，飞机参数包括：飞机重量、温度、气压高度、飞机速度和风速。飞机下降示意图如下：
飞机高空客舱释压后，应立即放出减速板以VMO/MMO下降，下降至超障高度改平，收起减速板以VMO/MMO巡航，之后继续放出减速板以VMO/MMO下降至3000米。
（一）计算下降剖面
我们以波音B737-800型飞机为例，计算飞机下降剖面。计算软件使用Boeing Performance Software（BPS），计算条件为飞机重量70000公斤、巡航高度33100英尺、ISA、VMO/MMO（340/.82）、静风，计算步骤如下：
1、计算下降段
1）选择BPS的Descent模块
2）选择飞机构型：双发、襟翼收起、起落架收起、减速板放出
3）设置起始下降高度和下降速度
4）设置飞机重量
5）设置风速（顺风为正，顶风为负）
6）设置温度
7）计算
计算结果如下图所示：
2、计算巡航段
根据B737-800型飞机供氧剖面，飞机在17000英尺和14000英尺改平，计算步骤如下：
1）选择BPS的Cruise/Holding模块
2）选择飞机构型：双发、襟翼收起、起落架收起、减速板放出
3）设置巡航速度
4）设置飞机重量
5）设置巡航高度
6）设置风速
7）设置温度
8）计算
计算结果如下图所示：
根据供氧时间，将下降段和巡航段计算结果拟合成下降剖面，如下图所示：
（二）航路超障分析
将航路两侧各25公里范围内障碍物向中心线进行投影，拟合地形图，如下图所示：
将来回程下降剖面与地形图叠加，进行供氧分析。
1、来回程下降剖面有重合部分，如下图所示：
可选择重合部分对应航路中任一点作为处置决断点，该点之前返回备降，该点之后继续向前备降。
2、来回程下降剖面无重合部分，如下图所示：
对于不重合部分，该段内任一点发生客舱释压即无法向前也无法返回，可以考虑偏航，再次进行供氧分析。如无合适的偏航方案，则在该航段客舱释压后，无法满足旅客供氧要求。
四、结论
我国山区较多，山区航线运行一直民航运行的重点和难点。飞机高空客舱释压供氧分析的关键是飞机下降过程中的航路超障分析。在分析过程中，要充分考虑风速、温度等因素对下降剖面的影响。只有进行精确的飞机性能计算，制定合理的处置方案，才能充分保障飞机运行安全。（作者王晓，就职于山东航空股份有限公司运行控制中心） |
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