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雾霾天气下的进近.docx
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雾霾天气下的进近航家文章2014-03-31 00:00:000中国民用航空网关注私信 过去的2013年,“雾霾”成为了年度关键词。2014
刚刚开始,笔者所在公司的运营基地——长沙黄花机场——短时间内经历了两次大的雾霾天气,不仅能见度低,而且持续时间也较长。受此影响,单
日延误航班有70多班次,甚至多个航班被迫取消;地面上的飞机不得不耐心等候天气好转,而等待降落的飞机在盘旋了一两个钟头之后,迫于无奈
纷纷备降返航。雾霾天气对航班的影响是不言而喻的,给公司运营和旅客出行两方面都会带来无可挽回的损失。? 过去的2013年,“雾霾”成
为了年度关键词。2014刚刚开始,笔者所在公司的运营基地——长沙黄花机场——短时间内经历了两次大的雾霾天气,不仅能见度低,而且持续
时间也较长。受此影响,单日延误航班有70多班次,甚至多个航班被迫取消;地面上的飞机不得不耐心等候天气好转,而等待降落的飞机在盘旋了
一两个钟头之后,迫于无奈纷纷备降返航。雾霾天气对航班的影响是不言而喻的,给公司运营和旅客出行两方面都会带来无可挽回的损失。 关于雾
霾形成的机制,笔者并不想深究。简单来说,在早上或夜间相对湿度较大的时候,形成的是雾;在白天气温上升、湿度下降的时候,逐渐转化成霾。
这种现象既有气象的原因,也有污染排放的原因。两者虽不完全是一样的含义,但造成的结果却是一致的——低能见度——对飞行员来讲就是最大的
敌人。环境治理需竟数十年之功,而作为天气现象的一种——雾,我们更是难以左右。作为一名在民航一线工作十余年的飞行者,本文试图给出一些
在雾霾造成的——低能见度天气下进近的操作建议。  一, 在航空学中关于能见度多个术语的定义说明 ——能见度(VIS-Visibil
ity):通常来讲,是在昼间以观测平台(或观测场)为中心,能够看到和辨认出位于近地面的一定范围内黑色目标物的最大距离;夜晚在无光的
背景下观测时,能够看到和辨认出光强为1000坎德拉灯光的最大距离。能见度最低可用数值为800米,能见度值低于800米未被批准且不得
使用。 ——主导能见度(prevailing visibility):观测到的达到或超过四周一半或机场地面一半的范围所具有的能见度
值。这个数值会影响到气象观测员的主观判断。当出现分散碎雾、部分雾时,可能跑道起降范围已部分受到遮蔽,而主导能见度却很好,造成预报误
差,会给飞行员造成误导。 ——跑道视程(RVR-Runway Visual Range):跑道视程不是直接测量的气象元素,它是经大
气透射仪测量后考虑大气消光系数、视觉阈值和跑道灯强度而计算的数值,也可经前向散射仪测量后计算的到。跑道视程数值的大小与跑道灯光的强
度有关。由于跑道视程相关仪器测量性能的限制 , 跑道视程的误差为仪器输出值的10%至20%。根据空管规范性文件规定,RVR预报区间
为50米-2000米。RVR大于1500米时一般使用能见度值作为标准控制。 ——换算的气象能见度(CMV-Converted Me
teorological Visibility):此定义多应用于欧洲和日本(航图有CMV标准),一般在机场没有RVR设备或设备故障
时使用。换算时分为日间和夜间,并同时考虑到灯光设备的情况,用气象能见度乘以一个系数得到RVR值的。注意在RVR报告可用时,不可将R
VR换算成能见度。同时,CMV也不可用于起飞、II类和III类精密进近,目视盘旋和备降最低标准。(CMV转换表见图1)。  ——斜
距视程(SVR-Slant Visual Range):是指飞行员在最后近进阶段能识别跑道标示或进近灯光的最远距离。SVR与RVR
(见图2)的转换公式为SVR=RVR×f。离地高度越高,f系数(见图3)越小。即在同样的RVR测定值下,在高高度取得目视的灯光段会
小于在低高度时的目视灯光段。 注意:能见度好坏(或数值大小)是能否取得目视的关键因素所在,从而决定飞机是否起降。上述所列的五个术语
都有其独特的意义和使用方式。在具体运行时,必须参考公司运行规范和机场最低标准,使用合理的能见度预报值作为运行标准的控制。 二,低能
见度天气进近时影响取得目视参考的一些因素 从仪表飞行过渡到目视不是瞬间发生的,通常飞行员有一个从仪表转为目视的过程。在已经取得目视
参考作出继续进近决断的情况下,飞行员会逐渐将注意力从驾驶舱内转向外部目视参考,直至完成接地。在短五边进近过程中,仪表监视和目视参考
不是“单打一”的,而是应该综合考量的两个参数。 中国民用航空局的一个关于全天候运行的咨询通告中有以下描述:假设一个在有限能见度条件
下稳定的进近轨迹 ,除ILS进近以外,当第一次看到区域内的目视设备或可辨认特征时,飞行员仅能判断航空器位于最后进近区域的范围之内;
飞行员一般需要保持目视参考数秒钟的时间,用于评估航空器与跑道中心线的相对位置和偏矢量,关键在于评估该时间段飞行员视野范围的逐渐扩展
。由于必须在飞行员能够做出决定是否继续进近之前进行评估,所以通常应该在DA/H或MDA/H或以上获得目视参考。当然,预期伴随航空器
的下降,飞行员视野范围会扩展。在DA/H或MDA/H以下,为了有助于过渡到目视条件,飞行员的视线扫描可能还包括参考航空器仪表。 为
了在DA/H或MDA/H或以上获得目视参考,能见度是一个重要的因素。当能见度达到进近图上标注的要求时,仅仅是满足了规章的要求——一
个放行标准——而已。作为飞行员来说,应该意识到在天气处于边缘状况时,并不一定能够在恰当的时机取得足够的目视参考。恰当的时机是指在D
A/H或MDA/H或以上,而足够的目视参考则取决于进近的类型。抛开能见度和RVR的测量精度不说,在边缘天气条件下,目视参考的取得还
受以下几个因素的影响。  (一) 飞行员座椅位置 飞行员在驾驶舱座椅位置的影响(见图4)不容小觑。由于个人的身长特点以及平时的拉平
习惯和个人的一些喜好,每个人的座椅位置都可能不太一样。有的人喜欢坐得高点,因为享有开阔的外部视野,易于观察外部活动;有的人喜欢坐得
低点,觉得会有风挡和天地线之间的相对关系,且有益于视野向远端扩展,利于拉平时的杆量判断。而根据手册规定,飞行员在调整坐姿时,最好参
考驾驶舱中座椅位置调整指示仪(红白球):飞行员的视线与红白球在同一条线上时,即将白球藏在红球后方时,座椅即已正确调整。这样的坐姿既
可保证外部目视参考的最大化,同时又可保证内部PFD(主飞行显示)和ND(导航显示)的顶部显示不受阻挡。建议这样的座椅位置调整习惯在
每个航班中保持一致,而不应该在边缘天气中进近时再去调整座椅位置。一方面不利于目视参考习惯的把握,另一方面对于空客系列机型而言,由于
没有实际操纵面的力矩反馈,这样不利于拉平感觉的保持。 (二) 视觉环境 视觉环境包括内外两个方面。 首先是外部进近和跑道灯光的强度
调节。在进近之前——通常FAF点作为决断点,当跑道视程(RVR)接近或小于飞机起飞、着陆要求的最低标准数值时,应要求将跑道灯光强度
调大直至最强(5级灯光),以利于飞行员取得目视参考。但也要注意与当前环境的适配性。如在漆黑的夜晚或雨中,进近灯光强度过高时,可能会
导致飞行员对着陆带的相对位置判断失误,造成拉平高或拉平低等情况。 其次在飞行员所在驾驶舱内,为保持余光视野的敏感性,应调节泛光灯保
证内外光线亮度相近,降低视野内过大的明暗反差效果。作为环境调节光且为应急情况下照明,驾驶舱顶灯应保持常开。 (三) 飞机遮蔽角(见
图5) 笔者所执飞的A320系列飞机向下的固有遮蔽角为20°。飞行员进近时能目视的灯光段或标示段,即机型操作手册(FCOM)中定义
的: 最小目视地面段(visual segment)≈RVR-遮蔽段(obscured)=RVR-A×tg(90o-20o+θ) 
此公式中A为飞行员的实际眼高(即DH/MDH加上眼睛距机轮平面高度),θ为进近时飞机的俯仰姿态角度(对A320而言通常为2~4度)
。当飞行员的座椅位置过低时,会进一步加大遮蔽段,如在边缘天气,将造成目视困难甚至不能取得目视。 (四) SVR概念 此概念通常在低
能见度运行才使用,飞行员平时接触较少。在边缘天气条件下,可以算是飞行员的一种意识,作为参考。在离地15英尺以下时,SVR基本等于R
VR。也就是说在15英尺以下,飞行员能够目视的灯光段或参照物可以按照RVR数值来预测计算。而在此之前,当飞机处在较高高度时,如前面
定义中描述的,SVR等于RVR乘以一个变化的系数。在综合考量了上面几个因素后,SVR值有可能成为取得目视的关键因素。这也可能就是为
什么有的时候RVR值明明达到最低进近标准,飞行员却无法在决断高度无法取得目视参考的重要因素之一。 三,低能见度运行中对于机组分工的
建议 自动化飞行中,两名驾驶员的分工合作、互为支援的特点可使得工作负荷大为降低,更有利于提高安全裕度。因此,在各类仪表进近中,尤其
对于低能见度进近而言,合理地进行分工显得尤为重要。 在进近时,通常使用两个方式来进行分工:一种是标准分工,即PF(操纵飞行员)-P
NF(不操纵飞行员)分工;另一种为监控进近分工,也可称为代表操作进近分工,即机长-副驾驶分工。标准分工是一般正常运行中较多使用的分
工方式,而监控进近分工在考虑到副驾驶的经验或操作能力时,也不失为一种比较好的分工方式。机长作为最后的决策者,应该在进近前指定一种适
于当时机组能力和运行环境的分工方式。在下降进近准备时,机组成员应详细沟通分工方式,明确各自的职责。 (一) PF-PNF分工: 标
准分工为空客机队一般情况下较多使用的分工原则。 在标准分工中,PF直接负责人工操作飞机飞行和跟随FD(飞行指引仪)的指令并同时监控
仪表和导航台原始数据;或监控自动驾驶仪的运行,如跟预想的不一致,准备随时接管。而PNF负责获得和宣布目视参考的进程,同时监控飞行进
展,适时进行标准喊话及高度报叫,并做好PF操纵飞行员的支持。 通常在进近时,如非精密进近或一类盲降进近中,由PNF负责取得目视参考
。当然也有例外,在做二类或三类盲降进近时,目视参考的取得由PF负责。这时,机长通常担任PF并且只考虑自动进近和着陆。二类或三类运行
时的分工可看做一种特殊的PF-PNF分工方式,此处不做过多表述。 (二) 机长-副驾驶分工: 此分工对在进近时机长和副驾驶的职能提
供了另一个解释:不管航段中谁是PF,在进 近阶段,总是由副驾驶担任PF 操纵飞行员;机长作为PNF,监控进近和目视参考的获得。当到
达DA/H或MDA/H或以上时,副驾驶作为PF操纵飞行员报出“最低下降高”或“决断高度”,若获得目视参考,机长报“继续”或“着陆”
,接管飞机的控制并执行着陆;若未获得目视参考,机长报“复飞”,副驾驶起始复飞并操纵复飞。不管是着陆或复飞的决定,对于整个进近和着陆
(或复飞或复飞阶段)副驾驶应保持仪表参考。 机长-副驾驶分工这一法则,虽然在空客机队运行中不太常用,但在低能见度情况下,尝试使用这
一分工法则,可能对于驾驶舱的决策者——机长——的工作负荷的减轻有极大的帮助,更能让其保持良好的情景意识。  四,对于低能见度进近时
的意识补充 (一) “取得目视”阶段的要领 进近时,负责取得目视的飞行员,要对飞机内部和外部轮换进行快速扫描, 报出飞行  参数的
偏差和报出:“进近灯/跑道(或看见的任何手册定义的目视参考)正前方(或实际位置)”——若有足够的目视参考,;或者,“没有目视”——
若无足够的目视参考。(一类盲降最低标准天气下目视扇形区示意图见图6) 在试图获得目视参考时,负责取得目视的飞行员身体不应前倾。若P
NF在前倾时报出“目视”,而由于PF操纵飞行员不同的视角(驾驶舱切角),PF可能还没有获得目视参考。PF身体更不应前倾,一方面是这
会造成一种意识向外的风险——两名机组成员都可能将过多精力集中于取得外部目视参考,而忽略了最后决断点,DA/H或MDA/H,造成意外
的CFIT(可控飞行撞地);另一方面,即便在身体前倾时取得目视参考,在回到正常位置时连带的头部运动,可能会给飞行员带来错觉,造成空
间定向障碍或引起对目视参考相对位置的误判,造成过量的修正。 笔者建议,两名机组成员在进近前就应该调整好座椅位置——如前文所述,以A
320系列机型为例,在标准位置时,向外将遮光板上沿与风挡玻璃下沿贴合;向内可看到PFD上部的FMA(飞行方式信号牌)——此时遮光板
下沿大致与PFD上沿贴合。在下降进近准备时进行有效的沟通,保证两人的外部目视角度一致性。进近过程中,飞行员应保持头部位置不动,尽量
使用眼睛的内外循环快速扫视来保持对内部仪表参考和外部目视参考的交叉检查。 在取得目视之前,PF应将主要注意力集中于仪表,而PNF在
努力寻找外部目视参考时也应保持对仪表的监控,发现偏差应及时喊话提醒PF进行修正或干预自动飞行系统或起始复飞——建议在低能见度进近时
晚点脱开自动驾驶。在不能见情况下,A320的双通道复飞可大大降低飞行工作负荷,提供额外安全裕度。取得目视参考之后,PF应逐渐——而
不是立即将注意力转向外部,在确定飞机与着陆带的相对位置和运动关系后,可以外部目视参考为主,内部仪表参数为辅;而PNF则恰恰相反,应
该将视线逐渐收回,在保持目视参考的同时,多扫视内部仪表参数,及时进行标准喊话和偏差喊话提醒,给PF提供支援(如果是缺乏经验的副驾驶
作PNF时更应提醒自己保持此意识)。 (二)短五边偏差的修正 即便是在取得目视后,从横向偏差或垂直偏差的修正仍然要求尽量参考仪表。
PF控制好俯仰姿态,坡度角和推力——尽量不要过大/过多的调整,以避免由于视觉错觉导致的空间错位或状态不可控——如偏差过大,最好立即
复飞。 垂直偏差:高于下滑航径时,低推力下使用大下沉率会导致目测低着陆或硬着陆。机组应建立正确的飞行航径(下滑轨迹),不要超过最大
许可的下沉率(通常为1000 英尺/分钟),不能一味的追下滑道或是跟随指引仪,目标着陆点可往跑道远端延伸,只要不超出跑道规定的着陆
带即可——如不可能,则应立即复飞;低于下滑航径时,小下滑角度的进近会导致漂浮拉平/拉飘和目测高着陆,且垂直偏差过大时容易造成进跑道
前的越障问题。机组应减小下降率甚至保持平飞直到回到下滑道上,掌握好提前量,最后在进跑道前建立标准的下滑航迹——可以预期一个跟往常一
致的拉平感觉。 横向偏差:在跑道中心延长线上确定一个瞄准点——约在距接地点距离的一半处,在保持正确的下滑航径同时,瞄准此点使用少量
的交叉航迹进行修正——通常在短五边修正航迹与航道交叉不超过3°。为避免冲过跑道中心线(overshoot),在穿过内侧跑道边线延长
线之前提前改变轨迹来提前对准。如果飞机离跑道入口较近时,则不必要一定追求提前回到航道上,只要飞机往跑道上运动,在接地前再通过杆舵调
整消除交叉即可——这样可避免过量的操作与反向操作。  (三) 黑洞错觉的影响 在易于取得目视参考的进近中,如很早就已经取得目视,飞
行员所感受到的下降角度与相对于跑道的实际下降角度相等。如果出现了不一致,也有充分的视觉参考来产生反馈(过低了或过高了),并及时进行
修正动作。然而在雾霾天气条件下,如果能见度正好处于标准线上,即边缘天气,没有天地线作为目视参考,跑道灯光也是模模糊糊的隐约能看见几
个,看起来像是“飘浮在空中”时,可能会造成飞行员对于其下滑航径估计过高。如果飞行员这时错误地过分相信他的感觉,就会开始一个比较危险
的推杆修正,将飞机“飞”到低于所需下滑道的不安全的位置上。 当跑道灯光进入飞行员视野时,飞行员的目视压力(复飞压力)暂时得到了缓解
,但也有可能过于“激动”而造成杆量变化。此时飞行员应克制“激动”的情绪,继续进行内外交叉检查,在无法取得更多目视参考的情况下,保持
住稳定的进近轨迹,防止飞机状态的急剧变化导致进近不稳定而无法着陆。飞行员应该有一定的心理准备,如果直至拉平时,也不能建立合适的天地
线(或跑道远端端线灯)作为拉平目视参考,PF应根据平时的拉平习惯进行拉平,而PNF应监控姿态/坡度/下降率等直观参数,适时喊话提醒
。 (四)决断意识——“进近时就要想到复飞”每天按部就班的飞行可能会让飞行员在正常运行中开始懈怠,放松警惕。然而,作为飞行员的我们
,必须指出的是,应该时刻提醒自己着陆意识不可太强,尤其是在低能见度的天气情况下。如前所述,即便能见度达到当次仪表进近程序的最低标准
时,也有很多因素使得飞行员不能在合适的时机取得足够的目视参考。两名机组成员在进近前应就复飞动作和路线进行复习,以便随时准备好能够进入复飞的心态。 两个决断关口(Decision gate)的明确对意识的建立是非常有帮助的,即FAF(最后进近定位点)和MDA/DA。在FAF点之前,如果能见度不够标准时,可以继续飞行,但不得飞越FAF;在FAF点,能见度必须满足当次仪表进近程序的最低标准,飞行员才能够决断继续进近;在FAF点之后,如果能见度下降至最低标准以下时,飞行员可以继续进近至MDA/DA,然而这并不意味着可以着陆。在MDA/DA,只有取得足够的目视参考时,飞行员才应该“继续”着陆,否则就应该执行复飞。 事实上,即便在MDA/DA以下,任何时候失去目视参考,也必须立即执行复飞。因此在整个低能见度进近中,“复飞意识”强于“着陆意识”是必要的。 参考目录: 《A320系列机型操作手册》 《南航公司飞行运行手册》 《南航一体化课程》 《杰普逊航图》 《AC-91-FS航空器运营人全天候运行要求》 《CCAR-91FS-Ⅱ中国民用航空仪表着陆系统Ⅱ类运行规定》
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