分享

空中之手:揭秘美军空域管控之一

 xiaopanglang 2024-04-04 发布于山东

当我们乘坐民航客机穿梭于世界各地,心中是否会产生疑惑,这些高速飞行的大家伙为何能安然运行,不会发生碰撞?同样,当我们在各类军事纪实节目中看到空中机群飞过,会不会好奇,它们是如何保持秩序的?其实,这一切都离不开空城管控。当然,在越南战争前,是没有空域管控这一明确概念的。在飞机诞生早期,对空域的管理主要依赖空中交通管制系统,而随着防误击、空地协同等需求的出现,最终衍生出专门的空城管控。空域管控虽对组织空中军事行动意义重大,但多年来媒体对其却鲜有介绍,使得谈及这一概念时很多人不知其所以然。当然,谈到空城管控,就不得不提美国,美国作为当今世界第一大航空运输国,其空域管控的发展最具代表性。考虑到美国的空域管控源自空中交通管制,本文就从美国空中交通管制的发展谈起。

空中领航需求催生空中交通管制萌芽

1903年12月17日,美国北卡罗来纳州,随着菜特兄弟驾驶第一架有动力、可操纵、重于空气的航空器试飞成功,标志着人类“飞行梦”变为现实。然而,没过多久,一个严峻问题便摆在包括莱特兄弟在内的多位航空先驱面前。当时,在欧美多个城市举办的飞行表演中,航空事故频发,导致大量飞行人员丧生,这让处于发展初期的航空业损失惨重。面对这一问题,有人提议:是不是可以创建一个专注于飞行安全的保障体系?

早期北美大陆邮政航线图

除各种空中事故外,空中导航等需求,也对飞行安全保障体系的建立有巨大的推动作用。1918年5月19日,美国陆军航空勤务队同邮政局一起尝试从华盛顿特区到纽约的定期空中邮件运输服务,首飞便遭受失败。原因在于导航错误,首飞飞行员乔治起飞18分钟后,因未找到熟悉的标识导致飞机迷航,迫降时摔坏了飞机。尽管后续飞行获得成功,但早期飞机设备简陋,飞行员只能通过观测地标来定位导航,倘若遭遇云雾天气,便很难找到固定标识点极易造成迷航,尤其是夜间飞行,风险极大。

据统计,美国陆军航空勤务队雇佣的第一批40名邮政飞行员中,有12人在随后两年内遇难(均为执行任务期间遇难),而他们的遇难原因,大多是找不到标识点迷航或遭遇恶劣天气。美国政府由此意识到,必须组织建立并维护一个航空运输导航保障系统,才能满足定期运输的安全要求,空中交通管制应运而生。然而,当时的空中交通管制还很简单,其主要任务是依托目视标识和无线电,帮助飞行员找到正确的地面标识。

空中防撞需求推动空中交通管制诞生

随着航空业的飞速发展,许多飞行员发现,在机场与机场间能目视寻找到的标识一般是固定的,当把这些飞行路线固定下来后,便产生了航线的雏形。不过,连接各个机场间的航线,难免会有所交叉,这样就存在发生空中事故的风险。为此,1919年10月,包括美国、法国、英国、中国在内的27个国家,共同签署了空中航行管理国际公约》(又称《巴黎航空公约》),公约首次提出空中交通的原则。尽管出台了相关国际公约,但在随后的时间里,飞机空中相撞事故仍不时发生。

1922年4月7日,一架法尔芒F.60“歌利亚”飞机从法国巴黎勒布尔热机场起飞,飞往英国伦敦希思罗机场,一架德哈维兰DH.18飞机从英国伦敦希思罗机场起飞,飞往法国巴黎勒布尔热机场,两架飞机在巴黎以北110公里的空域相撞。当时,两架飞机在同一航线朝相反的方向飞行,飞行高度都是150米,而且当天能见度很差,导致飞行员发现危险后躲闪不及。事故导致两架飞机上的7名乘客全部遇难。

美国陆军航空勤务队

希思罗机场在事故发生后紧急召开了空中交通管制安全会议,与会航空专家制定了全球第一版“空中交通规则”——首先,所有飞机在沿着既定航线飞行时,应该“右侧通行”;其次,所有飞机都应该安装无线电通信设备并同地面台站保持联系。希思罗机场的专职指挥人员,除在白天用指挥旗、晚上用灯光向飞行员发布起飞指令用以控制起飞间隔和次序外,在飞机于航线上飞行时,他们还利用简易的无线电通话来确定飞机的位置及各飞机之间的间隔,从而进行简单调配。随着空中交通管制的程序、规则不断发展,除通信设备外,配套的导航、监视设备也相继问世,飞机航线从完全依靠目视导航,变成使用仪表飞行。空中交通管制人员(下文简称空管人员)根据位置报告,对飞机进行监视,利用无线电下达指令,实现对飞机从起飞到降落的全闭环交通管制。

预防误击推动空中交通管制职能拓展

二战期间,军用飞机得到广泛应用。为应对愈加严重的空中威胁,防空武器的装备范围及装备规模大幅扩大。为此除继续预防发生空中相撞事故外,防止飞机与地面障碍物相撞,以及防止防空武器误击已方飞机,也成为空管人员必须解决的棘手问题。

1943年7月9日20时45分,美军第82空降师第505空降团的2000名伞兵乘坐C-47运输机,朝德国和意大利军队占领的西西里岛飞去,准备执行代号“爱斯基摩人”的作战任务。上百架C-47运输机组成的机群浩浩荡荡,场面甚是壮观。兴致勃勃的美国伞兵们认为,他们这次必将赢得一场伟大的胜利。然而,这种乐观的情绪很快就消失了,因为美国伞兵们发现,他们乘坐的运输机在天上兜起了圈子。

“爱斯基摩人”行动中登机的美国伞兵

其实,这是因为美军在规划空降行动时,忽视了天气因素所致。当日,西西里岛及其附近海域被7级强风所笼罩,C-47机群单是维持航线稳定就相当艰难,想要在黑夜里找到正确的空降点可谓难上加难。加之C-47飞行员大都是新手,夜间飞行加复杂气候令C-47机群在慌乱之下,只得反复穿越西西里岛的海岸线上空,试探找到理想的空降地点。然而,这一举动引起德意防空部队的注意,一时间,密集的防空炮弹朝C-47机群打了过去。

密集的防空火力令驾驶G-47的飞行员们左支右绌,而机舱里的美国伞兵更是被打成了筛子。后方的美军司令部也乱成一锅粥,美军第7集团军司令巴顿根据C-47飞行员的汇报推测,第505空降团已凶多吉少,必须立刻把作为第二梯队的第504空降团派过去。于是,倒霉的第504空降团伞兵们摸黑登上C-47,准备飞往西西里岛。

巴顿在听取第一梯队C-47飞行员的汇报后认为,此前空降失败主要是因为飞机没有进行无线电管制和灯光管制,所以才在空中暴露了自己,因此,他要求这次行动,运输机群必须关掉无线电和灯光,以免暴露。尽管对运输机机群作出了严格要求,但巴顿却忽略了通知在西西里附近海域的美海军,而后者当时正掩护美陆军登陆西西里岛。

当C-47机群飞临美军位于西西里岛的登陆场上空时,美军舰队和登陆场上的美陆军部队刚遭受德军空袭,惊魂未定的他们还没等松口气,就听到天上传来飞机的引擎声,顿时紧张起来。此时,因C–47机群进行了灯光和无线电管制,而美军舰队和登陆场的陆军部队也处于灯光管制状态 没能发现天上是自家运输机。最终,不知是因操作防空武器的水兵过于紧张,还是其他因素,美军舰队中的某艘军舰突然对空开火,整个舰队随即向C-47机群开火,就连登陆场的许多美陆军士兵,也抄起手中的轻重武器对空中射击。强大的防空火力瞬间笼罩C-47机群,大量美军机被自家防空武器击落。

事后统计,此次行动中,第504和505空降团共损失超过2300人。该事件促使美军设置专职人员,专门负责火力管制和敌我识别。不仅如此,美军还规定,在实施空降行动时,必须提前与地面/海面部队沟通,划设好相应的空降区,将该区域时间和范围预先通知相应的部队。

二战后空中交通管制实现技术跃升

“爱斯基摩人”行动中空降作战的失败,表明仅维持好交通秩序是难以完全保障好战场秩序的。因此,空中交通管制的职能,还有必要进一步拓展。二战时期,在军事需求牵引下,各国军事科技飞速发展,无线电、雷达等设备愈加完善。这为美国二战后进一步升级空中交通管制系统,奠定了物质基础。

繁忙的美国机场

从1946年起,美国逐渐在机场安装雷达,用于监视进离场的航空器,并引导航空器五边飞行(注:五边飞行是一种基本飞行路线,可理等为环绕机场飞行),从此雷达管制与以IFR(仪表飞行规则)运行的飞行,成为空中交通管制的基本工作方式。时至今日,空中交通管制雷达设备性能有大幅提升,但这一基本工作模式始终未变,随着以雷达监视引导为主的空中交通管制系统投入使用,老式空中交通管制系统逐渐退出历史舞台。

在雷达诞生前,空管人员只能通过飞行员无线电报告掌握航空器位置,不仅位置不准确,通信延迟也大。为保证安全间隔,空管人员不得不使用一套复杂的控制程序,如在航路上标出固定的位置点,航空器飞过时必须向管制员报告飞越时间和高度;两个航空器汇聚飞行时,必须满足大于指定的汇聚角度;航空器飞行高度,必须按规定的高度层执行等。

由于新型空中交通管制设备的使用,从1946年后,飞行事故大幅下降。与此同时,美国的民航飞机和机场也迎来大发展。到1949年,美国全国性空中交通管制系统基本建成,以间隔词配为主的空中交通管制工作职责和方式完全确立,这标志着美国空中交通管制体系正趋于成熟。这一时期,正式的空域管控概念虽未诞生,但雏形已逐渐显现,并开始以空中交通管制的名义发挥职能、行使权限。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多