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你所看到的和你沒看到的-目視進近 目視盤旋 和起落航線 全集

  這段時間和一些朋友討論了有關目視的一些問題。覺得有必要梳理一下這些內容,以冀為近段時間航空公司推進飛行人員基礎技能訓練提供一個參考。同時,目視也是與管制運行直接相關,探討一下運行規則,研究操作技巧,明確哪些該做,哪些不該做,該如何做也是這本書的意圖。

    先說說本書題目:你所看到的,指的是目前在民航運行領域的各種目視,因為內容過于廣泛,初步聚焦于目視進近、目視盤旋和起落航線(目視起落)這幾個方面,順便將其他涉及目視的方面也做一個介紹;你所看不到的,指的是這些目視總會存在各種誤解和套錯概念。如何去理解這些概念,如何掌握它的運行要求等等。這都是看不見的,也沒有一本書能夠很明白的說清楚。少了這些看不到的,你看到的只是表象,也就是說很容易糊里糊涂的運行,糊里糊涂的出事。

    既然是專題,文章的篇幅和字數比較多,我盡量不寫水文 ,但是干貨帶來的最難的一點就是解釋度不夠.我盡量想簡明扼要的給大家說清楚。我為了這個動筆,看了大概不少于50萬字的材料,也摘了10萬字的左右的筆記。為了保證大家的身心健康,做如下建議:后邊涉及的規章摘錄比較枯燥,建議大家簡單瀏覽,等到需要再回頭尋找相關的文獻深入研究。

    文章擬分為如下部分供大家各取所需:

1.概念、規章規定和比較結論;以及對目視進近、目視盤旋和起落航線的應用場景的歸納

2.為什么看見的比看不見的困難—從我國目視發展說起

3.美國的目視相關的發展介紹

4.目視間隔的介紹

5.目視進近的介紹和解惑

6.從我的一篇文章說起探討一下指定軌跡的目視進近

7.如何理解儀表程序最后進近階段轉目視-說說目視航段和目視盤旋

8.起落航線運行運行

目錄

第一章、目視進近、目視盤旋和起落航線相關的概念、規章規定和比較結論

一、概念:

二、比較和總結:

三、應用場景:

四、其他概念:

第二章、為什么看見比看不見困難-從我國目視發展說起

一、為什么:

二、怎么辦

第三章、美國目視相關的發展介紹

一、美國空域劃分

二、美國空中規則歷史介紹

三、美國現代目視應用介紹

第四章、目視間隔介紹

一、目視間隔介紹

二、對目視間隔理解

第五章、目視進近介紹和幾個問題研究

一、目視進近介紹

二、目視進近的幾個困惑尋解

第六章、從我的一篇文章探討指定軌跡的目視進近

一、寫在前面的靶子

二、自言自語

三、國外CVFP和RVFP介紹

四、RNAV VGA

四、CVFP和RVFP疑惑尋解

五、CVFP和RVFP程序設計要點

六、CVFP和RVFP程序夜間運行

第七章、如何理解儀表程序最后進近階段轉目視-說說目視航段和目視盤旋

一、如何從“看不見”到“看得見”

二、目視航段的保護

三、目視盤旋

第八章、與航空俱生的起落航線

一、起落航線簡介

二、起落航線的運行方法:

三、起落航線的交通管理:

第一章、目視進近、目視盤旋和起落航線

相關的概念、規章規定和比較結論

開篇之初我雖然更偏向于說明目視進近是什么,和其他兩個概念有何區別,但是從航空的歷史發展進程來說,起落航線出現在前,目視進近出現在后,所以概念部分按順序,但在文章章節里倒過來了,先介紹目視間隔、目視進近,再到目視盤旋和起落航線。這一章節的目的在于讓大家分清楚這幾個概念上有什么不同,用在那里。按照慣例首先上概念部分。

一、概念:

概念是從各個規章進行摘抄出來的,包括CAAC,ICAO和FAA的。

起落航線:

機場起落航線(Aerodrome Traffic Circuit):在機場附近運行的航空器應飛行的航徑。(ICAO DOC4444)

TRAFFIC PATTERN:The traffic flow that is prescribed for aircraft landing at, taxiing on, or taking off from an airport. The components of a typical traffic pattern are upwind leg, crosswind leg, downwind leg, base leg, and final approach.

a. Upwind Leg? A flight path parallel to the landing runway in the direction of landing.

b. Crosswind Leg? A flight path at right angles to the landing runway off its upwind end.

c. Downwind Leg? A flight path parallel to the landing runway in the direction opposite to landing. The downwind leg normally extends between the crosswind leg and the base leg.

d. Base Leg? A flight path at right angles to the landing runway off its approach end. The base leg normally extends from the downwind leg to the intersection of the extended runway centerline.

e. Final Approach? A flight path in the direction of landing along the extended runway centerline. The final approach normally extends from the base leg to the runway. An aircraft making a straight-in approach VFR is also considered to be on final approach. (FAA7110.65)

個人翻譯稿:為飛機在機場著陸、滑行和起飛而規定的交通流。一個典型的起落航線包括上風邊(一邊)、側風邊(二邊)、下風邊(三邊)、基線邊(四邊)和最后進近(五邊)。

a.上風邊-平行于著陸跑道并與著陸方向一致的飛行航徑。

b.側風邊-垂直于著陸跑道上風邊的飛行航徑。

c.下風邊-平行于著陸跑道并向著陸方向相反方向的飛行航徑。下風邊通常由側風邊延伸至基線邊。

d.基線邊-垂直于著陸跑道,位于進近遠端的飛行航徑。基線邊通常是從下風邊起延伸至跑道中心延長線的交叉點。

e.最后進近-沿跑道中心延長線朝向著陸方向的飛行航徑。最后進近通常由基線邊開始延伸至跑道。航空器進行VFR直線進近時也被認為是在實施最后進近。(FAA7110.65)

起落航線(TRAFFIC PATTERN):為航空器在機場滑行、起飛或著陸規定的流程.由五個邊組成.(CCAR-93)

目視盤旋:

盤旋進近(Circling Approach): 儀表進近程序的延續,是在機場著陸前提供的目視盤旋飛行。(ICAO DOC8168)

目視機動(盤旋)VISUAL MANOEUVRING (CIRCLING):是完成儀表進近后的目視飛行階段。通過該階段,使航空器進入直線進近所不適于的跑道著陸位置。(ICAO DOC8168)

盤旋進近(CIRCLING APPROACH):儀表進近程序的延伸.航空器在按照儀表進近程序進近過程中不能直線進近著陸時,在機場上空目視對正跑道的機動飛行.(CCAR-93)

目視進近:

目視進近:當部分或全部儀表進近程序尚未結束時,通過目視參照地標實施儀表飛行規則 (IFR) 的進近。(ICAO DOC4444)

目視進近:采用儀表飛行規則飛行的一種進近。進近期間,部分或全部儀表進近程序沒有完成,須通過目視參考地面來完成進近。(ICAO DOC9365)

VISUAL APPROACH [ICAO]: An approach by an IFR flight when either part or all of an instrument approach procedure is not completed and the approach is executed in visual reference to terrain. (FAA AIM)

VISUAL APPROACH: An approach conducted on an instrument flight rules (IFR) flight plan which authorizes the pilot to proceed visually and clear of clouds to the airport. The pilot must, at all times, have either the airport or the preceding aircraft in sight. This approach must be authorized and under the control of the appropriate air traffic control facility. Reported weather at the airport must be: ceiling at or above1,000 feet, and visibility of3miles or greater. (FAA7110.65)

個人翻譯稿:執行IFR飛行計劃的航空器在得到管制許可后在云外目視飛向機場的一種進近方式。飛行員應始終保持看到機場或者前機。這種進近需得到適當的空中交通管制單位許可和管制。報告機場天氣條件應達到:云底高在1000ft或以上,同時能見度在3英里或以上。(FAA7110.65)

CHARTED VISUAL FLIGHT PROCEDURE APPROACH: An approach conducted while operating on an instrument flight rules (IFR) flight plan which authorizes the pilot of an aircraft to proceed visually and clear of clouds to the airport via visual landmarks and other information depicted on a charted visual flight procedure. This approach must be authorized and under the control of the appropriate air traffic control facility. Weather minimums required are depicted on the chart.  (FAA AIM)

個人翻譯稿:航圖化目視飛行程序進近:執行儀表飛行規則(IFR)飛行計劃時,經授權的航空器駕駛員在云外沿目視飛行程序進近圖的地標和其他信息飛向機場的一種進近方式。這種進近方式需得到適當的管制單位許可并管制。所需天氣最低標準在圖上標示。

目視進近(VISUAL APPROACH):當部分或全部儀表進近程序尚未結束時,通過目視參照地標實施儀表飛行規則(IFR)的進近.(CCAR-93)

二、比較和總結:

上面已經將中國民航、ICAO、FAA有關目視進近、目視盤旋和起落航線的定義進行摘錄。很多人將這三種概念混淆,可能是因為這些概念里都有個目視的含義或字樣吧。例如:有的人做目視進近設計時,使用了指定軌跡目視盤旋的保護區來評價;有的認為起落航線就是目視進近。如何有意義的學習這三種概念呢,我這里簡要的從如下幾個方面幫助大家進行梳理一下:

(一)區別

1.從規章體系劃分來分辨:

規章體系是最好理解概念的工具。在ICAO規章體系中,目視盤旋是在PANS-OPS中;而起落航線、目視進近是在PANS-ATM。也就是說目視盤旋歸類于飛行程序;而起落航線、目視進近是歸類于空中交通管理的。飛行程序(PANS-OPS)更注重自主的運行規律,尋求一種安全的運行方案;空中交通管理(PANS-ATM)更注重相互的間隔安全和排序功能,帶有一定的交通流調節能力。

2.從運行規則來分辨:

我們可以簡單分為兩類:IFR和VFR運行。起落航線屬于VFR;目視進近屬于IFR。而目視盤旋如果需要簡單就歸入IFR的范疇,但實際上應是儀表飛行程序的最后轉目視的階段。

3.從氣象條件來分辨:

可按照IMC,VMC兩種氣象條件分類(當然還會有其他目視方式加入細分,但是本次只說明三種方式的區別,所以分兩類)。目視盤旋適用于IMC條件。目視進近和起落航線適用于VMC條件。

4.從適用的運行階段來分辨:

目視盤旋是接在儀表進近最后進近航段之后的,研究儀表轉為目視落地這一階段。而目視進近可以在進近的任意階段,例如:起始進近,中間進近或者最后進近。起落航線是構成一個完整的機場交通,包括起飛、爬升和進近等階段。

(二)總結


目視盤旋

目視進近

起落航線

規章體系

PANS-OPS

PANS-ATM

PANS-ATM

運行規則

 IFR

 IFR

 VFR

氣象條件

IMC

VMC

VMC

運行階段

儀表進近的最后進近階段

進近的任一階段

包括起飛到落地的全階段

從上圖可以很簡單的區別這幾個概念。但是運行不是考試,答出了幾個區別就能得滿分,實際運行還得落實到“我在那里需要用到?如何用到?”本章節先把“在那里用”說明白。后面章節再抽絲剝繭的將“如何用”說清楚。

三、應用場景:

寫作文是時間、地點、人物、干什么。我們如需要好好理解這三種應用,沒啥比和大家討論一些預設場景更好的了。

(一)目視盤旋的場景:

場景1:這是一個典型的目視盤旋應用場景,這也是為什么目視盤旋經常被人俗稱反向著陸的原因。跑道一端由于地形影響、導航設施不足等原因不適合進近,但是使用風向合適,因此,利用對向跑道的進近程序進近后,再通過目視盤旋程序向本側跑道著陸,這樣目視盤旋就將儀表進近和跑道使用這兩者結合起來了。記憶深刻的是韓國釜山機場,其18號跑道受障礙物影響只適用于目視盤旋。

圖1.1.1目視盤旋應用場景1

圖1.1.1-1韓國AIP 釜山目視盤旋程序

圖1.1.1-2韓國AIP 釜山目視盤旋程序

場景2:這是另一個目視盤旋應用場景。一組窄距平行跑道,其中一條跑道未安裝合適的導航設施,可以通過一條跑道ILS或者其他儀表方式引導航空器進近后再向另外一條跑道(落地跑道)機動。例如法國圖盧茲的RWY32R公布的指定軌跡的目視盤旋程序,航空器向32L進近后,在大約2海里的位置目視機動轉向32R著陸。

圖1.1.2目視盤旋應用場景2

圖1.1.2-1法國AIP-圖盧茲指定軌跡的目視盤旋

場景3:這是國內不常見的目視盤旋應用場景。在交叉或者側向跑道進近,航空器通過合適的導航設施(例如主跑道的ILS)向機場進近,并通過目視盤旋機動向著陸跑道(例如沒有導航設施的副跑道或者起飛跑道)。美國有大量的機場屬于該情況,該運行場景可以減少機場的資金投入和維護。

圖1.1.3目視盤旋應用場景3

(二)目視進近的場景:

目視進近前面已經分析,屬于管制運行程序,除了CVFP/RVFP,一般不需要在航圖標示。和目視盤旋相比,目視進近的起始點不局限于最后進近,可以在起始進近階段就實施。

場景1:這是一種標準的目視進近場景。航空器在雷達引導或儀表飛行程序高度上報告其符合目視進近條件時,脫離飛行程序或者雷達引導,目視向機場進近,并切入ILS下滑道或者使用地標目視落地的方式。該場景使用可以縮短航空器飛行路徑,輔以目視間隔,可實現比儀表進近更高的運行效率。還可以由飛行員靈活規劃路徑,例如規避五邊外雷雨等影響。韓國釜山機場公布的目視進近圖就是沒有指定軌跡。

圖1.2.1目視進近應用場景1

圖1.2.1-1韓國AIP-釜山非指定軌跡目視進近

場景2:這也是另外一種標準的目視進近場景。在一組平行寬距跑道的機場,其中一條跑道實施儀表運行,在另一跑道上實施目視進近,目視進近和儀表進近混合運行。通過目視進近的靈活間隔,提高機場運行效率。

圖1.2.2目視進近應用場景2

場景3:目視進近還可以在窄距平行跑道實現同時運行。在一組窄距平行跑道的機場,其中一條跑道實施儀表運行,在另一跑道上實施目視進近運行。通過保持對向跑道的飛機和本跑道前機的目視,實現在兩條跑道的類似儀表同時進近類似的運行方式,提高機場運行效率。舊金山的28L/R的目視進近。

圖1.2.3目視進近應用場景3

圖1.2.3-1美國AIP-舊金山目視進近

場景4:實現居于航圖的目視進近。有CVFP和RVFP。這種方式可以固定航空器的軌跡,簡化飛行員操作,同時不需要儀表超障保護,減低復雜地形機場的運行難度。后續章節會詳細敘述。這種進近方式需在航圖進行公布。美國西雅圖機場RWY16公布了目視進近。

圖1.2.4目視進近應用場景4

圖1.2.4-1美國AIP-西雅圖目視進近

(三)起落航線的場景:

起落航線作為機場交通的標準處理手段,為目視飛行的航空器的在機場周邊的起降提供一個運行方法。

場景1:這是一種標準的起落航線場景。航空器可以根據高度和位置通過管制員的安排加入機場任一個邊來完成落地。也可以依照起落航線完成起飛或者復飛。飛機從各個方面都能很容易的對跑道取得目視,按照管制員安排的次序完成進近著陸。現在國內航校所在的機場常用,其他運輸機場雖然公布了規則,但是使用的很少。

圖1.3.1起落航線應用場景

通過以上幾個使用場景,基本上能把涉及目視的三個運行的概念適用范圍說明白了。下面是涉及到目視的其他概念,一并附上。在本文成文時,部分機場修改了航圖,可能最新的AIP里找不到其中一些圖樣了。

第二章、為什么看見比看不見困難-從我國目視發展說起

按照常理分析,看得見的東西比看不見的東西好理解吧,看著豬跑總比對一塊豬肉想象豬的樣子強吧。可是在CAAC航空運行里,儀表運行卻比目視運行要受歡迎的多,提及儀表頭頭是道,目視談起來寥寥。本章節試圖從我國航空發展史來說明為什么我國對目視是如此的陌生。找到了原因,方便我們想想如何補充補充目視的內容。

一、為什么:

(一)大環境因素-在我們目視消失前,也曾經有很長的目視飛行的階段

國內目視式弱不是先天不足,而是有個很奇怪的歷史因由。1980年,依據《國務院、中央軍委關于民航管理體制若干問題的決定》,民航局從軍方改成國務院直屬機構,民航飛行學校和專科學校(說的是民航大和中飛院),列為大專院校序列,并逐步組建幾所中等技術學校或技工學校,加速培養民航專業人才。體制改變了,民航局成立之初大多為蘇制的航空器,也繼續沿用蘇式的訓練方法。例如我們的一代神機初教6就脫胎于雅克18,為中國民航立下了汗馬功勞,直到現在成為美國通用航空運行(目視為主)的奢侈品,比原型還要有名。蘇式影響至今存在,例如我們熟悉的“八該一反對”其中穿云一說就是來自蘇式的規范,指儀表進近。在民航之初的航圖規范里的儀表進近圖標注為“穿云圖”,因為它形象的說明儀表進近的結果,到現在我和一些老機長聊天中還能找到這些字眼。那個年代強調個人飛行能力的養成,怎樣落得更好、怎樣落得更難。所以目視在那個階段是一直和儀表進近混合使用的,很多機組或者管制員是善于使用目視起落這種手段。直到1998年前后,我們在天津管制指揮頻道里還是能夠聽到起落航線:直飛西三邊,16號跑道落地。航空器通過起落航線機動后切入ILS落地了。那時候的目視不能說爐火純青,但是也是比儀表更廣泛的存在。但是我們必須看到,那時候對運行規則的研究并非同樣爐火純青,靠個人能力總會出些問題,事故率一直不低。

到了1980年,中美航空活動有了一個蜜月期,1981年,中美民航通航給我們打開了一個新大陸。在隨后的幾年里,發生了一系列的大事。1983年,中國民航購買了B747,B737,MD82等美國飛機;1985年中國向空客購買的A310到貨;民航局和航司分離的改革實施;第一批國內飛行員赴美進行波音飛機駕駛培訓。飛機的儀表和能力的先進,也帶來一些不恰當的比喻,例如有人認為飛機就是個傻瓜機,結果1993年MD-82的這款傻瓜機在地窩堡機場就給中國民航并不匹配的軟環境打了一下臉。但是總體上,中國民航完成了已經完成了硬件上的“脫俄入歐”。到2002年國家民航總局決定全面停飛國內的圖-154M,03年新疆航的伊爾86退役。

在改革的大潮流里,每一個人都有他的記憶和見解。這里僅是把時間和事件做一個梳理。1989年民航局進行司局改革。將航行司部分職能調整為飛行標準司;航空工程司改為適航司;修建局改成了機場司;保衛部改成了公安局,從這些名稱的改變可以讀出濃濃的味道。1989年11月,首次將飛行安全運行涉及的行業管理標準納入航空安全管理體系,進入了90年代,規范化標準化的呼聲越來越高。1995年,第一部民航法施行、1999年121部的實施,完成了我們最接近的西方的飛行標準管理理念的建立,也是此時與國際民航組織ICAO全面接軌。此時,我們的軟件上完成了“脫俄入歐”。

軟硬件的“脫俄入歐”給我們帶來的甜頭是顯而易見的。1980-1995年中國事故率是3-5次/百萬飛行小時,1996—2000年事故率迅速下降至0.65次/百萬飛行小時,2001—2005年事故率是0.29次/百萬飛行小時。這對于中國民航無疑是福音。但是,這么大的篇幅描述一個西化的過程為什么呢?其實想描述的是西化的過程就是也就近二十多年才形成。原來蘇式強調的個人能力,到西式強調規章和管理能力。轉化的好處顯而易見的,事故率的減低也使中國民航在世界排名穩步向前。但是為啥在這個有利的轉化過程中會丟掉了目視呢?

20世紀90年代后,我們引進的基本為歐美系的飛機,飛機的更新迭代過程中,也引進了歐美的訓練方式。但是不得不看到,我們越過了歐美充分發展通航或者低空開放的漫長階段,直接邁進了大飛機時代。我們在引進先進的飛機同時,與之配套的是先進的儀表,更快的速度,所以訓練方式也更多的圍繞運輸飛機的儀表飛行開展。IFR飛行成為現運輸航空器駕駛員運行的主流,而VFR飛行更多的是停留在飛行學員或者模擬機練習階段。目視進近具有豐富的目視飛行元素,對于通航基礎雄厚的國家,駕駛員相關理論或者飛行經歷已非常豐富;而我國是以運輸航空為主的國家,駕駛員對IFR下目視進近的要求不熟悉,缺乏相應的訓練,加之我們近年來強調按章操作,駕駛員覺得“飛生不如飛熟”,選擇和決策上更偏向儀表。曾經某個機場ILS因校飛關閉,只能執行VOR偏置進近程序,結果就是這樣,當天有七個航班由于垂直航跡控制不佳復飛了。儀表的非精密進近程序尚且覺得陌生,更何況讓他自己規劃路徑,沒有相關指引來飛目視。某機場實施目視進近,有飛出地形警告,也有偏航的。有些公司的內部政策也給駕駛員帶來“怕出錯,怕出事”的心理影響。

(二)無源之水難以為繼-并不普及的大眾航空

航空氛圍也是一個重要的因素,民航的發展也是從目視開始,從看得見到看不見,大多數通用航空受限于飛機的能力,只能采用簡單儀表,更多的輔助以目視觀察。但是勝在通航航空器的價格便宜,一般民眾都有能力購買,因此通航的發展水平也代表一個國家航空的群眾基礎。二戰結束后,美國迎來了第一次軍轉民的高潮,大量的戰斗機飛行員和退役的飛機成為民間航空蓬勃發展的基礎。直到現在,1萬架飛機和50萬人參與的飛來者大會等大眾航空活動在美國延續了近70年。所以航空小鎮不是打造出來了。而是有他的歷史緣由的。為了這個轉型,美國也提供了大量的政策支持,例如空域設置、計劃審批流程等都考慮了通航需求。而國內對通用航空的支持力度在十多年以前,基本為零。記憶中經常去中國通用航空公司的食堂打牙祭。可是到了1997年不再讓我們進去了,因為這一個中字頭的企業重組了,被東航所兼并,說明了90年代在國內發展通航的舉步維艱。二十年前,廣東省內就只有三家通航企業,南航珠直、深圳中信海直、白*通航。前面兩家都是國字頭的企業,也主要從事石油平臺、海上救援等運輸活動。2002年左右,白*通航已經培訓私照,并且為港澳跳傘運動提供條件。但這些都是個例,總體上到了2010年前后,國內的通航并不發達。沒有充分的通航基礎,大量的飛行學員都是在飛行學院培養,培養完成后由各航空公公司在大飛機上進行職業培訓。供給雙方都是固定的,培養模式也基本按需定制,由于民航運輸機大量引進,所需飛行員缺口增加,飛行員培養多為供給航空公司,無法承接太多的私人駕照培養業務。因此,學員認為其未來都是上大飛機的,不由自主的將自己的方向調整為大飛機所需技能。在供不應求的情況下,1993年西澳航空學院與北京航空航天大學合作,開辦了飛行學院,開始招收飛行學員,先在國內學理論,然后送到澳大利亞飛行培訓機構完成飛行訓練。近年來部分航司已經開始將少數飛行學員送去美國培養。從各方反饋來看,這些人對目視運行的理解更為深刻,主要就是因為國內外的運行土壤不同。與國外相比,幾十年的大眾航空的發展,我們是無法比擬的。而且,我們的航空前期先定位為運輸,到了這幾年才逐步的實現通航部分開放,且目前多以航空培訓為主。由于疫情影響,航司對飛行員的人才需求的放緩,對這個行業也有一定的沖擊。在中國實現一個像私家車一樣普及的大眾航空市場目前來看還不是太現實。沒有深厚的群眾基礎,想下班開個飛機回家的僅能存于夢想,同樣,想每個飛行員都能沒事把把桿,飛幾個起落,轉個場也同樣是夢想。

(三)規章層面的引導-從規章發展找出我們為啥缺課了

從1950年頒發的第一本《飛行基本規則》,1990年,根據《飛行基本規則》編寫了的2號令《中國民用航空飛行規則》中國民航走出了自己的第一步。從該規章里還是能看到大篇幅的目視飛行、起落航線運行等內容。這也是沿襲蘇式規則。

1995年民航法實施;1999年121部實施;到了2004年,以民航總局120號令發布了《一般運行和飛行規則》這就是我們俗稱的91部規章,該規章根據ICAO附件2的要求,借鑒了FAA的91部,對《中國民用航空飛行規則》進行了全新的編排,這是一次重要的國際接軌。剛才說了91部和121部是我們運行的重要保障,但是在規章的沿革過程中,我們專注點不一樣,最后的效果也不同。我們專注于大飛機的保障,起落航線基本上簡化為機場區域內的運行,有人誤解現在大飛機不允許做起落航線。

(三)空管對目視的理解-理念比技術更重要

1994年民航總局空管局成立;空管的發展有幾個階段,一個是90年代大力推進的雷達管制。1993年3月16日,民航局發出《關于在北京進近和上海—廣州航路進行雷達管制試點的通知》,12月1日在北京實行雷達監控試點。1996年12月30日,北京終端管理區開始實施雷達管制。2000年在幾條移交航路上實施雷達管制。在七五到十五期間,基本實現了全國絕大多數地區高空的雷達管制服務和空管所在地機場進近雷達管制服務。雷達管制對空管的發展起到非常巨大的作用。那為什么帶來巨大效率提升的雷達管制會對目視運行造成影響?首先,雷達首先是個監視設施,解決了人看的見的問題,原來幾百公里外只能靠推算、報告,現在都是演化為一個小點。但是對雷達的剩余價值不能浪費呀,于是產生了雷達管制。通過“看見了”指揮飛機,讓飛機向左就向左,讓飛機向右就向右,管制員心里踏實。于是中國空管就在雷達管制的大道上狂奔。設備配置還是人員培養,指揮飛機的能力為主要衡量指標。近年來,由于流量的劇增,我們更加相信雷達管制,增加更多的扇區,增加更具能力的管制員以應對增量的壓力。在這過程中,無疑中,減少了航空器自主飛行的可能性。不止聽到一個飛行員說過,我聽引導就成。所以2007年雙目試驗推行至今,管制單位基本上應用了目視間隔,而對機場容量有著絕對幫助的目視進近,基本上不會用、不想用或者用不好。

國外對目視飛行的管理和運行是一整套體系的。首先是體現在空域規劃上。按照美國的相關劃分,有多類的空域涉及到目視運行,而且根據相關的運行規則,不單單是儀表運行和目視運行保持儀表間隔這一句話。而是更加細化的混合運行規則和空域規劃,并根據實際需求、空域屬性、運行特點劃定管制空域和非管制空域。對于這種細分,更好的為航空活動服務。這也是為啥飛來者大會能在短短兩三天內起落數萬架次的飛機。因此,對國內空域的劃分方案調整、責任的互擔、將管制轉變為管理也將是松綁通航運行和航班運行的相生相克,更好的提高效率。

     二、怎么辦

上面洋洋灑灑的寫了幾千字,實際上不是為了目視。而是從整個體系來看,我們需要補一點課。但這補課絕不是說原來體系不正確,而是如何同步將相關的規章和運行層面進一步細化,引導航空從業人員更好的適應多環境運行,保證我們在目視方面走的更好。

(一)建立一個大眾航空的好的土壤

(1)細化空域分類

建議引入國外關于E,G空域劃分概念。空域的細分可以隨航空需求的變化而變化,總體原則就是建立一套適應發展的資源使用法則,通過法則達到資源利用的最大化。所以建立E類空域和G類空域不是單單為了通用航空,而是引導資源的配置方向,將空管保障能力集中于必要的部分,減少空中交通管理難度,提高空中交通管理效率。

(2)適當放開通用航空,建立飛行的土壤

從航空發達國家來看,通用航空就是大眾航空的基礎。中國不乏相關的愛好者,別的行業都能發展的如火如荼的,就是通用航空還是存在不少的難度。因此,應大力支持通航發展。二十年前,我們還覺得私家車是身份的象征。二十年后多少人都換了幾茬車了?同樣對通航也是,給他一個環境,一部分人感興趣(飛行愛好者),一部分變成他的職業(通航從業人員),一部分人變成他的生活(上下班用?哈哈哈),這就是未來通航能否進入千家萬戶的關鍵。

(二)配套相應的運行規則

前面說的都是大環境,實際到了目視還得進一步豐富相應的運行規則。我們的CCAR-93部在第五版已經補充了相關內容,如何配合該規章制定相關的操作細則顯得尤為重要。FAA從14CFR到7110.65,到相關配套的8260.55、8260.61設計規范,再到知識普及的AIM手冊等都能找到相關的內容,從而使目視這件事在各個層級具有可操作性。我們飛行部門和管制部門現在特別注重文字上的引領,如果能夠將相關的內容細化出一些指導材料或者單行本,可能對目視運行的推廣帶來變化。

(三) 空管管制運行體系改革和管制理念的革新

我在民航發展最快的這段黃金時間里,同樣,空管的壓力也來自迅猛增長的航班量。原來可以為每一個航班都可以提供引導服務;未來也將需要改變,更多的通過規程和管理實現全域的管控。改變雷達管制為主的管制理念,才能促進ATC向ATM轉化。孩童時期我們需要更多的呵護,但是成人了我們應該給他更大的自由和規則限制,而不是繼續手把手。同樣,對于整體運行的管理也是這樣。我們應更注重整體交通流的管理,對交通流的安排形成規程化,將操作部分交給飛行員,相信他們都是成熟專業人士,能做好的。同時,可以利用目視進近、配對進近等一些技術手段,將部分責任交給飛行員,因為對于管制員而言,靠一個6秒轉一圈的雷達來管理間隔肯定不如飛行員的眼睛管用。通過相互間的密切配合,更好的提高運行效率。同時飛行員也應該有大民航的思維,技術引領,風險共擔,有責任有利益。飛行員負責了安全,就該在某個方面優先。例如我們說的在儀表間隔不夠時候,鼓勵目視進近的航空器在縮小間隔時進入,他可獲得了優先落地的權利。

(四) 對飛行員的培養也得與時俱進

事實上,目視對飛行員的技能要求提出更高的要求,需要更多的主動性,預見性。不是一說到目視就是小飛機的專利,一說到目視就和三脫掛鉤,而是如何利用好現有運輸飛機的能力輔助飛行員的決策。飛行員在把握目視飛行的原則,避免用儀表的思路來飛目視,但是也要充分利用飛機的自動駕駛能力、機載地形數據庫能力、導航和定位能力來減低飛行員的操作難度。目前,民航局也在進一步推進駕駛員飛機技術能力的提升,客觀上就是提高飛行員作為駕駛艙的管理者,將駕駛艙變得可控。

以上說的多為原則問題,具體涉及每個目視的技術可在后面的章節里進一步闡述。或者我們說“怎么辦”這么小的篇幅,更多的也就是傳遞一個理念。

第三章、美國目視相關的發展介紹

我們想說一個事物很先進,一種情況是指他的技術能力不是一般人或國家能達到了,給你也模仿不來的,例如我們說的發動機材料。還有一種情況就是他的理念很先進,他在上面浸潤了好多年,能將概念玩出花來,也能提高生產力。我們有時候更仰慕第一種,但第二種同樣偉大。美國的目視發展就是采用了第二種這么一個過程,通過理念的改變,他把“看得到”這一功能想辦法用到了極致。

一、美國空域劃分

(一)概況

我們為何需要先研究美國空域劃分呢。總結其方法論就是:

一個蛋糕,我們想賣出最好的價錢,一個琢磨方式就是我們切成幾份賣,4份,8份還是16份;第二種就是我們在上面添加啥東西才能吸引人,例如加奶油,加水果。同樣,空域也有這樣的屬性。

簡單的理解,空域就是一個資源,如何把空域這塊蛋糕切好是我們的目標。儀表運行的優勢在于全天候,但是所需間隔相對較大,如果將蛋糕都給了儀表,發覺還有很多人吃不上。同樣,目視程序或者規則就是能在同樣的安全度下提高容量和流量,但是它受天氣影響很大,就好像大家吃蛋糕吃的正hi,突然跳出一只貓,把桌子掀翻了,誰也沒得吃。儀表和目視兩者都是利用資源的方法,我們應該好好研究他們的比例分配。儀表、目視(如還有其他的方式也可以加入切蛋糕的隊伍)的占比分配就是空域規劃的過程。空域規劃將資源按照一定的規律進行分配,然后通過規則和程序定義資源的精細利用。所以我們需要先對美國空域分類進行研究,看其如何與目視規則相配套。

美國空域劃分比我國要細化一些,按照航空器復雜程度、空域內運行性質、空域安全水平和國家公眾利益等原則劃分。見圖3.1,這是總結出來的太長版,沒有足夠耐心,就不點開看了吧。

圖3.1美國空域分類

圖3.1.1美國空域分類示意圖

簡單來說,美國分為兩類空域,其中一類為受民航法規監管的空域,例如民航法規會對這些空域的使用條件、要求,限制等進行明確;還有一類不受民航法規監管的空域,主要包括軍事活動區、禁區、限制區等類型。受監管的空域一般劃分為A,B,C,D,E,G類空域,A,B,C,D,E類空域屬于管制空域;G類空域屬于非管制空域。我們說目視,為何需要對空域說了這么多呢?因為空域是基礎,做什么類型的運行就是需要完成什么樣的空域規劃和設計;在什么空域內就應該設計成什么樣的使用程序;有什么樣的空域和程序就應該在上面部署什么樣運行應用。這種對應關系就是我們說的空域概念。舉個例子,假設你把A類空域劃設到了地面,讓長航程、高速度的飛機貼地飛行,這想想都酸爽。估計每次飛完都有那么幾個旅客因為心臟病發背過氣去。所以航路飛行的航空器用的A類空域都是高高在上。

美國除了A類空域以外,其他的空域類別都支持VFR運行。下表3.2為VFR飛行基礎的最低天氣標準。

G類空域可以認為基本上都是純目視運行,不提供管制服務。E類空域是混合運行空域,在E類空域內運行目視,可以實施更低的要求,例如不再要求雙向的通信聯絡。相比B,C,D空域,E類空域目視的運行要求較低,可提供管制服務,但是也可以不需要管制,滿足基本目視最低運行標準就能與同在E類空域的儀表飛行同時飛行。所以E類的空域是管制空域和非管制空域的并存(個人理解,實際條文說的E類是管制空域),儀表與目視并存,明確飛行員管制員各自的責任和交通規則,就能在更低的設備要求下,適應更為復雜運行模式。B,C,D類空域提供管制服務,也支持VFR運行和目視間隔的實施,部分情況下飛行員可以分擔管制員的間隔責任。這種細分的空域,就是充分考慮了目視的運行特點,或者是從目視發展起來的,一直保持空域的目視屬性。對國家空域系統來說,避免了管制單位的過勞死。這為什么我們說美國一萬多個機場,數萬架航空器都能運行的很好原因。他的國家空域系統已經適應了儀表和目視的混合,空管系統將主要精力調配于運輸航空,而運輸航空外的間隙由通用航空填補,IFR運行以外的運行由VFR填補,從而構成了一個龐大的航空帝國。舉個例子,就如一瓶子石頭里,可以加入沙子,填滿沙子后還可以往里加上水,加滿水后還能撒進去一把鹽融化,美國的運輸航空就是石頭,通用航空就是沙子,而未來無人航空器和城市空中交通就是水和鹽。這樣,對空域系統的容量和流量最大化帶來顯而易見的好處。

二、美國空中規則歷史介紹

有個說法叫做FAA的規章是用鮮血寫出來的。看看美國空中規則的歷史確實如此。我們可以分為幾個階段,一個是自由飛行時代,此時的主要各國在加強對空中活動的監管,防止出現非經批準的航空活動。此階段為1940年以前(自己劃分的,受限于水平,可能有偏差)。1940-1960年,尤其二戰結束后,軍轉民技術的大量應用,更多更好的飛行儀表投用,促進航空運行標準化,大大改善了航空安全運行水平。也如我前面闡述的我國發展一樣,對于先進的儀表飛行引入,我們對飛行快和準有著更多的渴求,目視開始為儀表讓路,無論空域和航路規劃也好,更多的趨向于保障更高更快的儀表飛行。此階段,空中規則的改變更多的在大型機場和區域鼓勵使用儀表,減少目視。大峽谷撞機事件等促進了高高度空域實現純 IFR 運行規則的制定和實施。1960-1970年代,一方面面臨儀表飛行的需求和流量的壓力,混合的IFR和VFR運行由于規則上未能完全保障安全,單靠飛行員個人能力,容易出現了大量的不安全事件,軍民航運行模式和間隔在此也是當局需要考慮的問題。美國在此階段,在目視和取消目視間不斷的搖擺。但是流量的壓力在繁忙機場還是給管制員帶來了壓力。在如今,我們可能也面臨了美國上世界中同樣的難題,他山之石,值得我們好好思考美國這個時代。1970-1990年,航空器發展更為先進,為先進航空器配置更合理的資源,在此進行空域的劃分研究,終端區內的運行規則的研究,這些都為現行的運行奠定了基礎。在此時代,雷達管制的應用也是一個重要的標志。同時,在繁忙終端區對目視飛行的管控也體現了當局對安全和效率的考量。1990年至今,此時代已經建立了成熟的空中交通管理能力,也能同時兼顧儀表和目視。同時目視運行的需求不單單是通航飛機、小飛機的專利。而是思考如何利用目視規則提高大型機場的運行效率,此階段大飛機實施各種目視進近或者配對進近也變成可能。這是個與時俱進的時代。

圖片是總結美國空中規則的發展史,花費了很多的精力去總結,具體內容見圖片。圖片未包含93年以后的發展情況,因為這是下一節要寫的美國現代目視各種應用階段,在此就不重復了。

圖3.2美國空中規則演變歷史

三、美國現代目視應用介紹

歷史使人不可能踏進同一條河。目視也是,我們的觀念不能僅停留在目視是小飛機!通航飛機!低級飛機的運行。美國現在管制規則7110.65中專門有目視的章節,在此結合各項實例說明。想強調一個問題,美國目視發展很長階段,所以他的規章可能包括了各個時期有關目視的內容。我們如果引進,并非全盤引進,而是根據我們的飛機或安航空運行具體狀況分析、吸收和應用。不能以為別人的裹腳布也以為是時尚圍巾。

下圖是我的介紹思路:

圖3.3.1美國目視應用介紹思路

下面介紹立足于展示國內沒有用到的,有很多運行模式,需要運行規范等配合,也需要飛行員良好的培訓作為底子,所以不是一個概念拿來就可用,我們應更好的聯系技術產生背景,對技術的優劣進行分析評估,最后才落地。適合才是最好的。文章的目的就是打開一扇窗,大家共同看看外面的世界,所有介紹且多以關鍵詞方式提出,不對每個規則詳細介紹,僅進行總結和點評。

(一)VFR-ON-TOP(云上目視飛行)

挺多詞語在國內沒有使用,所以有些根據自己的意思翻譯或者直接看英文意會,這個運行模式也是。有兩種情況可以解釋這種運行模式:

1.使用儀表飛行規則飛行計劃的飛行員申請,管制員可以允許一架航空器保持“云上目視飛行”。其好處就是不需要保持儀表間隔,但是需要遵守管制員給的許可。

2.管制員可以指揮航空器爬升至云、煙、霧或其他氣象的上方,然后保持“云上目視飛行”。

VFR-ON-TOP不是VFR-OVER-THE-TOP, VFR-OVER-THE-TOP是在云頂上執行VFR飛行,而VFR-ON-TOP有幾個關鍵詞: IFR計劃的飛行;VMC的條件;我們可以設想這樣一個場景:VFR-ON-TOP執行的是儀表飛行計劃,可能飛行由于顛簸、積冰等需要改變高度,但是儀表高度被占用了,但是當時滿足VMC條件,于是你申請做VFR-ON-TOP,規避間隔、規劃一個較短的路線或者改變高度層來規避影響。

“云上目視飛行”并不是要求一定在云頂上飛行,可以在云頂上,也可以在云底下,或者離云一定的水平間隔運行。但是不低于MEA、或MOCA、或MVA、或MIA(最低儀表高度)等最低限制。

“云上目視飛行”可以減少天氣的影響,但是需要遵守有關目視的基本間隔要求,并在18000ft以下飛行。使用的高度層為半數高度層。

磁航向0—179°:使用奇數為千位的高度加500英尺,如3500/5500。

磁航向180—359°:使用偶數為千位的高度加500英尺,如4500/8500。

(二)SVFR(特殊目視飛行規則)

僅限在B類、C類、D類或E類空域的水平邊界內低于平均海平面10000英尺的區域內實施。由飛行員提出申請,經空管部門許可,在天氣條件低于基本VFR最小值時允許SVFR運行。SVFR 的優先權一般在 IFR 之后。SVFR可以利用目視間隔。

一般情況下,固定翼飛機要求能見度不小于1英里,無云。

SVFR應用場景,飛行過程中,能保持對地面能見,由機組申請,管制批準后可以低于基本目視規則規定的最低運行標準運行。例如海上救援。該規則的使用是在保障基本運行安全前提下,盡量降低運行標準,提高可用性。

該模式在國內不大被接受,雖然我們93部里有明確的寫法,但是國內沒配套用法。我猜主要障礙就是“責任”。美國的目視飛行,我們實際上把責任交給了飛行員,他在把控自己的飛機,也對自己的生命負責,所以管制員沒道理不相信他,他說看到了就是看到了。國內有時候,我們很糾結他說了他離云1英里,他又沒尺子,他怎么確定不是0.99英里呢。這就是我們說的立場不同,看同一個事物也不同。

(三)進近

1.目視進近(后續章節專門介紹)在這里僅是說一下關鍵詞:IFR,VMC,能見機場或前機。

2. CONTACT APPROACH

在這里保留英文,有翻譯為聯系進近,有翻譯為能見進近。最簡單的總結,滿足不了前述目視進近看不見跑道的要求,但是天氣條件很好,CONTACT APPROACH正合適,它就是解決這個問題的。

自翻譯定義:能見進近-獲得空中交通管制許可,執行IFR飛行計劃的航空器預計到達目的地機場是可以一直保持在云外,能見度不低1英里的條件下,可以偏離儀表進近程序,通過目視地面為參考飛向目的地機場的進近方式。這種進近方式僅在駕駛員主動申請,且目的地機場報告地面能見度不小于1英里時方可許可實施。

關鍵詞:IFR計劃;飛行員申請(不允許管制員主動要求);機場公布儀表程序;無云,1英里能見度,并預計到機場天氣都是適合的。

CONTACT APPROACH和目視進近放到一起研究可能更合適,在這里先提出一些關鍵點。和目視進近關鍵區別是CONTACT APPROACH不需要目視機場,且運行條件和標準比目視進近要低。但是我們同樣需要識別自由是建立在風險上的:能見進近同樣沒有復飛航段設計的,必然需要飛行員提前預見和規劃路線。管制員需要負責儀表進近和能見飛機的間隔,并為其預留一定的機動空間。能見進近的標準比目視進近要求低,也就是對飛行員要求更高,他安全裕度更小。

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