航班常用的十种越障保护工具

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编者按：

本文是笔者很多年前写的一个课件，意在向新参加飞行的同志介绍一些航班常用的越障保护知识。

　　

　　为了便于初学者尽快上手。本文只介绍工具，不讲解原理，刻意略去了一些略嫌艰深的知识。资深飞行员可以自动略过本文。

　　

　　特别感谢瑞丽航空的张飞工程师在本文写作过程中提供的支持。

　　先聊一个题外话。

　　机长绕飞雷雨的时候，副驾驶的主要工作是什么？

　　绕飞雷雨的时候，有很多副驾驶好“看热闹”，也好“凑热闹”。

　　“噫．．．这个闪电好壮观哦！”

　　“机长你增益开几档啊？”

　　“看看机长打算绕几海里？”

作为初学者，对于气象雷达的使用技巧心存好奇，是可以理解的。

但作为机长的航班搭档，副驾驶要有互相补位的意识。机长越是在忙什么，你就越不要做什么。”

　　比如说机长临时需要查一个数据，没有喊“交操纵”，就去翻阅航图和CDU了。

　　这个时候，你应当主动放下手头所有工作，监控飞机状态，承担起PF的职责。

　　在绕飞雷雨的时候，副驾驶除了通讯和监控机载设备外，要格外关注以下三个问题：

第一，机动余度保护。

第二，禁区/限制区。

第三，越障保护。

工具一：《机场分析》

　　机场分析数据基于波音公司提供的机型性能数据库与《机场使用细则》中的机场数据，通过波音性能软件BPS计算所得。数据计算过程充分考虑了机型构型，机场标准离场程序中轨迹。因此起飞分析数据只适用于相同机型构型并严格按照标准离场程序的离场起飞。

　　对于制作了一发失效应急程序的机场，起飞分析数据则是基于应急程序上的障碍物及轨迹要求等条件下计算得出的数据。

——《机场起飞分析手册说明》

（一）轨迹保护问题

《机场分析》给出的障碍物限重，是基于单发状态，飞越标准仪表离场程序（SID）或一发失效程序中的近端障碍物，并留有足够余度计算的。

很多人训练起飞单发，喜欢申请保持一边处置。这就不在《机场分析》的障碍物限重保护范围内了。

（二）最小收襟翼高（minimum flap retraction height）

在性能计算中，我们将起飞分为四个阶段（细节不表）。其中爬升二段速度小、阻力大、高度低、净空差，对性能和重量的限制最大。

不论双发单发，飞机必须通过“最小收襟翼高”再开始增速收襟翼，方可保证以足够的余度越过近端障碍物。





工具二： 程序转弯时机

　　程序转弯时机，是经常被机组忽视的一个越障问题。在很多机场，进离场的程序转弯时机是受地形限制的。





　　

说到程序转弯，修正角程序是不得不说的。

（一）修正角转弯半径的问题

修正角程序转弯在航图上永远是一个连续的弧线。这只是航图制作部门的“春秋笔法”，机组切不可盲从。

以广元26号VOR/DME程序为例。修正角出航边长达18海里，其四边宽度可想而知。

如果机组使用3º/s连续转弯，切向五边航道的话，就会偏离预期航迹接近地形。



遇到这种情况，推荐机组使用LNAV方式，以连续的小坡度完成转弯。

如果必须使用HDG SEL方式，机组应当先转向四边航向，再适时切入五边。

（二）人工输入修正角

　　B737飞机的FMC无法人工设定“过点转弯”航路点。如果按照默认的旁切方式输入，修正角转弯时机会提前于程序要求。





　　机组可以选择HDG SEL方式人工转弯；也可以在程序转弯点之后，再输入一个延长0.1海里的点，即可实现按程序要求距离“过点转弯”。



工具三： 进离场程序的高度限制

在早些年，经常能够听到诸如：“某某机组在国外收到指令‘FOLLOW SID .CLIMB TO FL350.’，一口气爬到FL350，结果被老外投诉到国内”的故事。

　　常年受国内不规范管制的影响，很多机组对进/离场程序的高度限制，极端不敏感。

　　高度和速度限制，是进离场程序的一部分。

　　如果ATC指令与程序限制高度相矛盾，机组应当向ATC求证。









工具四： 扇区最低安全高度（MSA）

　　扇区最低安全高度（MSA）默认范围46km/25nm，如果有其他覆盖半径，航图会做特别标明。MSA的中心，可能是机场中心、导航台，或某个航路点。





当飞机在机场范围内，偏离标准进离场航路时，MSA可以保证最基本的越障安全，但不保证导航设备的信号有效。



在单一MSA扇区的机场，进场程序的范围可能远远超过25海里。机组在进近简令中应当给予重视，避免在25海里保护圈外误用MSA高度。





工具五：　最低雷达引导高度

在雷达管制下，ATC使用最低雷达引导高度（MVA），保障飞机的越障余度。

某些大机场会发布终端区的MVA分布图。航图中会注明关键走廊口、导航台，或测距值，便于机组确定当前所处的扇区。





　　在未公布MVA航图的雷达管制机场，或者雷达管制的航路飞行中，如果机组对安全高度有疑问，可以随时向ATC求证。

从上图可以看到，MVA的扇区划分比MSA和经纬网格都小。在确保越障余度不变的前提下，能够获得尽可能低的安全高度。

所以在雷达引导环境下，ATC的指令机组下降至低于进离场限制高度、MSA、航路最低安全高度、经纬网格安全高度的是没有问题的。

但是有一个例外：

在某些雷达管制情况下，ATC会询问机组：“能否目视地面？”

如果机组回答“能见”，ATC会视作机组以目视自主控制越障，指令你下降至低于MVA的高度。

这个“套路”常见于首都机场向南运行，在其他雷达管制机场也偶尔会遇到。

作为提高机场运行效率的一种手段，在仪表进近条件下以目视控制越障，应当是得到合法授权的行为。笔者认为机组接受与否都无可厚非。

但有一点必须清楚：一旦机组回答“能见地面”就必须对后续越障负全责。这是我们曾经多次向ATC求证过的。

如果仅能目视下方地形，无法清晰目视前方地形，笔者通常会回复ATC：“不能见”。

工具六：　航路最低安全高度

　　“今天飞的航班，哪些航段的航路最低安全高度高于10000英尺？”

这是笔者在飞机上最爱提的问题。答不出来的副驾驶，当天不许飞起落。

在航前准备中，机组必须查阅航路图，了解哪些航段的最低安全高度高于10000英尺，以备紧急下降之需。

航路最低安全高度，提供飞机在航路宽度内下降的最低安全高度。

在国内航路图中，航路最低安全高度只有一种，以米制标准在各航段下。



在杰普逊航图中，航路最低安全高度则被细分为MEA、MOCA、MORA三类。

最低航路高度MEA（例：FL90）（百英尺）

最低超障高度MOCA（例：5100T）（英尺）

航路内最低偏航高度Enroute MORA（例：5100a）（英尺）



如果航路地形不能保证飞机在旅客氧气用尽前下降至10000英尺以下。航空公司会规划特殊的释压飞行程序和路线，或者改装时效更长的旅客氧气系统。

工具七：　经纬网格安全高度

在非雷达管制区域，如果飞机偏出航路宽度以外，则应当遵守经纬网格内的最低安全高度。

在国内航路图中，经纬网格以2°/格划分，最低安全高度以“10米”为单位。

在杰普逊航路图中，经纬网格以1°/格划分，最低安全高度以“100英尺”为单位。





工具八：　计算机飞行计划

　　在计算机飞行计划中，每个航段都有最低安全高度（MSA）数据，计划末尾还有一个critical MSA整个航路最高的MSA。

笔者在核对Ｒ航的飞行计划时，发现飞行计划中给出的MSA与航路图中的“航路最低安全高度”和“经纬网格安全高度”数值均不尽相同。

咨询性能工程师后，得到的答复如下：

问题一：计算机计划中的MSA是否为该航段的最低安全高度？

答：计划中的MSA实际是杰普逊航图上的Grid MORA“最低经纬网格高度。

问题二：该MSA数据源自何处？为什么会与航路图上的“航路最低安全高度”存在差异？

答：来源是杰普逊航图。差异主要是因为，NAIP上的MORA是在2经度2纬度的格子内产生并增加余度，杰普逊航图上的MORA是在1经度1纬度的格子内产生并增加余度。

   NAIP上MORA余度，由中国第二代航图编制人员制定，已无从考证余度为多少。

   杰普逊上MORA余度，为网格内最高障碍物高度若小于5000英尺，加1000英尺，网格内最高障碍物高度若大于5000英尺，加2000英尺。

问题三：机组飞行中能否取二者较小者执行？（例如紧急下降）

答：建议机组取较大值控制风险

这里有几个点需要注意：

（一）该解答仅适用于R航所使用杰普逊飞行计划软件。其他机队需要各位自行证实。

（二）计算机计划中的MSA是航段所在的经纬网格安全高度，而非航路最低安全高度，可以提供一定程度的偏航后的越障保护。

但如果偏航距离较大，脱离计划的经纬网格，则无法提供越障保护。

故而建议机组仅在起始偏离航路时，应急参考使用。大范围长时间的偏离航路，还是应当查阅航路图。

（三）中国机组，在国内飞行，不能以此作唯一越障参考，还应查阅航路图中的最低安全高度数据。





工具九：　TERR和VSD显示

　　TERR和VSD源自相同的地形数据。二种显示各有优缺点，机组可以按需选择。

（一）TERR

优点：显示区域广阔。飞机与高大地形的水平相对位置一目了然。便于机组选择净空较好的方向，规划水平航迹。

　　缺点：只显示飞机当前高度与地形的相对关系，不能预测地形对爬升/下降轨迹的影响。

例：低空绕飞雷雨，机长希望选择一个净空较好的方向绕飞。此时机长显示雷达，副驾驶打开TERR显示，综合二者信息决断。



（二）VSD

　　优点：直观的显示飞机垂直运动趋势与前方地形的相对关系。还可与雷达图像同时显示。

　　缺点：仅显示飞机正前方狭窄范围内的地形，不能显示转弯后航段地形。

例：低空飞行，ATC指令避让。机组突然转向一个不熟悉的空域，立即打开　VSD显示前方地形与飞机爬升/下降轨迹的关系。





工具十：　目视盘旋保护区和MDA

盘旋进近与目视起落是完全不同的程序。

盘旋进近时，最大飞机速度由进近图提供，而不是飞机进近类别提供。在 FAA 和ICAO 标准下的盘旋进近最低高度都是根据在规定空域内进近机动的越障能力确定的。该空域由最大IAS 确定。速度越大该空域越大，根据机场周围地形特征可能产生更高的进近最低高度。同样，较小的空速可能产生较小的进近最低高度。

——《B737NG机组训练手册》（FCTM）

　　在盘旋进近训练中，最常见的错误是用飞机的“C、D、E”分类，或着陆速度选择保护圈、MDA和能见度标准。

　　盘旋进近飞行时起落架放下，选择襟翼15 和襟翼15 的机动速度。使用与预计的盘旋速度有关的最低天气标准。

——《B737NG机组训练手册》（FCTM）

　　所以正确的做法是，根据当前重量的襟翼15机动速度，在进近图中查阅对应标准。

国内航图全部按照ICAO的标准设计盘旋进近。

在ICAO的规则中C类飞机盘旋进近最大速度为180节。不论B737NG何种机型，其襟翼15机动速度均小于180节，故而应当使用航图中的C类标准（或遵守机队规定）。







此外还有三点注意事项：

（一）故障

如果因故障无法使用襟翼15加入进近，则应视实际速度选择保护圈、MDA和能见度标准。

（二）切入着陆垂直剖面的时机

（1）以“MDA÷300”来计算“Track miles to touchdown”。

（2）以切跑道头计时20秒（顶顺风1m/s修正1秒），襟翼15进近地速计算三边/五边长度。

（3）以0.8海里为半径，计算三/四转弯的周长。

例：

（1）盘旋进近MDA 1200英尺，则“Track miles to touchdown”需要4海里。

（2）襟翼15地速170节，三边顶风5m/s，计时25秒距离1.18海里≈1.2海里。

（3）转弯半径0.8海里，三四转弯轨迹长度（0.8×3.14）为2.5海里。

　　如果四边无顺风影响，MDA 1200英尺条件下，从25秒三转弯开始下降，维持稳定下降率（地速×5.2%梯度）即可保证正常下滑线。

　　如果四边有顺风影响，略早于三转弯时机进入下降即可。



（三）起落航线借用盘旋MDA

　　当机场受雷雨、校飞、特殊飞行等因素影响，无法执行仪表进近时，机组可能需要加入非标准的起落航线程序着陆。

　　此时机组可以借用盘旋进近的保护圈和MDA，作为着陆下降前的辅助越障保护措施。

番外篇　最重要的“工具”：警觉和习惯

　　这是我的亲身经历，至死难忘。

　　我带新机长飞某东亚机场。

飞机在36L跑道着陆后，塔台管制员指令“Cross runway 36R”。

我在右座回答：“Cross runway 36R”。

塔台管制员、新机长和副驾驶均无异议。

飞机进入联络道，准备穿越36R跑道。我下意识地转身，向右后方观察。

　　一架外航飞机正在36R滑跑起飞！！！

　　我大喊“停！停！停！”

　　新机长紧急刹车，刚好在36R停止线前刹停飞机。

　　下一秒，一架波音737-800飞机从我们面前呼啸而过。我从来没有感觉一架波音737有那么巨大。

事后分析，塔台第一次的指令应当是“Hold short runway 36R”。毕竟36R飞机是塔台放飞的，他犯错的可能最低。

（1）塔台管制员母语并非英语，通话口音较重。

（2）我之前几次着陆都指挥直接穿越，可能存在“期望效应”。

（3）新机长刚上左座，着陆时注意力集中于操纵。

（4）副驾驶陆空通话生疏，盲目信任教员和机长的判断。

（5）新选装的“跑道识别和咨询系统(RAAS)”落地以后扯着嗓子报告剩余跑道距离，背景噪音可能干扰了我的复诵。管制员没有发现复诵错误。

一切巧合都凑齐了，就差那么几米。

P机场的免税店物美价廉，在C航机组中非常有名。

停机后，看着乘务组的小姑娘们立刻欢天喜地奔向候机楼。我的嘴里一阵阵发苦。以前看小说经常用“嘴里发苦”形容某人心情郁闷。直到那天才知道并非小说家的戏言。我的嘴里真真的有苦味儿。

她们永远不会知道，自己曾经如此迫近死亡。机场北面5海里的山头上，她们的前辈曾经满脸血污地爬行在机舱残骸间组织旅客撤离。

“一念天堂，一念地狱”，这可能是对机长职业压力的最好注解了。

常年困于这种职业压力的人会变得非常没有涵养。不论对人对己“错了就必须改！改就必须马上改！”

很多飞行员是急脾气，想来与此有关。

整个过站，我们三个坐在驾驶舱里，没有任何说话的兴趣。



但我还是很庆幸的。

如果我没有回头看那一眼，就不是“嘴里发苦”，而是该“喉头一甜”了。

这里还有一个背景需要介绍：

在我当副驾驶的年代，737机队中有一个不成文的规矩。

地面滑行时，副驾驶最重要的工作就是观察外界滑行冲突，尤其是机长视线死角的右后方。每次转弯，副驾驶都要向机长报告“右侧没影响（Right clear）”。

六年的副驾驶经历，上万次的转身观察，习惯成自然。

飞机进入快速脱离道，我立即转身右望，纯纯粹粹是下意识的“肌肉记忆”。

在后面几年间，随着重型机引进速度的加快，成熟机长在B737机队服役的周期越来越短，这个飞行习惯在C航已经几乎看不到了。

　　作为B类教员，我有时会以旁观者身份参与模拟机检查。检查员点什么“菜”，我负责“照单”设置面板。

被检查的机组都希望把最正规、最严谨的飞行方式，表现给检查员。

但作为旁观者，不需要多么的人情达练，就能一眼看出你哪个动作是平日的习惯，哪个动作是刻意的表演。

　　在面对外界压力和干扰时，好习惯可以不受干扰，坏毛病你也绝对“夹”不住。