高原航線簽派放行研究
——以“紅原—拉薩”往返航線為例

楊豐寧, 張 序, 羅鳳娥,

（1.中國(guó)民航飛行學(xué)院空中交通管理學(xué)院，四川 廣漢 618307；2.中國(guó)國(guó)際航空股份有限公司運(yùn)行控制中心西南分控中心，四川 成都 610202；3.中國(guó)民航飛行學(xué)院航空運(yùn)行專業(yè)技術(shù)及人才培養(yǎng)研究所，四川 廣漢 618307）

高原航線的安全飛行因特殊的地形特點(diǎn)導(dǎo)致飛行和運(yùn)行的難度偏大，涉及航路安全高度高、對(duì)飛機(jī)性能要求高，航路天氣復(fù)雜、飛行限制多，通訊導(dǎo)航設(shè)施少、導(dǎo)航設(shè)施有效工作范圍受限，特殊情況的處置程序復(fù)雜、航路備降機(jī)場(chǎng)少和運(yùn)行控制難度大等特點(diǎn)，前期很多學(xué)者從單個(gè)高原機(jī)場(chǎng)的簽派放行和運(yùn)行控制方面展開課題研究[1-5]，或?qū)Ω咴瓩C(jī)場(chǎng)航空氣象方面的研究[6-9]，但對(duì)高原機(jī)場(chǎng)之間的對(duì)飛研究較少[10]，本文結(jié)合“成—拉雙復(fù)線”實(shí)施后，中國(guó)國(guó)際航空股份有限公司（Air China Limited，以下簡(jiǎn)稱：國(guó)航）執(zhí)行“紅原—拉薩”往返航線為研究對(duì)象，從高原航線簽派放行、運(yùn)行控制、飛行監(jiān)控和飄降釋壓程序設(shè)計(jì)等四個(gè)方面展開研究。

1 研究對(duì)象

1.1 高原航線特點(diǎn)介紹

高原機(jī)場(chǎng)的海拔高度在1524 m到2438 m之間，當(dāng)海拔高度超過2438 m之后，機(jī)場(chǎng)將被定義為高高原機(jī)場(chǎng)，當(dāng)航路上有航段的最低安全高超過4300 m，航線定義為高原航線。由于高原航線的地形特點(diǎn)，高原航線具有飛機(jī)的性能明顯受航路安全高度的影響、復(fù)雜的航路天氣限制機(jī)組的飛行操作、分布不足的通訊導(dǎo)航設(shè)施干擾空地聯(lián)系、特殊地形造成機(jī)組特情處置特殊和備降場(chǎng)偏少增大了運(yùn)行控制難度等五方面的特點(diǎn)。

1.2 “成-拉復(fù)線”簡(jiǎn)介

B213航線是民航班機(jī)進(jìn)出西藏的并經(jīng)之路，民航界將這條航線稱為“成拉航線”[11]，是“紅原—拉薩”往返航線運(yùn)行的關(guān)鍵通道，2018年3月21日“成—拉復(fù)線”空域調(diào)整方案正式實(shí)施，“成拉復(fù)線”航路改造方案的實(shí)施進(jìn)一步優(yōu)化進(jìn)、出西藏空域的空域資源，在現(xiàn)有的空域資源中增加航線容量，增加航線可用高度層，優(yōu)勢(shì)就是惡劣天氣情況下管制員可以游刃有余地調(diào)配飛機(jī)的飛行區(qū)域和航線高度，達(dá)到增強(qiáng)“成拉航線”安全運(yùn)行的目的[12]。

1.3 “紅原-拉薩”航線簡(jiǎn)介

“紅原—拉薩”往返航線的航路情況是“紅原—拉薩”方向?yàn)锳HY J138 KAMAX B213 LXA，“拉薩—紅原”方向?yàn)長(zhǎng)XA W500 DM W9 VIPIB W17 KAMAX J138 AHY，數(shù)據(jù)見表1和表2。

表1 “紅原—拉薩”航線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：m）

表2 “拉薩—紅原”航線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：m）

2 研究案例及方法

本文研究的標(biāo)本由國(guó)航西南分公司A319-115機(jī)型執(zhí)行，航線的起飛油量依據(jù)《大型飛機(jī)公共航空運(yùn)輸承運(yùn)人運(yùn)行合格審定規(guī)則》（CCAR-121-R4）燃油政策的條款規(guī)定，根據(jù)國(guó)航《運(yùn)行手冊(cè)》和《運(yùn)行規(guī)范》兩份手冊(cè)要求，采用國(guó)航指揮控制系統(tǒng)（System Operations Center，簡(jiǎn)稱：SOC）DM模塊為簽派放行評(píng)估的操作平臺(tái)，對(duì)該航線的簽派放行和運(yùn)行控制過程的關(guān)鍵點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)展開梳理。簽派放行的計(jì)算過程是對(duì)航班的無油數(shù)據(jù)、機(jī)組資質(zhì)信息、航路及機(jī)場(chǎng)航行通告、備降機(jī)場(chǎng)選擇、天氣狀況的放行評(píng)估，完成詳細(xì)的計(jì)算機(jī)飛行計(jì)劃制作。

2.1 公司手冊(cè)的條款要求

國(guó)航在高原航線的運(yùn)行方面總體要求是：制定滿足高原航線運(yùn)行的特殊運(yùn)行政策和程序，保證飛機(jī)的特殊適航要求、維修及放行標(biāo)準(zhǔn)、性能限制和通信要求[13]；對(duì)運(yùn)行類人員開展資質(zhì)類培訓(xùn)，達(dá)到滿足特殊訓(xùn)練資格和運(yùn)行經(jīng)歷的要求；空勤人員完成相關(guān)的理論培訓(xùn)、模擬機(jī)培訓(xùn)和應(yīng)急訓(xùn)練，派遣執(zhí)行航班機(jī)組時(shí)選派滿足資質(zhì)的機(jī)組完成航班的飛行任務(wù)；通過制定可靠的飄降程序和應(yīng)急處置方案，保證一發(fā)失效或座艙釋壓后的飛行安全。

2.2 機(jī)組資質(zhì)要求

對(duì)執(zhí)行高原特殊機(jī)場(chǎng)飛行的機(jī)組資質(zhì)要求可以從國(guó)航《運(yùn)行規(guī)范》C0003“需特殊機(jī)長(zhǎng)資格的機(jī)場(chǎng)”條款查詢，因拉薩機(jī)場(chǎng)和紅原機(jī)場(chǎng)都屬于高原特殊機(jī)場(chǎng)，公司另外對(duì)機(jī)組做了兩點(diǎn)的要求：第一，雙機(jī)長(zhǎng)飛行，責(zé)任機(jī)長(zhǎng)在本機(jī)型機(jī)長(zhǎng)飛行經(jīng)歷時(shí)間不少于500 h，在起飛、離場(chǎng)和進(jìn)近、著陸時(shí)，雙機(jī)長(zhǎng)必須在座操縱飛機(jī)[14]；第二，機(jī)長(zhǎng)必須在12個(gè)日歷月內(nèi)作為機(jī)組成員在駕駛艙內(nèi)完成起飛、離場(chǎng)和進(jìn)近、降落一次。否則，他必須接受該機(jī)場(chǎng)的模擬機(jī)培訓(xùn)，經(jīng)檢查合格后才能作為責(zé)任機(jī)長(zhǎng)履行職責(zé)。國(guó)航《特殊運(yùn)行手冊(cè)》在此基礎(chǔ)上，從機(jī)組成員比例、年齡、培訓(xùn)要求、操作經(jīng)驗(yàn)、資質(zhì)、醫(yī)療放行標(biāo)準(zhǔn)等方面都做出了嚴(yán)格的規(guī)定。如，客艙乘務(wù)員的配置標(biāo)準(zhǔn)就有變化（表3）。

表3 乘務(wù)員配置對(duì)比（單位：人）

2.3 航空器的相關(guān)要求

國(guó)航對(duì)于實(shí)施高原航線運(yùn)行的航空器有如下規(guī)定：一，在國(guó)航的《飛機(jī)飛行手冊(cè)》明確規(guī)定了飛機(jī)增壓系統(tǒng)、氧氣系統(tǒng)和通信導(dǎo)航設(shè)備都必須滿足運(yùn)營(yíng)的要求。二，應(yīng)為機(jī)組提供手提式氧氣瓶達(dá)到降低機(jī)組生理反應(yīng)的目的，目前國(guó)航每架這樣的飛機(jī)都增配12個(gè)這樣的氧氣瓶，放置在右衣帽間；三，如果航班執(zhí)行高原航線，但所涉及的機(jī)場(chǎng)均非高原機(jī)場(chǎng)，對(duì)航空器依然需要完成氧氣的改裝工作，在航空器起飛之前機(jī)務(wù)工程師需要完成相關(guān)的工作，要求不能低于航空器運(yùn)行飄降釋壓程序時(shí)最低壓力要求；四，最低設(shè)備清單（Minimum Equipment List，簡(jiǎn)稱：MEL）依據(jù)公司《運(yùn)行規(guī)范》D0003章“航空器清單”的要求進(jìn)行航空器改裝，并獲局方批準(zhǔn)；五，公司《運(yùn)行規(guī)范》第D0027章“特殊運(yùn)行航空器的維護(hù)”對(duì)航空器維修、維護(hù)工作做出了條款規(guī)定，機(jī)務(wù)部門需要嚴(yán)格按照這些程序/標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行工作。

3 航線簽派放行及運(yùn)行控制研究

3.1 簽派放行油量政策研究

拉薩機(jī)場(chǎng)和紅原機(jī)場(chǎng)可提供正常加油服務(wù)工作，依據(jù)2018年10月9日“紅原—拉薩”的簽派放行資料，航班的油量政策如表4和表5所示。

國(guó)航在紅原機(jī)場(chǎng)運(yùn)行的前期是不提供加油服務(wù)的，在這種情況下，“成都—紅原—拉薩”航線在成都起飛油量達(dá)到15300 kg，在紅原機(jī)場(chǎng)的起飛油量達(dá)到13000 kg，對(duì)航班在高高原機(jī)場(chǎng)運(yùn)行過程中飛機(jī)性能的影響較明顯，直到“關(guān)于協(xié)調(diào)3月27日紅原機(jī)場(chǎng)航班加油計(jì)劃的函”[15]和“關(guān)于阿壩紅原機(jī)場(chǎng)航油考察結(jié)果的通知”[16]兩份文件的下發(fā)才緩解這種狀況。

表4 “紅原—拉薩”油量政策

表5 “拉薩—紅原”油量政策

3.2 飄降和釋壓程序設(shè)計(jì)

為保證旅客的生命安全，航空公司在運(yùn)行高原航線時(shí)，評(píng)估飛機(jī)在高原航線運(yùn)行時(shí)最不利情況即發(fā)生客艙釋壓后是否能夠下降到海拔高度3000 m或以下，以確保飛機(jī)在飛至適宜的機(jī)場(chǎng)著陸的過程中機(jī)載氧氣能夠滿足旅客供氧要求[17]。本文研究的A319-115機(jī)型執(zhí)行的“紅原—拉薩”往返航線的飄降和釋壓程序主要是經(jīng)由B213的“AHJ - LXA航段”（簡(jiǎn)稱：北線）和經(jīng)由W9的“LXA- AHJ航段”（簡(jiǎn)稱：南線），詳細(xì)如圖1所示。本文設(shè)計(jì)一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降相關(guān)程序時(shí)的計(jì)算條件如表6所示。

依據(jù)高原機(jī)場(chǎng)簽派放行的相關(guān)規(guī)定，研究過程將初始飛行高度定義在35100 ft，飛機(jī)的氧氣瓶壓力滿足1650 psi，緊急下降采用最大馬赫操縱速度（Maximum Mach Operating Speed，簡(jiǎn)稱MMO），巡航過程速度為最大操縱速度（Maximum Operating Speed，簡(jiǎn)稱VMO）。經(jīng)設(shè)計(jì)的一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降程序如表7和表8所示。

表6 “紅原—拉薩”往返航線一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降計(jì)算條件

表7 “紅原—拉薩”往返航線一發(fā)失效飄降程序

表8 “紅原—拉薩”往返航線座艙釋壓緊急下降程

圖1 A319-115機(jī)型“紅原—拉薩”往返航線一發(fā)失效飄降和座艙釋壓經(jīng)濟(jì)下降剖面示意圖

結(jié)合表7和表8的內(nèi)容簡(jiǎn)化得出的往返航線一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降的剖面示意圖如圖1所示。

3.3 運(yùn)行控制風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)研究

航班的安全運(yùn)行需要從簽派放行、放行講解、飛行監(jiān)控、運(yùn)行控制等多方面開展工作，經(jīng)分析，該航線具有以下四個(gè)運(yùn)行控制風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)值得關(guān)注。

3.3.1 關(guān)注航路走向和相關(guān)程序的處置原則

“成—拉復(fù)線”正式使用后，部分航路的數(shù)據(jù)發(fā)生了明顯變化，需要簽派員完成詳細(xì)的放行講解工作，讓機(jī)組能準(zhǔn)確掌握航路的變化信息，另一方面機(jī)組在飛行前準(zhǔn)備中應(yīng)認(rèn)真核對(duì)航路變化的具體細(xì)節(jié)，落實(shí)變化前后的差異，避免出現(xiàn)錯(cuò)飛航路或錯(cuò)上飛行高度層等不安全情況發(fā)生。在航路明顯變化后，航空公司更新了一發(fā)失效飄降和客艙釋壓緊急下降程序，開展對(duì)執(zhí)飛機(jī)組完成配套的理論培訓(xùn)和模擬機(jī)訓(xùn)練，通過扎實(shí)培訓(xùn)是滿足運(yùn)行資質(zhì)和飛行安全的關(guān)鍵措施。

3.3.2 關(guān)注機(jī)場(chǎng)冬季污染跑道的情況

在每年的11月到次年3月，拉薩機(jī)場(chǎng)和紅原機(jī)場(chǎng)氣溫都持續(xù)在0℃以下，有較高頻率的降水、降雪天氣，污染跑道成為這個(gè)季節(jié)運(yùn)行控制的重點(diǎn)。拉薩機(jī)場(chǎng)的氣象報(bào)文基本覆蓋全天24小時(shí)，紅原機(jī)場(chǎng)在當(dāng)日航班結(jié)束之后氣象報(bào)文改為系統(tǒng)自動(dòng)觀測(cè)拍發(fā)，這類報(bào)文全天超過12個(gè)小時(shí)，介于系統(tǒng)自動(dòng)觀測(cè)拍發(fā)報(bào)文精確性較差，所以放行簽派員應(yīng)結(jié)合紅原機(jī)場(chǎng)前一天最后一份實(shí)況報(bào)文，對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道是否受積冰、積雪影響進(jìn)行評(píng)估，做出相應(yīng)的運(yùn)行控制措施。

3.3.3 關(guān)注備降場(chǎng)選擇的局限性

拉薩機(jī)場(chǎng)和紅原機(jī)場(chǎng)受地形的影響，導(dǎo)致周邊的可用備降場(chǎng)較少，周邊林芝機(jī)場(chǎng)、邦達(dá)機(jī)場(chǎng)不提供正常加油服務(wù)工作，不適合作為備降場(chǎng)選用，同時(shí)，成都機(jī)場(chǎng)在冬季容易受低能見天氣的影響，貴陽機(jī)場(chǎng)在冬季容易受凍雨和低云天氣的影響，夏季容易受系統(tǒng)性雷暴天氣的影響，昆明機(jī)場(chǎng)冬季容易受到長(zhǎng)時(shí)間大霧天氣的影響，綿陽機(jī)場(chǎng)則由于停機(jī)位較少，造成簽派放行時(shí)備降場(chǎng)選擇局限性較大。

3.3.4 關(guān)注進(jìn)離場(chǎng)程序的風(fēng)險(xiǎn)

通過對(duì)紅原機(jī)場(chǎng)相關(guān)通告的梳理可知，機(jī)場(chǎng)的盲降頻率需要人工調(diào)諧，機(jī)載數(shù)據(jù)需手動(dòng)輸入，導(dǎo)致飛錯(cuò)進(jìn)場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)增大，國(guó)航在運(yùn)行過程中專門制作了風(fēng)險(xiǎn)提示卡，要求機(jī)組手動(dòng)輸入時(shí)逐點(diǎn)對(duì)照檢查，交叉檢查。同時(shí)因紅原機(jī)場(chǎng)無機(jī)場(chǎng)情報(bào)通播，可能出現(xiàn)飛錯(cuò)程序、跑道的風(fēng)險(xiǎn)，因此要求航班在進(jìn)場(chǎng)前，提前與管制部門聯(lián)系，了解天氣情況和確認(rèn)當(dāng)天使用的進(jìn)近方式。

4 結(jié)論

由于高原航線的特點(diǎn)以及該航線是少數(shù)的高原機(jī)場(chǎng)對(duì)飛高原機(jī)場(chǎng)的航線，因此對(duì)“紅原—拉薩”航線的研究具有重要的意義。分析認(rèn)為，由于地形條件的影響，高原航線的安全運(yùn)行是多方面共同努力的結(jié)果，應(yīng)與飛機(jī)改裝相結(jié)合，完成飄降和釋壓程序的設(shè)計(jì)。簽派放行過程中天氣要素的評(píng)估尤為重要，如何選擇穩(wěn)定可靠的備降場(chǎng)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“成—拉復(fù)線”投入使用后，航路數(shù)據(jù)將發(fā)生明顯變化，需做好機(jī)組的信息提示，避免不安全事件的發(fā)生。

民航發(fā)展日新月異，各類新技術(shù)的推廣，大量機(jī)場(chǎng)的修建并投入使用為國(guó)內(nèi)航線布局的完善提供了有力支持，簽派放行、運(yùn)行控制和飛行監(jiān)控是課題研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是下一階段課題研究的側(cè)重點(diǎn)，高原航線的分布增密，類似這樣的高原航線越來越多，該課題的研究成果在行業(yè)內(nèi)推廣具有現(xiàn)實(shí)意義，由此通過該課題研究對(duì)著力提升航空安全水平，著力提高民航發(fā)展質(zhì)量，為更多高原航線的開通提供理論支持。