飛行程序?qū)τ谕ㄓ脵C(jī)場(chǎng)選址的影響分析

田茂鵬 陳紅英

中國(guó)民航飛行學(xué)院

飛行程序?qū)τ谕ㄓ脵C(jī)場(chǎng)選址的影響分析

田茂鵬 陳紅英

中國(guó)民航飛行學(xué)院

隨著低空空域不斷開(kāi)放，我國(guó)的通用航空迎來(lái)了快速發(fā)展期。我國(guó)的通用航空已經(jīng)從單一的林業(yè)服務(wù)走向了石油、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等多種服務(wù)。通用飛機(jī)也從幾十架到現(xiàn)在的幾千架。2012年民航局下發(fā)了《通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)規(guī)范》（MH/T 5026－2012），該標(biāo)準(zhǔn)從機(jī)場(chǎng)場(chǎng)址和機(jī)場(chǎng)設(shè)施等方面提出了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，但是對(duì)于通用機(jī)場(chǎng)飛行程序和凈空管理方面要求沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定。文章從通用飛機(jī)飛行程序的要求入手，分析了飛行程序?qū)τ谕ㄓ脵C(jī)場(chǎng)場(chǎng)址的要求，為機(jī)場(chǎng)選址提供了參考。

通用航空做為民用航空的重要部分，經(jīng)過(guò)幾十年通航技術(shù)人員不斷努力，我國(guó)的通用已經(jīng)由最初的單一作業(yè)（林業(yè)服務(wù)）轉(zhuǎn)為綜合性產(chǎn)業(yè)體系：農(nóng)業(yè)、漁業(yè)、救援等等。由于我國(guó)低空空域開(kāi)放限制較多，且我國(guó)前期大力發(fā)展運(yùn)輸類(lèi)航空。我國(guó)通用航空的發(fā)展相比于運(yùn)輸類(lèi)的航空要落后一些，法規(guī)以及法律體系還不完善，許多細(xì)則還處于討論中。近幾年運(yùn)輸類(lèi)航空發(fā)展日臻完備，為通用航空發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。民航局在2012年5月下發(fā)了《通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)規(guī)范》（MH/T 5026－2012）的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)從機(jī)場(chǎng)場(chǎng)址和機(jī)場(chǎng)設(shè)施等方面提出了建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，為通用航空的發(fā)展提供了依據(jù)。低空的逐漸開(kāi)放也使得通用航空迎來(lái)了大發(fā)展的契機(jī)。國(guó)家在2016年召開(kāi)的兩會(huì)中提出，計(jì)劃在十三五期間全國(guó)通用機(jī)場(chǎng)將建成500座以上，通用航空器將達(dá)到5000架以上，年飛行量將達(dá)到200萬(wàn)h。

根據(jù)《通用航空機(jī)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施》中規(guī)定，通用機(jī)場(chǎng)是指使用民用航空器從事公共航空運(yùn)輸以外的民用航空活動(dòng)而使用的機(jī)場(chǎng)。包括可供飛機(jī)和直升機(jī)起飛、降落、滑行、停放的場(chǎng)地和有關(guān)的地面保障設(shè)施。通用機(jī)場(chǎng)的類(lèi)別分為一類(lèi)、二類(lèi)和三類(lèi)通用機(jī)場(chǎng)。根據(jù)規(guī)定可知對(duì)一類(lèi)通用機(jī)場(chǎng)的要求最為苛刻，因?yàn)橐活?lèi)通用機(jī)場(chǎng)可以提供具有10～29座航空器經(jīng)營(yíng)性載人飛行業(yè)務(wù)，或最高月起降量達(dá)到3000架次以上，這類(lèi)機(jī)場(chǎng)遠(yuǎn)期發(fā)展可能成為支線運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)。規(guī)范對(duì)二三類(lèi)機(jī)場(chǎng)的要求更低些。由于機(jī)場(chǎng)定位不同，因此針對(duì)機(jī)場(chǎng)設(shè)計(jì)的飛行程序也不一樣。一類(lèi)通用機(jī)場(chǎng)可能按支線運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求，即飛行程序可能是儀表飛行程序（包括精密進(jìn)近飛行程序和非精密進(jìn)近程序），可能需要建立儀表著陸系統(tǒng)，燈光也可能要求I類(lèi)精密進(jìn)近燈光系統(tǒng)，而二三類(lèi)機(jī)場(chǎng)可能僅設(shè)計(jì)非精密進(jìn)近儀表程序或者僅考慮設(shè)計(jì)目視飛行程序。

明確通用機(jī)場(chǎng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

由通用機(jī)場(chǎng)的定義可知通用機(jī)場(chǎng)的類(lèi)別較多，包括一類(lèi)、二類(lèi)和三類(lèi)通用機(jī)場(chǎng)。通用機(jī)場(chǎng)服務(wù)的對(duì)象也比較繁雜，包括直升機(jī)、小型固定翼飛機(jī)和公務(wù)機(jī)等。每類(lèi)飛機(jī)運(yùn)行所需跑道長(zhǎng)度差異很大，因此通用機(jī)場(chǎng)在機(jī)場(chǎng)選址前必須分析調(diào)研明確機(jī)場(chǎng)建成后服務(wù)保障對(duì)象，遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。

在機(jī)場(chǎng)選址中最為重要的就是機(jī)場(chǎng)周?chē)貐^(qū)的發(fā)展類(lèi)型，它決定了機(jī)場(chǎng)的基本大小。機(jī)場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中還要充分考慮到距其他機(jī)場(chǎng)的距離，以及有無(wú)軍事活動(dòng)區(qū)以及總體規(guī)劃的預(yù)留。應(yīng)該充分考慮機(jī)場(chǎng)的發(fā)展定位，是僅用于林業(yè)、農(nóng)業(yè)或者消防等，還是需要考慮訓(xùn)練飛行和公務(wù)飛行等。特別是公務(wù)飛行，公務(wù)飛行可能是幾座的小型螺旋槳飛行，也可能是十幾座的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)，如灣流450、550和650公務(wù)機(jī)，這些機(jī)型對(duì)跑道的要求幾乎與支線運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)沒(méi)有差別。此外機(jī)場(chǎng)選址階段還需考慮當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件，是否有大霧，風(fēng)切變等現(xiàn)象。根據(jù)機(jī)場(chǎng)的應(yīng)用以及其條件確定機(jī)場(chǎng)的位置以及大小。

通用機(jī)場(chǎng)相比于運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)而言，機(jī)場(chǎng)的建設(shè)投資較少，工期比較短。但不同類(lèi)別的通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)周期也不一樣，結(jié)合運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，通用機(jī)場(chǎng)應(yīng)該有明確的遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。一般而言通用機(jī)場(chǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為2B或3C機(jī)場(chǎng)機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)指標(biāo)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 機(jī)場(chǎng)飛行區(qū)指標(biāo)I和II

本文以通用機(jī)場(chǎng)較為常見(jiàn)的2B機(jī)場(chǎng)來(lái)進(jìn)行分析，擬建機(jī)場(chǎng)跑道長(zhǎng)度800m，寬度30m。

對(duì)于機(jī)場(chǎng)的設(shè)計(jì)和選址來(lái)說(shuō)空域條件（主要是飛行程序）的評(píng)估是不可缺少的一部分。飛行程序方面的考慮包括附件十四面的評(píng)估，離場(chǎng)程序，進(jìn)場(chǎng)程序和進(jìn)近復(fù)飛程序評(píng)估。

飛行程序的規(guī)定

飛行程序是影響機(jī)場(chǎng)選擇的重要因素之一，機(jī)場(chǎng)的地理?xiàng)l件必須達(dá)到飛行程序設(shè)計(jì)的要求。通用飛機(jī)的飛行程序和運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)的飛行程序存在一定差異。主要是由于運(yùn)行的飛機(jī)類(lèi)別不一樣。不管是在進(jìn)近還是在離場(chǎng)中，A/B類(lèi)的飛機(jī)和C/D類(lèi)飛機(jī)都有很大的區(qū)別。A/B類(lèi)飛機(jī)飛行程序設(shè)計(jì)速度如表2所示。

表2 A/B類(lèi)飛機(jī)的飛行程序設(shè)計(jì)速度

A/B類(lèi)飛機(jī)和C/D類(lèi)飛機(jī)飛行程序設(shè)計(jì)上最大的區(qū)別就是飛行速度不同，C/D類(lèi)的飛機(jī)速度要大很多，導(dǎo)致計(jì)算的轉(zhuǎn)彎半徑不同，因此保護(hù)區(qū)大小也就差異很大。A/B類(lèi)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑和保護(hù)區(qū)小，C/D類(lèi)飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑和保護(hù)區(qū)大。

由于通用機(jī)場(chǎng)的實(shí)施和服務(wù)保障的飛機(jī)主要是A/B類(lèi)飛機(jī)。因此下面主要以非精密進(jìn)近程序來(lái)進(jìn)行分析。

非精密進(jìn)近程序主要包括起始近進(jìn)、中間近進(jìn)、最后進(jìn)近、復(fù)飛以及離場(chǎng)程序。

和運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)相比較，通用飛機(jī)（主要運(yùn)行A/B）類(lèi)飛機(jī)在中間進(jìn)近和最后進(jìn)近航段有很大的區(qū)別。

中間進(jìn)近航段一般不是來(lái)用于下降高度的，如果因?yàn)榈匦蔚脑虮仨氁陆?，那也必須在接入最后進(jìn)近的時(shí)候必須要有平飛的階段。A/B類(lèi)飛機(jī)中間進(jìn)近航段平飛段最短距離為1.9km。

圖1 離場(chǎng)程序梯度示意圖

在最后進(jìn)近的時(shí)候，A/B類(lèi)的飛機(jī)最后進(jìn)近與跑道中心線的夾角不超過(guò)30°的時(shí)候才可以建立直線進(jìn)近，下降梯度一般為5.2%，A/B類(lèi)最大不超過(guò)6.5%。否則需要使用目視盤(pán)旋進(jìn)近。

離場(chǎng)和進(jìn)近一樣都需要進(jìn)行障礙物的評(píng)估。離場(chǎng)程序的要求如下：

a）在盡可能的情況下一般選擇直線離場(chǎng)。

b）直線離場(chǎng)不允許有大于15°的轉(zhuǎn)彎并且通用飛機(jī)在轉(zhuǎn)彎前，應(yīng)該至少在跑道方向上達(dá)到120米的高度。

c）通用機(jī)場(chǎng)的離場(chǎng)程序梯度必須達(dá)到3.3%并且據(jù)障礙物鑒別面有一個(gè)0.8%的額外余度。如圖1所示所示。

通用機(jī)場(chǎng)由于可能會(huì)用于直升機(jī)的降落為此在第二條中在轉(zhuǎn)彎前應(yīng)該高于90米并且程序設(shè)計(jì)梯度為5%。

d）如果由于地形轉(zhuǎn)彎大于15°則在轉(zhuǎn)彎前必須達(dá)到90米直升機(jī)必須達(dá)到80米的超障高。

機(jī)場(chǎng)限制面的規(guī)定

機(jī)場(chǎng)是航空系統(tǒng)的重要組成部分，是飛機(jī)在地面的最主要活動(dòng)場(chǎng)所，機(jī)場(chǎng)的有效利用，更多的依賴(lài)周?chē)沼虻膬艨諚l件，機(jī)場(chǎng)附近的自然障礙物和建筑物都會(huì)影響機(jī)場(chǎng)的正常運(yùn)行，甚至在某些方向的障礙物是程序不可以接受的。

對(duì)于通用機(jī)場(chǎng)，根據(jù)其飛行程序的性質(zhì)，我們要對(duì)：內(nèi)水平面、錐形面、進(jìn)近面、過(guò)渡面以及起飛爬升面進(jìn)行障礙物的評(píng)估。具體參數(shù)如表3所示。

表3 2B機(jī)場(chǎng)各限制面的參數(shù)

內(nèi)水平面是用來(lái)保護(hù)飛機(jī)著陸前盤(pán)旋所需的空域。內(nèi)水平面是一個(gè)高于基準(zhǔn)面45m的平面，當(dāng)跑道入口的高度大于6m的時(shí)候，在選擇基準(zhǔn)面標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮機(jī)場(chǎng)性質(zhì)、一般常用的高度表的基準(zhǔn)調(diào)制的標(biāo)高、要求的最低盤(pán)旋高度。

當(dāng)飛機(jī)接近機(jī)場(chǎng)上空且高度較低時(shí)，飛行員有時(shí)候需要進(jìn)行目視飛行來(lái)對(duì)準(zhǔn)跑道，在機(jī)場(chǎng)附近的障礙物的評(píng)估就用錐形面來(lái)進(jìn)行保護(hù)。內(nèi)水平面的高度為基本面，高出內(nèi)水平面一定的高度，以5%的坡度來(lái)向外擴(kuò)散。

飛機(jī)在接地之前進(jìn)近速度小、構(gòu)型大、高度低。這是非常危險(xiǎn)的時(shí)期，需要特別的凈空處理，它的評(píng)估是最為嚴(yán)苛的。一般我們用進(jìn)近面來(lái)進(jìn)行障礙物的評(píng)估以保障安全。其數(shù)據(jù)如表3所示。

由于飛機(jī)在進(jìn)近的過(guò)程中，由于導(dǎo)航精度和飛行員技術(shù)以及風(fēng)的原因，可能會(huì)出現(xiàn)偏離跑道中線的情況，為此為了保護(hù)這種情況我們還要用過(guò)渡面來(lái)進(jìn)行障礙物評(píng)估。

起飛爬升面對(duì)于起飛對(duì)于起飛來(lái)進(jìn)行保護(hù)，在對(duì)于障礙物評(píng)估的時(shí)候，指出哪些障礙物要及時(shí)遷移，至于那些不可以移動(dòng)的要及時(shí)地給予標(biāo)志或照明。

2B機(jī)場(chǎng)障礙物限制面和運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)障礙物限制面有很大不同，進(jìn)近面和起飛爬升面長(zhǎng)度短了很多，比運(yùn)輸類(lèi)的飛機(jī)降低了標(biāo)準(zhǔn)。具體如圖2所示。

圖2 2B機(jī)場(chǎng)障礙物限制面的示意圖

障礙物的處理

新的建筑物或者現(xiàn)有的障礙物的擴(kuò)展，都不允許高出距內(nèi)邊3000m以?xún)?nèi)的進(jìn)近面、錐形面。如果高出這一規(guī)定的面必須移除。除非該障礙物被已有的障礙物所遮蔽，或者經(jīng)過(guò)驗(yàn)證不會(huì)影響

一般而言如果障礙物符合遮蔽原則，那么高出限制面的物體可以不認(rèn)為是障礙物，但是需要經(jīng)過(guò)飛行驗(yàn)證，并且要考慮機(jī)場(chǎng)擴(kuò)建發(fā)展可能會(huì)更加嚴(yán)苛的障礙物評(píng)估要求。

飛行程序。對(duì)于不在限制面以?xún)?nèi)的地區(qū)，高出機(jī)場(chǎng)標(biāo)高150m以上的物體雖然不在限制面內(nèi)仍然被認(rèn)定為障礙物，除非不危及飛行安全。

如果遮蔽原則或者移走障礙物是不可以接受明以使障礙物在任何氣象和能見(jiàn)度條件下都能被識(shí)別。那么應(yīng)該對(duì)障礙物進(jìn)行給予適當(dāng)?shù)臉?biāo)志和照明。

通用機(jī)場(chǎng)除了進(jìn)行附件十四面的評(píng)估外，離場(chǎng)程序需要進(jìn)行障礙物識(shí)別面OIS面評(píng)估，穿透OIS面的障礙物或者進(jìn)行處理，或者提高離場(chǎng)梯度。如果建立了精密進(jìn)近程序，則需要進(jìn)行OAS面評(píng)估，穿透OAS面的障礙物或者進(jìn)行處理，或者提高著陸運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于精密和非精密進(jìn)近程序都應(yīng)該進(jìn)行VSS面評(píng)估，根據(jù)國(guó)際民航組織ICAO DOC8168第二卷的要求，穿透VSS面的地形或障礙物必須進(jìn)行處理?？傊?，機(jī)場(chǎng)凈空處理是機(jī)場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中的一個(gè)重要方面，也是需要多方權(quán)衡的方面。

結(jié)語(yǔ)

本文從規(guī)章對(duì)于通用飛機(jī)A/B類(lèi)飛機(jī)入手，分析討論了2B類(lèi)的通用機(jī)場(chǎng)在程序上的要求，結(jié)合現(xiàn)有的規(guī)章，分析了通用機(jī)場(chǎng)和運(yùn)輸類(lèi)機(jī)場(chǎng)在飛行程序上的不同，通過(guò)分析和計(jì)算，給定了該類(lèi)機(jī)場(chǎng)在儀表程序需要的凈空要求和障礙物評(píng)估分析的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)也分析了機(jī)場(chǎng)周?chē)璧膬艨諚l件，以及不同區(qū)域障礙物的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上在考慮進(jìn)近、起飛爬升以及機(jī)場(chǎng)附近的空域外，還應(yīng)該考慮在進(jìn)場(chǎng)和離場(chǎng)的空域?qū)C(jī)場(chǎng)選址的影響。

在通用機(jī)場(chǎng)的選址過(guò)程中凈空條件是制約機(jī)場(chǎng)發(fā)展的重要因素，在通用機(jī)場(chǎng)選址評(píng)估中，就應(yīng)該充分的進(jìn)行飛行程序的評(píng)估，確保機(jī)場(chǎng)建設(shè)的合理性和可持續(xù)發(fā)展。

田茂鵬（1990－）男，山東泰安人，碩士研究生，研究方向?yàn)轱w行程序和飛機(jī)性能；陳紅英（1976－）女，四川德陽(yáng)人，碩士，副教授，研究方向?yàn)轱w行程序，飛行原理和飛機(jī)性能。