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目视盘旋进近/反向进近

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发表于 2014-12-22 23:45:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 asserc8 于 2014-12-22 23:46 编辑

 2002年4月15日,某航空公司一架B767在釜山金海国际机场目视盘旋进近时,在18R跑道入口端以北4.6公里的多带山海拔204米处坠毁,机上166人中,仅有包括机长和2名乘务员在内的37人幸存。事故调查认为机组采用非手册推荐的操作程序,导致加入三边晚,航线宽度过窄和未准确掌握三转弯时机,造成飞出盘旋进近保护区是事故发生的主要原因。“4.15”事故说明了釜山金海国际机场18号跑道盘旋进近的高风险性。


  2010年9月一架大韩航空(Korean air)A330做18R跑道目视盘旋进近时,机组报告在三边有中度颠簸并且四边顺风大,因此无法在五边对正跑道,两次复飞,最后去仁川备降。当时笔者正在跑道外等待,看见改出四转弯后只要飞机位置偏差稍大,大韩机组立刻终止进近﹣复飞,几乎没有低高度修正航迹的动作。相信该航班的飞行员比中国的飞行员更了解釜山金海国际机场的目视盘旋程序和周边地形,但在边缘天气情况下仍无法正常落地。虽然这是少数个别事例,不过由此可见韩国的飞行员对待18L/R目视盘旋进近也是相当谨慎的。
  二、标准目视盘旋程序及相关规定
  目视盘旋程序又叫反向进近程序或绕场着陆(circle-to-land)。标准程序示意图及程序说明如下:


图2


  民航局飞标司下发的《特殊机场的分类标准及运行要求》咨询通告中指出韩国釜山金海国际机场(RKPK)属于国外特殊机场。原因主要有:
  1、机场三面环山且离山较近,地形复杂。
  2、冬、春季易发生平流雾,造成能见度速变。
  3、离场程序和复飞程序都是近距离转弯,飞行操作难度大。
  4、18号跑道只有目视盘旋程序。
  局方在应采取的安全措施中明确要求:加强机组训练。
  根据局方的相关要求,山东航空股份有限公司对釜山航线很重视。山东航空股份有限公司《运行手册》中明确规定釜山航线是配备双机长且不实行双人制的特殊航线。飞行部对执飞釜山航线的机组资格要求严格而具体,不仅要求技术过硬、经验丰富、英语熟练而且要求机组必须符合以下规定:
  1、 在前 12 个日历月之内曾作为飞行机组成员飞过该机场(包括:起飞和着陆),或曾使用经局方认可的机场图形演示设备或飞行模拟机进行训练并获得资格。
  2、 执行特殊机场航班的责任机长必须满足《飞行技术管理手册》中有关机长经历时间的要求。
  3、飞行排班部门排班时,要确保机长具有特殊机场资格,还要充分考虑机组实力,合理搭配。
  此外,飞行部每年都会对执飞釜山机组进行技术考核,确保每个机组成员都接受过该航线的理论培训并且模拟机训练合格。
  针对釜山金海国际机场复杂的地形和18号跑道只有目视盘旋程序的特点,山东航空股份有限公司专门制定了《釜山机场18号跑道目视盘旋程序示意图》(图3)。该示意图采用彩色绘图方式将机场周边地形与目视盘旋程序的相对位置凸显出来,使机组对危险地形位置一目了然,对安全运行釜山航线提供了有力支持。


图3
  三、釜山金海国际机场目视盘旋进近特点
  釜山金海国际机场18号跑道目视盘旋进近受地形的影响,笔者认为有以下几点值得注意:
  1、釜山金海机场是双跑道运行(36L/R、18L/R),主用跑道是西跑道(36L/18R),东跑道(36R/18L)很少使用。盘旋进近只允许在机场西侧,东侧不被允许,所以听完通波后机组应做详细的进近简令,预先树立正确的情景意思,防止在反向进近中落错跑道。
  2、下降到MDA的时机。飞机位于图2中A点即36L/R跑道的长五边,按标准程序应该用垂直速度(V/S)方式操纵飞机沿下滑道下降到最低下降高度(MDA),依据釜山金海机场的36L航道进近图(LOC/DME)中盘旋进近的规定,飞机应直接下到最低下降高度(MDA)1040ft,MCP板上调高度1100ft(山东航空公司使用737-800执行釜山航班,执行D类标准),但由于釜山机场官方于2009年8月13日发布了《RKPK AD 2.20 LOCAL TRAFFIC REGULATIONS》的通告,使用18L/R盘旋进近的飞机在建立36L/R航道后,只能下降到1500ft,只有在加入18L/R右三边后,前后机间隔满足安全要求且管制员同意的情况下才能下降到1100ft(When conducting a circling approach to land RWY 18L/R, all civil aircraft shall maintain 1 500 feet AMSL on downwind leg in VMC (at or above VIS 4 800 m, Ceiling 2 500 ft) to ensure separation from other aircraft in the traffic pattern unless otherwise cleared by ATC.)。


图4
  3、正确加入18L/R右三边的方法。飞机位于图2中B点。飞行员报告目视跑道后,管制员允许机组自行掌握加入18L/R右三边的时机。笔者认为加入18L/R右三边的时机不宜过早。因为距36L/R跑道入口西南方向3.5NM位置有高度1572ft的小山(图4地形1),此时飞机的高度只有1500ft,较早加入右三边,地形1会对飞行安全构成严重威胁。根据山东航空股份有限公司《釜山机场18号跑道目视盘旋程序示意图》和飞行体会,笔者认为加入右三边的时机最好在正切地形1时,即图4推荐点处。从图4中可看出由推荐点处加入右三边可完全规避地形1的威胁,推荐点位置大约在釜山GIMHAE VOR台(KMH)181°径向线、4.3海里处。
  加入右三边时,应从B点左转45度,然后计时20秒(修正顶风、顺风,顶风一米加一秒,顺风相反)再转向右三边航向。计时时机应从飞机坡度改平开始,这一点很重要,可决定盘旋进近是否成功,原因后面会用性能数据做出解释。
  4、三边宽度的控制。飞机位于图2中C点到D点。标准程序要求飞行员保持三边航迹,修正宽度并考虑风的影响保证飞机始终处于保护区内。 适当三边宽度对一个成功的盘旋进近是必要的。三边过宽,飞行轨迹就会距离西侧的地形过近,比如地形2(图4)高度就有800ft,如果此时飞机高度是1100ft,那么高度差只有300ft,对安全构成一定威胁。三边过窄,那么四转弯后航迹必然会甩到五边的左侧,对着另一条跑道甚至是滑行道,此时做修正动作,极可能会产生低高度坡度大的安全隐患。
  《釜山机场18号跑道目视盘旋程序示意图》程序说明中建议三边宽度不超过2.0NM。实际运行中为了不触及2.0NM这条红线,也是为了规避西侧地形,机组往往宁窄勿宽。凡事都有一个“度”,过犹不及,如果因为三边太窄而导致进近失败同样也危及安全。三边宽度最大值由地形限制,最小值则由飞机的转弯性能限制。转弯性能是指飞机在标准数据限制下(坡度25°;空速≤165kt  D类)完成连续转弯所需的最小转弯半径。


图5
  根据物理学中向心力的公式:  F=mv²2/r=mθ²r(θ为转弯坡度)
  如图5所示,向心力等于机翼升力水平方向的分量,飞机重力等于机翼升力垂直方向分量,则转弯半径r可由下列等式推导得出:
mv ²/r=mg·tanθ ( g=9.8m/s ²) ==> r =v ²/g·tanθ
  假设三转弯前后,飞机的表速是145kt,受顺风的影响地速往往在160kt左右,按TERPS标准(跑道视程 /百英尺 ;能见度 /英里 ;坡度25度),那么转弯半径
r =v ²/g·tgθ=(160×1.852÷3.6) ²/9.8×tan 25°≈1482m=0.8NM
  三边的宽度=2r =2×0.8NM=1.6NM


图6
  这与国外某航空公司制定的B737-800(双发)盘旋进近程序中的三边宽度一致(图6),说明1.6NM的宽度符合飞机性能和程序设计的要求。因此1.6NM的三边宽度是飞行员应控制的最小宽度。在三边有左侧风的情况下,可以将三边宽度增大一点,但不超过2NM(受地形影响)。


图7
  三边宽度的范围确定后,就能解释加入三边时要求大翼水平后才能计时20秒的原因。
  假设737-800全重大于63T(大重量),以放轮襟翼15°的形态,表速在157kt左右,加上顺风的影响,地速会达到175kt左右。如图7所示c代表大翼水平后计时20秒经过的距离
c=V×t=(175×1.852÷3.6) ×20=1800m≈1NM
  加入三边是坡度25°的标准转弯,地速175kt,那么转弯半径r
r =V ²/g·tgθ=(175×1.852÷3.6) ²/9.8×tan 25°=1773m≈0.9NM
  根据 v=θr 其中r=1773求得角速度θ=v/r=175×1.852÷3.6/1773=0.051rad/s
  所以转一圈的时间T=2π/θ=2×3.1415/0.051≈120s,那么飞机每秒钟转360/120=3°,那么转45°需要45/3=15s。15秒飞机飞过的距离
  S弧形 = V×t=(175×1.852÷3.6) ×15s=1350m≈0.7NM
  因为是弧形,飞机经过的直线距离会短一点,s≈0.6NM
  图2中BC段的总距离=c+2s=2.2NM,根据等腰直角三角形的三边关系,图7中三边宽度a=BC×cos45°≈1.6NM,正好是性能要求的最小三边宽度。
  假如开始转弯就计时,那么图2中B点转弯15秒就会被计入本应大翼水平后直飞的20秒中,实际直飞计时只有5秒,这样三边的宽度甚至会小于1NM,不能满足飞机以25°坡度连续转弯所需的三边宽度要求。这也超出了正常转弯所能使用的最大坡度30°的性能要求,因为30°坡度连续转弯需要1.3NM的转弯直径。三边过窄则飞机在改出四转弯后将很难对正跑道。


图8
  飞行中如果错过了计时时机或忘记计时,还可以参考地标控制航迹。如果能找到两个明显地标,根据两点定一线的公理,就可以确定三边的宽度。根据实际飞行体会结合釜山GIMHAE VOR台的径向方位和DME距离,笔者发现在跑道西侧的河流上南北两座桥正好都距跑道1.6NM(图8地标1和地标2)。因桥梁不会轻易改变,所以可以参考这两座桥来控制三边宽度。机场西侧河流密集,桥梁多达五、六座,如果地标经验不足,可参考釜山GIMHAE VOR台定位来确定正确的地标。地标1(KMH215/2.8NM)地标2(KMH258/1.6NM)。
  地标飞行是经验飞行,程序飞行才是科学飞行。科学理论与实际经验相结合才是避免差错的最好方法。对非本场飞行员来说,地标更有其局限性。地标可能会变化,比如上次来时还是一片农田,这次来时却变成了工厂厂房,这会给不熟悉本场的飞行员带来不小的麻烦,这时标准飞行程序将是唯一可信赖的依据。地标领航应起辅助作用,用来弥补或检查飞行程序。
  5、三转弯后的机组分工。飞机位于图2中E点到G点。目视盘旋进近是典型的时间短、动作多的复杂科目,要求机组配合高效、准确。标准程序要求保持最低下降高度(MDA)1100ft切跑道头记时20秒后进行三转弯,三转弯前建立着陆形态,完成《着陆检查单》。计时20秒是静风数据,顺风还应修正,大约一米顺风减一秒,比如三边5米顺风,就计时15秒,以此类推。程序规定在20秒以内必须做三转弯,因为北部山区离18号跑道入口很近,三边飞的越长越危险。韩国官方(office of civil aviation)公布的18号跑道盘旋进近保护区D类是2.3NM、C类是1.7NM。正常改出四转弯时,飞机距离18L/R跑道头约1NM,按3°下滑角计算,飞机的高度应小于400ft。一座660ft的小山紧靠保护区北侧,其高度高于飞机改出四转弯时的高度,所以三转弯及四边严禁飞出保护区。从三转弯到五边约需一分钟,粗略推算出飞机三转弯后需保持700英尺/分钟的下降率下降。根据飞行体会,机长(左座)在三转弯和四转弯的前半段从右侧舷窗只能看见地面,无法看见着陆跑道,观察跑道只能由二机长(右座)负责。三转弯时正确的机组分工对安全落地尤为重要。笔者认为合理的机组分工应该是:
  ①机长(左座)从三转弯开始到四转弯前段负责监控飞机状态和左侧山区地形,四转弯后段在二机长的引导下迅速找到正确的着陆跑道,此后以目视为主、仪表为辅完成落地。进近过程中,机长应掌握复飞标准,严格执行“八该一反对”;
  ②二机长(右座)负责观察跑道、提醒左座五边高距比和飞机相对于五边的运动趋势。在引导左座看见跑道后,注意力分配转为仪表为主、目视为辅,注意监控飞行在500英尺以下的坡度,发现偏差过大及时提醒复飞。
  ③观察员在整个目视盘旋进近中负责英语通讯,监督、检查在座飞行员飞行程序是否正确、有无遗漏,三转弯时核实是否完成《着陆检查单》,1000英尺以下及时补充在座飞行员未完成的标准喊话,发现偏差过大及时提醒复飞。
  6、复飞程序。做目视盘旋进近时,任何时候丢失着陆跑道应立即复飞,先转向跑道方向然后加入仪表复飞程序,复飞过程中注意保持飞机在保护区域内。复飞是保障安全飞行的最后一关,但实际运行中仍会出现不稳定状态下的强行落地,除了机组带有过强的落地意识外,不了解目视盘旋进近具体复飞细则,担心复飞“很麻烦”也是一方面原因。釜山金海国际机场18号跑道只有目视程序,但复飞需加入仪表程序,所以18号跑道目视盘旋进近复飞后应加入36号跑道的仪表复飞程序。“尽早转向跑道方向加入仪表复飞程序”,这句话在正切18号跑道头前都很好理解和掌握,保持一个切入角切入36号跑道复飞程序即可;相对复杂的是在四边或五边突然丢失跑道要求强制复飞时的情形,此时飞机转向跑道的航迹正好与36号跑道复飞航迹相反,根本没有切入角。这时应该立即转向落地跑道且飞到跑道上空后连续右转(转弯方向与起落航线同向)然后加入36号跑道的仪表复飞程序。根据油量和天气条件决定再次进近或去备降。
  四、总结
  综上所述,笔者认为掌握以下几点可以确保釜山18号跑道盘旋进近的飞行安全:
  1、正确加入右三边的时机;
  2、以正确方法加入右三边,再通过地标检查三边宽度;
  3、计时要考虑顺风、顶风的影响,保证飞机始终在保护区内;
  4、做进近简令时,加入机组分工的内容,使机组明确各自的责任划分;
  5、掌握稳定进近的标准,严格执行“八该一反对”。


发表于 2014-12-23 11:21:58 | 显示全部楼层
原来是这个东西。。。。831的定点一百八~。。

进近:东方五两八九,目视机场了吗?
5289:看到了,5289
进近:CES5289,雷达服务终止,联系塔台,再见

塔台:CES5289,目视跑道了吗?
5289:看到了,5289
塔台:能circle to land 吗?
5289:能(不能)
塔台:clr to land(备降吧,联系进近,再见)

点评

赞  发表于 2014-12-23 11:46
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发表于 2014-12-23 11:22:30 | 显示全部楼层
感谢分享,学习一下。
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