AIP:机场图 (Airport/Aerodrome Diagram)
FOREWORD:在三个多月以前我在联盟号上发表过一篇关于空客A320 MCDU的介绍类文章,在对联盟号的日常检查中发现了内容上的错误:
在INIT B部分:
在MCDU上,weight的单位一般为吨,而重心单位一般为米(一定要注意数据的顺序)。而在FG中,weight的重量为千磅。这里输入110.8(千磅)/18.8(米)。
Kuzma Cosmos,联盟号:AEROCOSA320 MCDU
这里我犯了一个单位错误,将zfwcg的单位写成了长度单位m,而正确的单位是百分比,由此造成的(潜在的)误解深表歉意。我已经在B站同步发表的文章中作出了修正:
(ZFW)CG指的是飞机的重心相对于中心的百分比(一般是距离比),如果大于50%(二者相差过大),则会对飞行安全产生严重影响。cg还分为foward cg和aft cg两类,一般而言cg值大于25%的叫做aft,而小于25%的叫做foward,但要知道的是cg没有所谓的理想数值。
https://www.bilibili.com/read/cv7421142
同时在今年2月,我开始同时在B站专栏和联盟号两个平台上更新文章,为保证文章结构性和逻辑性,之后的文章编排可能会有较大的变动。敬请期待!
——K.C., AEROCOSMA DIRECTOR
在上一期文章中我们大致了解了一下航行资料汇编(AIP)的结构和组成部分,从这一期起,我们会详细解读每一种航图的具体意义,以及如何正确使用它们。本期内容聚焦于AIP内最简单的一类航图——机场图(Airport Diagram)。
航空器在地面滑行时,除了遵从ATC地面(GND)部门的指示之外,还需要自主导航,此时机场图将会变得非常重要。设计机场图的目的是为了帮助飞行员正确地按照地面的指示滑行,将航空器停靠在指定的停机位或者进入指定的跑道准备起飞。
杰普逊机场图的索引号为A0-9,主要包含:
标题(Title)
平面图(Plan View)
跑道附加信息(Additional RWY information)
起飞及备降最低标准(TO & Alternate Minimum)
标题
标题栏包含图边信息和通信频率。其中图边信息指的是机场图最上方的部分,由机场名称、ICAO/IATA代码、地名、索引号、机场标高(Apt Elev)、机场基准点(ARP,指的是机场内所有可用跑道的几何中心,单位为0.1’)坐标、航图发布日期和有效日期组成。上图就是成都双流机场的机场图标题栏,我们就以此图为例来了解这一部分。
标题栏最左侧一般是机场代码(ZUUU/CTU)、机场标高(1681ft)和ARP(N30º 34.8', E103º56.9')。
剩下的信息就集中在中间和右侧。比如本机场图发布于2019年11月1日,有效期11月6日UTC16:00(已经过期一年了
),10-9是该图的索引号,SHUANGLIU则是ZUUU机场的名称,上方的CHENGDU, PR OF CHINA即为地名。如果机场的名称过长,在航图上某些单词会被缩写,比如把国际机场的international写成INTL。
图边信息的下一栏就是通信频率信息,通常包含ATIS(自动终端情报服务)或者D-ATIS(Digital ATIS)、放行(Delivery)、地面(Ground)、机坪(Apron)、塔台(Tower)等频率。
其中带星号*的频率代表该频率在部分时段工作,部分频率后面会写一个(R),代表该频率雷达可用。此外部分机场图会表示ACARS(Aircraft Communications Addressing and Referencing System,航空器通信寻址报告系统)类别,比如这里的ADARS包含D-ATIS和DCL(Departure Clearance system 离场许可系统)。
壹:平面图
A. 机场平面图会按照比例尺进行制作,绘制出整体的轮廓、跑道、滑行道停机坪及标线、灯光等内容。熟练掌握平面图各种符号能够帮助提高读图效率。
(SOURCE: 《杰普逊航图及应用》《杰普逊航图手册》)
B. 平面图的比例尺、经纬网和磁差尤为重要,其中比例尺提供了图上距离和实际距离的相对关系,而经纬网可以帮助飞行员确定机场内某个点的坐标。磁差指的是磁北和真北之间的夹角,假设磁北偏西于真北1º,则磁差为负,记为-1º,在航图上记为01ºW。
C. 机场平面图中的跑道信息为飞行员提供了跑道的轮廓、长度、道面情况和标高等信息。为帮助飞行员检查仪表,杰普逊机场图在跑道中线延长线上标出跑道编号和磁航向,跑道入口的标高和长度。
比如在这张双流机场的平面图中,我们可以知道02L/20R跑道磁航向是024º和204º,跑道入口标高是1617ft和1625ft,跑道全长11,811 ft (3,600 m)。
此外,如果跑道的入口出现了内移,在平面图中需要标出。跑道停止道供飞机中断起飞(RTO)时减速用,宽度至少和跑道相同。
D. 平面图中的滑行道一般都用灰色,并在旁边编号。在比较复杂的滑行道(比如下图中的B6滑)上还需要标上滑行道中线。对于永久关闭的滑行道,则用一排浅灰色的×表示。
E. 机场的各类建筑物以及设施则用不同的符号标示了出来。比如建筑、ATC塔、风袋、跑道视程(RVR)测量仪器、桥等。
F. 平面图上的主要灯光符号有进近灯光(ALS)和灯标,其中进近灯光系统根据实际构型来绘制,具体组成部分请参考之前发表的ILS介绍文章:HiFly: 仪表着陆系统(ILS)
“进近灯光系统协助飞行员从仪表飞行切换到目视飞行,使飞机对准跑道中线。
精密进近时,飞行员在决断高需观察进近灯光系统,只要能看到灯光就可以继续进近,无需看到跑道,因为进近灯光也可以作为目视参考。
二类和三类ILS进近通常要求更为复杂的高强度进近灯光系统,而一类ILS进近通常使用的是中强度的进近灯光。在许多没有塔台的机场,灯光系统可以由飞行员控制。
国际民航组织认可多种进近灯光配置,一些机场也可能安装非标准的进近灯光配置。许多进近灯光系统与其他助航灯光配套使用,如跑道入口灯、接地地带灯和跑道边线灯等。随着灯光配置的不同,一个进近灯光系统可能会安装以下灯具的一种或几种:
进近中线灯:安装于跑道中线上的一组可变白色固定灯标。精密进近跑道的进近中线灯纵向间隔30米,延伸至少900米;简易跑道的间隔60米,延伸至少420米。
进近横排灯:在跑道入口150米的整数倍距离处设置可变白色的横排灯。横排灯与跑道中线垂直,每边内侧距跑道中线延长线4.5米。
进近旁线灯:为一组红色灯标,从跑道入口延伸至270米处,灯的间距为30米,一般安装在精密进近跑道。
进近闪光灯标:在跑道中线延长线上距跑道入口300米至900米处设置白色闪光的灯标,这些灯标的闪光顺序为逐个由前至后,每个灯闪光频率为1次/秒。由于这些灯标看似白色兔子向跑道中线奔跑,因此俗称“兔子”(rabbit)。
以上配置就可以组合很多种进近灯光,详情:Airport Runways,那一期主要列举了:
MALSR: Medium-intensity Approach Lighting System with Runway Alignment Indicator Lights 有跑道对准指示灯的中等强度进场照明系统
MALSF: Medium-intensity Approach Lighting System with Sequenced Flashing lights 有连续闪烁灯光的中等强度进场照明系统
SALS: Short Approach Lighting System 近程照明系统
SSALS: Simplified Short Approach Lighting System 简化近程照明系统
SSALR: Simplified Short Approach Lighting System with Runway Alignment Indicator Lights 有跑道对准指示灯的简易短进场照明系统
SSALF: Simplified Short Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights 有顺序闪光灯的简化短进近照明系统
ODALS: Omnidirectional Approach Lighting System 全方位进近照明系统
ALSF-1: Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights configuration 1 ALS1类顺序闪光灯配置
ALSF-2: Approach Lighting System with Sequenced Flashing Lights configuration 2 ALS2类顺序闪光灯配置
CALVERT I/ICAO-1 HIALS: ICAO-compliant configuration 1 High Intensity Approach Lighting System 符合ICAO-1类配置高强度ALS
CALVERT II/ICAO-2 HIALS: ICAO-compliant configuration 2 High Intensity Approach Lighting System 符合ICAO-2类配置高强度ALS
LDIN: Lead-in lighting 引入灯光
REIL: Runway End Identification Lights 跑道末端识别灯
RAIL: Runway Alignment Indicator Lights 跑道对准识别灯"
G. 除了灯光,平面图还会标注出树、建筑、各种路、塔、悬崖、电线杆、灯杆等天然或人造地标,以及根据机场实际情况所作出的补充说明。
比如在双流机场的平面图会有额外的图例:
或者关于平面图细节版本的提示:
需要注意的是,杰普逊航图是有bug的,包括但不限于typo,比较严重一点的typo例如乱码,索引号错误,甚至会出现图不对文的情况(仪表进离场图和机场图是重灾区)。这也是为什么杰普逊航图以及其他国家地区自行发布的航行资料汇编会以周为单位进行更新,读者需要根据实际情况进行甄别。下面的英国盖特威克机场的平面图就出现了文字镜像的严重错误,如果严重影响阅读,飞行员可使用PLAN B——英国航行资料汇编。
贰:跑道附加信息栏
如果一张平面图无法标出每条跑道的全部信息时,可以将这些信息通过附加信息栏展现出来,附加信息包括灯光系统、跑道长度、跑道限制等。我们还是以成都双流机场的图为例,逐一分析上面的信息。
A1A2 02L/20R, 02R/20L跑道灯光和限制
在A1(以及A2)部分的跑道编号(RWY No.)中,两个数字必须呈左上右下分布,其中较小的跑道编号(比如02L)应该排在左上角,而较大的跑道编号(20L)则需要排在右下角。
其中02L跑道拥有
HIRL (60m): 间隔60m的HIRL——High Intensity Runway Light 高强度跑道灯,也就是跑道边非常明亮的米黄色边灯,除了HIRL还有LIRL或MIRL,分别代表低强度或中强度。
CL (15m): 有间隔15米的CL——Central light,跑道中心灯;通常情况下,从进近视角来看,从跑道头直至最后3000ft之间的中心灯是白色的,剩下的3000ft跑道内,靠近跑道头的2000ft是红白相间,而靠近尾部的1000ft则为全红。
HIILS-II SFL TDZ: 全称是High Intensity Instrumental Landing System Category 2 with Sequenced Flash Light and Touchdown Zone (Lights),和接地带组合使用并具有连续闪光灯的高强度二类仪表着陆系统灯光。学名太复杂,用通俗一点的话来讲:二类盲降,有连续闪光灯,一部分安装在跑道接地带。这种模式的灯光看起来像这样:
在图的下方那一串橙黄色的进近灯背后就是一条“连续闪光灯”。
PAPI-L (3.0º): 在跑道的左侧(右侧则为R)设有PAPI灯,Precise Approaching Pathway Indiator 精密进近航道指示器。其中下滑角度3.0°。
HST-A5 & A6: A5和A6滑为高速脱离滑行道 High Speed Turnoff (Taxiway)。
RVR:该跑道安装了跑道视程测量装置。
剩余的20R, 02R, 20L的部分可以按照相同的方法进行解读。
跑道灯光配置右方的三列,如上图所示,表示跑道的起飞和着陆可用长度。当跑道可用长度不同于机场平面图中标注出的长度时,在此处就可以补充说明。如果起飞或着陆跑道可用长度和平面图标注的长度一致时,就在上图的相对应处留白。如果上面标注了NA,则表示该跑道不允许用于起飞或着陆。如果信息量太大无法通过上图表格标注出,则可以用黑底番号1,2,3等表示。
上图是02L/20R跑道的可用长度列表,在02L或20R跑道入口处着陆(Landing beyond Threshold),可用长度为该跑道全长,即11,811 ft (3,600 m);在02L跑道正切下滑道着陆时,可用长度只有10,794 ft (3,290 m),而在20R就只有10,764 ft。在02L起飞,可用跑道长度有限制,在TAKE-OFF栏就以黑底数字1表示,提示飞行员需要在表格下方找到对应黑底数字的具体信息,即B1部分,如下图所示。在B1部分标注了02L起飞时的可用跑道限制:从跑道头起飞,可用长度11,811 ft;在A2入口进入跑道起飞,可用长度为10,499 ft。B2部分解读方法和刚才分析B1部分的同。
最后一栏WIDTH代表跑道的宽度,帮助飞行员意识到潜在的错觉并正确纠正——比如在较宽跑道着陆,飞行员可能会产生高度偏低的错觉。
在机场的平面图中我们还可以看到紫色方框标注出的Hot Spot,并在图例部分提示我们转到10-9B了解详细情况。
其中这里明确指出这些信息仅供参考,不能作为空管指示的解释说明。这里我们以HS7为例子具体了解一下这些HS说了什么。
HS7: Two holding positions including one compulsory holding position HP9, hold according to ATC instruction. Holding positions for ILS CAT I & II, wait for ATC clearance to cross.
在HS7区域我们可以看到三条平行于02L跑道的滑行道A, B, C,相交于A1滑行道。其中有两个等待点(Holding positions),一个位于靠近跑道头的二类盲降等待点,一个则位于HP9附近,经过这两个点之前需要通过空管的许可和指示。
跑道附加信息栏的下方,为机场起飞或备降的最低标准(Take-off/Alternatives Minimum)。
起飞最低标准分为标准起飞最低标准(Standard TO Minimum),低于标准起飞最低标准的最低起飞标准,和高于标准起飞最低标准的最低起飞标准。标准起飞最低标准由各国民航局制定,不考虑灯光和其他辅助设备。
在部分杰普逊机场图的RVR或能见度中,这些数字可能不带单位。一般而言,数字较大的表示最低标准云高(比如600),单位为英尺;数字较小(½或1)的表示能见度,单位为英里;有时会标出xxx-x,比如800-2,意思是最低标准云高800ft,最低能见度2英里。
以上就是杰普逊机场图的一些基本结构,在使用中则需要根据不同机场的实际情况进行分析。
接下来我们会关注我国航行资料汇编的机场图,和杰普逊机场图的结构非常相似,我国AIP多了部分滑行道和频率信息,不过这并不会对按照杰普逊的思路解读AIP产生影响。在中国航行资料汇编(AIP CHINA)中,机场图的索引号为AD2.24-1(平面图)和AD.2.24-2(停机位平面图)。我们依然以双流机场为例,具体介绍机场图中的每一个元素。
标题栏
任何航行资料汇编的标题栏总是在最上方。左侧的AERODROME CHART告诉我们该图是机场图。旁边列出了很多频率,比如数字式进离场通播、塔台、地面、放行和机坪。右侧告诉我们机场的ICAO代码和机场名称(地面/机场名),机场基准点的坐标(和杰普逊一样以0.1’为单位)和机场标高(512m)。
平面图(不含滑行道信息)
平面图部分也和杰普逊机场图极为相似,其中红色的标志标记等表示这一期航图新增信息。
上图中,Hot Spot相关信息记录在Note中,具体解释和杰普逊相似。Note下方是比例尺,而右边则是对方向角和距离的解释:方向是磁航向,距离长度用米制单位。
和杰普逊机场图不一样的是,中国AIP列出了滑行道(Taxiway, TWY)强度信息并整合到机场图中,而杰普逊将滑行道限制放进了机场介绍部分(1.3)。
CAAC AIP中的滑行道强度信息是以PCN形式展现出来的。(ACN-)PCN,(Aircraft Classification Number - ) Pavement Classification Number,即飞行器-道面分类编号,1981年由ICAO制定,评估可承载5,700 kg以上航空器的机坪及滑行道道面状况。该评估旨在:
a. 使航空器承运人或组织能够确定其航空器的运行重量;
b. 帮助航空器制造商确保机场滑行道与正在研发的航空器的兼容性;
c. 允许机场方面报告本场可接受的航空器,并允许使用指定的评估程序来确定滑行道道面可以接受的载荷。
测试ACN的方法比较复杂,读者可以参考国际民航组织第9157号文件。
对于PCN,ICAO并没有提供一个标准的评估方法,不过提供了一个总体的定义式评估类别。
(https://en.wikipedia.org/wiki/ACN-PCN_method)
CategoryLetterDefinitionPavement typeRRigid pavementFFlexible pavementSubgrade strength categoryAHigh strength: characterized by K = 150 MN/m^3 and representing all K values above 120 MN/m^3 for rigid pavements, and by CBR = 15 and representing all CBR values above 13 for flexible pavements.BMedium strength: characterized by K = 80 MN/m^3 and representing a range in K of 60 to 120 MN/m^3 for rigid pavements, and by CBR = 10 and representing a range in CBR of 8 to 13 for flexible pavementsCLow strength: characterized by K = 40 MN/m^3 and representing a range in K of 25 to 60 MN/m^3 for rigid pavements, and by CBR = 6 and representing a range in CBR of 4 to 8 for flexible pavementsDUltralow strength: characterized by K = 20 MN/m^3 and representing all K values below 25 MN/m^3 for rigid pavements, and by CBR = 3 and representing all CBR values below 4 for flexible pavementsMaximum allowable tire pressureWUnlimited: no pressure limitXHigh: limited to 1.75 MPaYMedium: limited to 1.25 MPaZLow: limited to 0.50 MPaEvaluation methodTTechnical evaluationUAircraft experience
CBR (California Bearing Ratio)= p/ps*100%, p=tested pressure, ps=standard pressure.
ACN numbers:
(https://en.wikipedia.org/wiki/ACN-PCN_method)
现在我们回到这张PCN表格中,通过以上的内容介绍我们其实很容易理解上面的内容。比如第一排:
TWY A1(BTN A&RWY02L/20R), A(BTN A1&A2) 106/R/B/W/T
翻译成大白话就是:
A1滑行道(在A滑和02L/20R跑道之间),和A滑行道(在A1滑和A2滑之间),PCN 106/R/B/W/T。
这里的数字表示在181 psi(1.25 MPa)的轮胎压力下以标准单轮负载为单位的路面的承载能力。 PCN值应以整数报告,四舍五入到最接近的整数。对于强度不同的滑行道,最弱部分的PCN数值通常为该滑行道的强度。(https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/150_5335_5B.pdf)
R/B/W/T:Rigid, Medium strength, High allowable tire pressure, using technical evaluation (硬质道面,中等强度,胎压上限高,专业评估)。
跑道及灯光图
CAAC AIP将灯光信息单独列了出来。
以02L/20R跑道为例,我们可以看到在右下角02L跑道端使用的灯光:
PALS CAT II+SFL进近灯光系统;
PAPI灯;
RCLL(Runway Centerline Light,即杰普逊上的CL);
REDL (Runway EDge Light 跑道边灯,和杰普逊的HIRL是同一类);
TDZL (Touch Down Zone Light,接地区灯),
并将灯光配置画在了跑道上。
灯光左边一栏即为起飞最低标准,解读方法和杰普逊完全一致。
滑行道和机位图
和机场平面图一样,同样标注了道面强度表。
APPENDIX
中国航行资料汇编 机场图符号(GEN2.3-4/5)
Reference:
https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/150_5335_5B.pdf
《杰普逊航图及运用》
https://en.wikipedia.org/wiki/ACN-PCN_method#/media/File:ACN_calculation.png
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