空客A320 Neo(22分鐘氧氣型)飛機航路優選及應急程序設計研究
——以“天府—喀什”航線為例

張 序，徐菡悅，屈定非，張 佳，楊臻?

（1.中國國際航空股份有限公司運行控制中心西南分控中心，四川 成都 610225；2.中國國際航空股份有限公司西南分公司，四川 成都 610202）

簽派放行、飛行監控等航班運行控制工作是安全飛行的前提條件之一[1]，前期有學者[2-5]通過梳理航班保障關鍵環節對簽派放行工作流程進行優化，也有學者[6-9]基于飛機性能等因素完成對飛行航路優選的研究，還有學者[10]針對精細化放行展開對航行通告方面的研究。但每條航路安全飛行所需的基本條件存在差異，航路優選和應急程序設計越來越重要。如：受地形影響，飛機在飛越山區時對性能要求就很高，甚至需要對飛機完成一些改裝工作和應急程序設計才能滿足行業規章和安全飛行的基本要求，但飛機改裝、后期維護和人員資質獲取又成為公司的另外一部分成本，航空公司需要兼顧經營效益和安全生產。本文以22分鐘氧氣型空中客車A320 Neo飛機執行“天府—喀什”航線為樣本，結合烏魯木齊飛行情報區（ZWUQ）發布禁航通告的研究背景，完成樣本航線的飛行航路優選工作，并在此基礎上完成客艙釋壓緊急下降和一發失效飄降等應急程序的設計、優化，最后梳理出簽派員工作的關鍵環節。

1 研究樣本簡介

喀什機場（IATA：KHG，ICAO：ZWSH）距喀什市中心8 km，為4E級軍民合用國際機場，是新疆支線航空樞紐。喀什機場的跑道標號為08號和26號。

喀什四季分明，氣候干燥、降水稀少，春夏季多風沙、浮塵天氣，秋高氣爽，冬無嚴寒。喀什機場春季為多風沙、浮塵天氣，一是西北大風造成強沙塵暴天氣，通常風速可達8～9級；二是東灌回流形成東偏南大風，造成強浮塵天氣，能見度極差，維持數日不等，對飛行影響較大。夏季氣候干熱，最高溫度可達40.5 ℃，山區午后常有積雨云發展，伴隨陣風，短時影響飛行。秋季秋高氣爽，晴空少云，天氣良好，當有較強冷空氣入侵時，有短時風沙、浮塵天氣。冬季是喀什機場飛行的黃金季節，天氣晴好，有逆溫層存在，風力微弱，偶有70～80 m低云，最低溫度常在0 ℃以下，滿足航空器關鍵操縱面積冰或者霜的條件，機組應按照相關的操作流程完成除防冰的工作，確保飛行安全。

22分鐘氧氣型空中客車A320 Neo飛機屬于單通道雙發中短程客機，機頭至尾翼尖的機身長度為36.84 m，機身寬3.95 m，機身高5.86～5.99 m，翼展為35.80 m，水平尾翼翼展為12.45 m，主起落架外輪間距7.59 m，前-后起落架間距為12.64 m。飛機安裝兩臺型號為CFMLEAP-1A26的發動機，發動機推力26 600 LB，飛機油箱包括左右外側油箱、左右內側油箱和中央油箱五個部分，可加注18 860 kg的燃油（燃油密度0.795 kg/L），飛機可用業載12 435 kg。不考慮性能的限制，飛機最大滑行質量（Maximum Taxi Weight，簡稱：MTW）77 400 kg，最大起飛質量（Maximum Take-off Weight，簡稱：MTOW）77 000 kg，最大著陸質量（Maximum Landing Weight，簡稱：MLW）67 400 kg，最大無油質量（Max Zero Fuel Weight，簡稱：MZFW）64 300 kg，飛機安裝化學氧氣發生器，可滿足旅客22分鐘的供氧需求。

2 簽派放行油量政策和模擬平臺簡介

航路優選涉及對飛行航路上氣象、流量、航行通告等因素的判斷和評估，如果采用高原航線、極地航線或者延伸跨水等特殊運行航路運行，還需對飛機的性能進行評估，并評估飛行航路的可用備降場、航路最低安全高、飛機機載設備和地面特情保障能力，這些關鍵點都需要簽派員按照民航規章和放行流程完成。

2.1 民航規章對燃油政策規定簡介

2015年，國際民航組織頒布的《燃油管理和飛行計劃》手冊，是航空公司處理備降機場選擇、燃油計劃和飛行中燃油管理等有關具體安全風險的指導性材料。交通運輸部針對航空公司簽派放行和運行控制下發了相關標準和要求，如：《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》（CCAR-121-R5）和《航空器機場運行最低標準的制定與實施規定》（CCAR-97FS-R1），對機場油量政策、航線規劃等都做出了準確規定，這些規章都適用于本條航線簽派放行工作。CCAR-121-R5在燃油政策方面對所有以渦輪發動機提供動力的飛機以及所有運行類型都不再區分，即國內運行和國際運行以及不同的發動機種類都執行一樣的燃油政策。在燃油政策中新增了滑行燃油和酌情攜帶的燃油的規定。因此在計算燃油時，CCAR-121-R5的起飛燃油中至少包含以下4個部分，即起飛油量=航程油量+備降油量+最后儲備油量+不可預期油量。

2.2 簽派放行模擬平臺簡介

本研究模擬簽派放行的平臺采用System Operations Center系統的DM模塊，飛行簽派員在該簽派放行平臺上完成對機組、航空器、天氣等各方面信息的評估，最后和機長共同完成放行決策。圖1模擬的是2021年2月23日“成都—和田”航班的簽派放行評估過程，放行簽派員使用“成都—和田”代碼為001的航路完成簽派放行工作，選擇庫車機場（IATA：KCA，ICAO：ZWKC）和阿克蘇機場（IATA：AKU，ICAO：ZWAK）為目的機場備降場。

圖1 簽派放行界面

3 研究過程舉例

3.1 “天府—喀什”航班信息

樣本“天府—喀什”航班在成都起飛的班表時刻為北京時間13:55，預計到達喀什機場的班表時刻為北京時間18:50，批復的飛行航路為：ZUTF BOKI9H BOKIR W179 OMBON B330 SUNUV W197 ANDIM B215 NIXUK W621 DNH W187 SADAN W186 AKS W176 KHG DCT ZWSH，使用飛行高度為9 800 m。“喀什—天府”航班在喀什機場起飛班表時刻為北京時間19:40，預計到達天府機場的班表時刻為北京時間次日00:10，飛機在喀什機場過站時間為50 min，滿足樣本機型的過站時間要求。

喀什機場周邊常用備降場包括新疆維吾爾自治區的和田機場（IATA：HTN，ICAO：ZWTN）、烏魯木齊機場（IATA：URC，ICAO：ZWWW）、阿克蘇機場（IATA：AKU，ICAO：ZWAK）、庫車機場（IATA：KCA，ICAO：ZWKC）和伊寧機場（IATA：YIN，ICAO：ZWYN）等10余個機場和甘肅省的敦煌機場（IATA：DNH，ICAO：ZLDH），但敦煌機場距離喀什機場太遠，飛機空中飛行耗油較多，飛機起飛前需要加注燃油偏多，夏季可能因高溫導致超過飛機性能限制質量的情況發生，甚至會超出樣本飛機審定的最大起飛質量。此時，飛機起飛質量和著陸質量也偏大，導致飛機在地面的滑跑距離變長，整個航班飛行的安全性和經濟性都偏低。所以，在可用備降機場列表中的庫車機場和阿克蘇機場是目的地機場備降場的較優選擇，兩個機場氣象特點為凈空環境好，強風天氣少，空中飛行時間適中，因此，研究過程將庫車機場和阿克蘇機場設定為簽派放行的目的地機場備降場。

3.2 禁航通告信息

本文模擬某日北京時間15:00（含）—21:00（含）烏魯木齊飛行情報區發布經由W187航路SADAN點以東200 km至OBDEG點航段禁航的一條通告，受影響的區域如圖2所示。經放行簽派員計算分析可知，當航班準點起飛，在當天氣象條件飛到禁航通告航段起點TUSLI點需要142分鐘，飛離禁航通告航段終點SADAN點需要183分鐘，飛機飛經受影響航段的時段為北京時間16:17—16:58，確定航班飛行受禁航通告的影響，可以采用更改飛行航路或者推遲飛行時間的方式完成航班運行保障，放行簽派員和航班執飛的機組就如何兼顧安全性、正常性和經濟性展開航路優選勢在必行。

圖2 禁航區域示意圖

3.3 相關氣象信息

按照提前150分鐘完成航班簽派放行相關工作的規定，樣本簽派放行需在北京時間11:25前完成，根據機場發布氣象報文的原則，簽派員參考世界協調時03:00的機場航空例行天氣報告（Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report，簡稱：METAR）和終端機場天氣預報（Terminal Aerodrome Forecasts，簡稱：TAF），當天氣象數據如表1所示。從氣象數據分析，起飛機場滿足安全起飛和起飛單發失效緊急返場的要求，目的地機場和目的地機場備降場均滿足規章規定的標準，氣象方面滿足簽派放行工作的要求。

表1 相關機場的氣象信息

3.4 簽派放行決策

從禁航通告的影響時段分析，如果航班按照批復航路飛行，同時還可以避開烏魯木齊飛行情報區（ZWUQ）禁航通告的影響，需要航班在21:00之后再飛抵航路上的TUSLI點，航班在天府機場的起飛時刻需推遲到18:30之后，航班延誤時間接近300分鐘，航空公司的旅客服務質量會大打折扣，而且近5小時的航班延誤，天氣的變化也會影響安全飛行，因此放行簽派員考慮采用更改飛行航路來確保飛行安全。針對航路數據的分析，飛行簽派員決定將原飛行計劃飛越W187航 路 上“TUSLI-SADAN”改 為“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航路，航線距離由原有的297 n mile增加到326 n mile，只增加了29 n mile，對飛行油量的影響不明顯，這樣符合飛行經濟性、正常性的所有要求，相關數據如表2、表3所示。

表2 航路數據（“TUSLI-SADAN”航段）

表3 航路數據（“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航段）

3.5 應急程序設計與優化

本研究樣本中航班改航使用“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航段航路最低安全高均超過了4 300 m，屬于高原航線，因此應該按照高原航線飛行的要求完成飛機客艙釋壓緊急下降和一發失效飄降越障程序等應急程序的設計和優化，這些都是基于規章、適航、手冊要求下的安全保障程序。同時，該航線還經過航路L888，這是我國首條區域導航航路，也需要對機載設備進行確認。經過課題組計算，一發失效飄降越障程序有兩種選擇：一是飛行員操縱飛機沿J230航路飛至SADAN后，沿H63航路飛往庫爾勒機場，或繼續沿H64、H62航路飛往庫車或阿克蘇機場備降，二是飛行員操縱飛機沿航路飛至DRQ點后，沿DRQ-J229-DJQ-W112-HTN航路飛往和田機場備降。客艙釋壓緊急下降程序也有兩種方案可以選擇：一是飛行員操縱飛機緊急下降到25 000 ft或航路安全高度，選擇沿J230航路飛至SADAN點，下降至14 000 ft或航路安全高度，沿H63航路飛往庫爾勒機場，或繼續沿H64、H62航路飛往庫車或阿克蘇機場，另一種方案是飛行員操縱飛機緊急下降到25 000 ft或航路安全高度，沿航路飛至DRQ點后下降到14 000 ft或航路安全高度，沿DRQ-J229-DJQ-W112-HTN航路飛往和田機場。

4 簽派放行的關鍵環節梳理

簽派放行做好航路優選工作需要簽派員從多個環節做好工作，首先是梳理航班飛行的可用航線，通過航線走向確定是否通過受影響的區域或航段；其次需要采用生產調度平臺完成對使用航線的飛行計劃的分析和整理，精確計算出飛越該區域或航段的時間區間，將該時間區間與航行通告的有效時刻進行對比，研究航行通告對安全飛行是否造成影響，以及對航班飛行的影響情況；再次就需要簽派員依據影響的程度，分析出安全飛行所導致航班延誤的程度或者采用非常態化航線飛行在經濟性等方面的優劣性；最后結合公司的相關政策，在基于規章、適航手冊要求下，完成飛機客艙釋壓緊急下降和一發失效飄降越障程序等應急程序的設計和優化，奠定安全飛行的堅實基礎。

5 結論

本文以“天府—喀什”簽派放行計劃為研究樣本，以烏魯木齊飛行情報區（ZWUQ）發布的一條禁航通告為研究背景，完成對空中客車A320 Neo(22分鐘氧氣型)飛機航路優選的研究，從“安全、效益、服務”三個方面進行對比，完成更改飛行航路等相關簽派放行和運行控制工作的研究，得到該航班執行飛行任務的較優航路。該研究過程，在安全飛行的基礎上既不過多增加航班飛行的機載燃油，滿足了航班經濟性的需求，也未推遲航班的起飛時刻，有效減少了航班的延誤情況發生，提升旅客飛行感受，采用非常態化航路飛行還提高了飛行航路的利用率，安全飛行也維護了空中交通秩序，這些研究成果都對民航業安全起到正向的促進作用。