戴 喆,余敏建,甘旭升
(空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院,西安 710051)
平行跑道是指跑道中心延長(zhǎng)線(xiàn)的收斂/散開(kāi)角度為15°或以下的不交叉跑道[1-2]。平行雙跑道能夠以較少的土地和資源投入大幅度增加機(jī)場(chǎng)容量,提升運(yùn)行能力,自20世紀(jì)末期提出并應(yīng)用以來(lái),成為國(guó)內(nèi)外軍民用機(jī)場(chǎng)采用的主要布局樣式。軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)平行雙跑道運(yùn)行,能夠最大限度滿(mǎn)足多機(jī)型保障、高起降強(qiáng)度、大飛行流量的軍事需求。因軍民用機(jī)場(chǎng)運(yùn)行具有較大差異,無(wú)法完全照搬,現(xiàn)有單跑道運(yùn)行模式無(wú)法應(yīng)用于雙跑道運(yùn)行,需要根據(jù)平行雙跑道特點(diǎn)制定新的平行雙跑道運(yùn)行方案,而我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)尚未實(shí)現(xiàn)真正意義上的平行雙跑道運(yùn)行,針對(duì)軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行問(wèn)題研究較少,既缺乏理論指導(dǎo),也沒(méi)有實(shí)踐支撐。本文將著重論述軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道應(yīng)用需求,并提出符合軍隊(duì)飛行實(shí)際的平行雙跑道運(yùn)行模式。
我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)大多是20世紀(jì)六、七十年代修建,采用一條跑道,一條平行滑行道、數(shù)條聯(lián)絡(luò)道和集體停機(jī)坪的“目”字形布局,這種布局在一定時(shí)期內(nèi)滿(mǎn)足了小規(guī)模單一機(jī)型飛行保障要求。然而,隨著軍隊(duì)改革不斷深入推進(jìn),建成一支適應(yīng)一體化聯(lián)合作戰(zhàn)要求的人民軍隊(duì)成為必然,軍隊(duì)精干化、一體化、基地化、集成化、多能化特征將越來(lái)越顯著,航空兵部隊(duì)基地化保障將成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),一個(gè)軍用機(jī)場(chǎng)將能夠同時(shí)容納多個(gè)航空兵部隊(duì)、保障多種機(jī)型、完成多重任務(wù)。軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道布局成為在有限土地和環(huán)境資源內(nèi)最大限度提升機(jī)場(chǎng)容量的首選解決方案,實(shí)現(xiàn)軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行,能夠最大限度地發(fā)揮跑道作用,增加飛行流量,提升我軍空中力量作戰(zhàn)能力。
當(dāng)前,多機(jī)種、大機(jī)群、雙跑道成為現(xiàn)代航空兵作戰(zhàn)和綜合保障模式發(fā)展與變革的趨勢(shì)[3]。美軍安德魯斯空軍基地、內(nèi)利斯空軍基地、沖繩空軍基地、布倫瑞克海軍航空站、延德?tīng)柨哲娀?、彼得森空軍基地、斯特科空軍基地、萬(wàn)斯空軍基地等軍用航空基地均采用平行跑道布局。美軍內(nèi)利斯空軍基地,是“紅旗”系列軍演舉辦地之一,擁有兩條長(zhǎng)度分別為3 085 m、3 065 m的平行跑道,常駐美空軍戰(zhàn)術(shù)中心、第57聯(lián)隊(duì)和第99空軍基地聯(lián)隊(duì)。每年紅旗軍演,美軍各軍種以及美國(guó)盟國(guó)軍事力量的殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、電子戰(zhàn)飛機(jī)、預(yù)警機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、加油機(jī)、直升機(jī)以及無(wú)人機(jī)約1 200架參演飛機(jī)同時(shí)在此駐訓(xùn),飛行架次達(dá)10 000架次~12 000架次[4-5]。美海軍歐希安納航空站擁有2組平行雙跑道,可保障300余架艦載機(jī),年飛行架次12.9萬(wàn),是單跑道機(jī)場(chǎng)飛行架次的數(shù)倍[6]。由此可見(jiàn),雙跑道機(jī)場(chǎng)能夠有效滿(mǎn)足多部隊(duì)同場(chǎng)駐訓(xùn)、多機(jī)種同場(chǎng)飛行、多機(jī)型同時(shí)起降的需求,對(duì)航空兵部隊(duì)基地化綜合保障形成有力支撐。
戰(zhàn)時(shí)或緊急狀態(tài)下,軍用機(jī)場(chǎng)尤其是一線(xiàn)機(jī)場(chǎng)需要保障的飛機(jī)架次量劇增,需要在較短的時(shí)間內(nèi)出動(dòng)大量飛機(jī)。2011年北約空襲利比亞70天里,北約共遂行空中打擊任務(wù)9 000多次,出動(dòng)B-1B、B-2、陣風(fēng)、F-15、幻影 2000、RC-135、E-3、E-8、全球鷹等各型飛機(jī)2.6萬(wàn)架次[7]。2008年汶川地震,成都地區(qū)飛行量是平時(shí)的10倍,日飛行架次最高達(dá)524架次[8]。由此可見(jiàn),大機(jī)群、小間隔、高強(qiáng)度的起降是戰(zhàn)時(shí)或緊急狀態(tài)下機(jī)場(chǎng)保障飛行主要特點(diǎn)。同時(shí),受敵攻擊、天氣以及機(jī)場(chǎng)設(shè)施故障等因素的影響,會(huì)導(dǎo)致機(jī)場(chǎng)與高強(qiáng)度起降需求的矛盾十分突出,瞬時(shí)起降量將陡然上升,在這一背景下,增建并運(yùn)行雙跑道或多跑道是提升高強(qiáng)度起降架次的一條有效途徑。
海灣戰(zhàn)爭(zhēng)以來(lái),機(jī)場(chǎng)成為歷次局部戰(zhàn)爭(zhēng)敵對(duì)雙方的重點(diǎn)打擊目標(biāo)之一,機(jī)場(chǎng)不僅需要滿(mǎn)足航空器起降需求,還要能夠有一定的防護(hù)能力。一般情況下,對(duì)機(jī)場(chǎng)實(shí)施封鎖與打擊多采用侵徹型子母彈打擊機(jī)場(chǎng)跑道。侵徹型子母彈能夠攜帶多達(dá)數(shù)百個(gè)子彈頭,能夠在跑道上炸出大小不等的彈坑,使得跑道不存在滿(mǎn)足飛機(jī)最小起降距離的區(qū)域,以達(dá)到封鎖跑道的目的。采用雙跑道布局,機(jī)場(chǎng)將擁有兩塊起降地帶,增大了敵打擊范圍,增加了目標(biāo)數(shù)量,增長(zhǎng)敵封鎖機(jī)場(chǎng)行動(dòng)的時(shí)間,從而有效降低機(jī)場(chǎng)同時(shí)損毀的概率,提升機(jī)場(chǎng)生存概率,為我實(shí)施反擊作戰(zhàn)贏得時(shí)間。
對(duì)于軍用機(jī)場(chǎng),其機(jī)場(chǎng)區(qū)域水平范圍為30 km~50 km,機(jī)場(chǎng)凈空區(qū)更近千平方公里。當(dāng)前,熱點(diǎn)區(qū)域的機(jī)場(chǎng)容量已接近飽和,從機(jī)場(chǎng)使用空域條件上看,已經(jīng)不允許再新建機(jī)場(chǎng)。同時(shí)土地資源日益稀缺,價(jià)格高,為降低成本,在原有機(jī)場(chǎng)的基礎(chǔ)上建設(shè)雙跑道或多跑道是最為有效的措施。軍用機(jī)場(chǎng)施行平行雙跑道運(yùn)行是加強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)、優(yōu)化現(xiàn)有多機(jī)種保障基地條件和提高軍用機(jī)場(chǎng)容量的重要舉措,既能提升作戰(zhàn)效能,也能節(jié)約征地成本,將有限的軍事資源用在刀刃上。
軍用飛機(jī)飛行程序因其航空器性能、飛行任務(wù)以及飛行保障的特殊性,與民航相比差別巨大。特別是殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī),日常訓(xùn)練飛行和軍事任務(wù)飛行多以編隊(duì)形式組織實(shí)施,其飛行程序不僅要考慮機(jī)群飛行的集合解散,還要滿(mǎn)足因作戰(zhàn)任務(wù)而實(shí)施特殊著陸方式的需要。因此,軍用機(jī)場(chǎng)運(yùn)行有別于民航,具有鮮明的軍事特點(diǎn)。
我軍現(xiàn)役航空器機(jī)種機(jī)型繁多,包括殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、直升機(jī)以及以上述航空器改裝的電子戰(zhàn)飛機(jī)、空中加油機(jī)和預(yù)警機(jī)等特種航空器,各機(jī)種又細(xì)分多種不同型號(hào)。各型航空器根據(jù)性能和戰(zhàn)術(shù)要求,主要采用非精密進(jìn)近飛行程序,使用雙“180”大航線(xiàn)、直角大航線(xiàn)、起落航線(xiàn)等飛行方法,在機(jī)場(chǎng)空域內(nèi)多以目視和大機(jī)動(dòng)飛行為主,且各型航空器需要使用特定制式的導(dǎo)航設(shè)備,區(qū)別于民航采用統(tǒng)一的飛行程序、飛行方法和導(dǎo)航設(shè)施。
軍航仍采用程序管制或雷達(dá)監(jiān)視下的程序管制,通過(guò)飛行員報(bào)告、領(lǐng)航計(jì)算和雷達(dá)標(biāo)圖或者航管雷達(dá)等方式獲取飛機(jī)位置信息,強(qiáng)調(diào)依托飛行計(jì)劃實(shí)施預(yù)先調(diào)配,執(zhí)行程序管制間隔標(biāo)準(zhǔn),是一種被動(dòng)式的管制方式。程序管制對(duì)航空器位置、高度、航向及速度等航行信息的掌握是非實(shí)時(shí)、非精準(zhǔn)的。而民航則采用雷達(dá)管制,對(duì)航空器航行諸元掌握是近實(shí)時(shí)、高精度性的,在預(yù)先調(diào)配的基礎(chǔ)上更加側(cè)重飛行中實(shí)時(shí)調(diào)配,并且在實(shí)施平行跑道運(yùn)行中,規(guī)定除執(zhí)行目視飛行規(guī)則外,必須實(shí)施雷達(dá)管制,并根據(jù)模式不同配置相應(yīng)精度的監(jiān)視雷達(dá)。
軍航多以多機(jī)種、多部隊(duì)、多批次的日常訓(xùn)練飛行和軍事任務(wù)飛行為主,需要在特定的極短時(shí)間段內(nèi)集中起飛或降落大量航空器,瞬時(shí)流量大,飛行矛盾突出。目前,航空兵部隊(duì)組織日常訓(xùn)練多采用“集中放飛集中回收”的飛行組織模式,航空器起降密集。戰(zhàn)時(shí)或緊急狀態(tài)下,一項(xiàng)任務(wù)需要多機(jī)種協(xié)同完成,任務(wù)航空器迅速出動(dòng)并在空中集結(jié),瞬時(shí)出動(dòng)量極高,且出動(dòng)時(shí)間并不確定。民航則按照預(yù)定的航班飛行計(jì)劃飛行,其流量穩(wěn)定,且可預(yù)測(cè)。
當(dāng)前,我國(guó)機(jī)場(chǎng)雙跑道運(yùn)行理論研究尚屬起步階段,軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)施平行雙跑道運(yùn)行更是空白,僅西部某機(jī)場(chǎng)是擁有雙跑道的軍用機(jī)場(chǎng),且其運(yùn)行模式仍沿用單跑道運(yùn)行模式。在制定我軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行模式時(shí),可參考國(guó)際民航組織、美國(guó)聯(lián)邦航空局和我國(guó)民航局頒布的平行雙跑道運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性文件[1,9-12],但軍航飛行方法、機(jī)場(chǎng)保障和組織模式都與民航存在較大差別,且具有鮮明的軍事特點(diǎn),不可完全照搬。
平行雙跑道運(yùn)行最早出現(xiàn)在20世紀(jì)末的美國(guó)和歐洲主要機(jī)場(chǎng),至今,國(guó)外軍民用機(jī)場(chǎng)已在平行跑道運(yùn)行方面積累了大量經(jīng)驗(yàn),我國(guó)民用機(jī)場(chǎng)也在平行雙跑道運(yùn)行方面進(jìn)行了一定的探索??偨Y(jié)擁有平行雙跑道機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行情況,根據(jù)航空器起飛、降落對(duì)跑道的使用情況,通常可將平行雙跑道使用策略劃分為兩條均用于降落、兩條均用于起飛、單起單落、雙起單落、單起雙落、雙起雙落的6種跑道使用策略,如表1所示。
表1 平行雙跑道使用策略
民用機(jī)場(chǎng)多采用儀表飛行規(guī)則飛行,且實(shí)施的目視間隔和目視進(jìn)近運(yùn)行也依然是儀表飛行規(guī)則下的運(yùn)行,因此,國(guó)內(nèi)外民用機(jī)場(chǎng)僅對(duì)平行雙跑道同時(shí)儀表運(yùn)行做出了規(guī)范,并未涉及目視飛行規(guī)則下的平行雙跑道運(yùn)行。
民航將平行雙跑道儀表運(yùn)行劃分為4種基本運(yùn)行模式,即獨(dú)立平行儀表進(jìn)近、相關(guān)平行儀表進(jìn)近、獨(dú)立平行離場(chǎng)和隔離平行運(yùn)行。獨(dú)立平行儀表進(jìn)近,在相鄰的平行跑道儀表著陸系統(tǒng)上進(jìn)近的航空器之間不需要配備規(guī)定的雷達(dá)間隔時(shí),在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的儀表著陸系統(tǒng)進(jìn)近的運(yùn)行模式。相關(guān)平行儀表進(jìn)近,在相鄰的平行跑道儀表著陸系統(tǒng)上進(jìn)近的航空器之間需要配備規(guī)定的雷達(dá)間隔時(shí),在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的儀表著陸系統(tǒng)進(jìn)近的運(yùn)行模式。獨(dú)立平行離場(chǎng),離場(chǎng)航空器在平行跑道上沿相同方向同時(shí)起飛的運(yùn)行模式。但是,當(dāng)兩條平行跑道的間距小于760 m,航空器可能受尾流影響時(shí),平行跑道離場(chǎng)航空器的放行間隔應(yīng)當(dāng)按照為一條跑道規(guī)定的放行間隔執(zhí)行。隔離平行運(yùn)行,在平行跑道上同時(shí)進(jìn)行的運(yùn)行,其中一條跑道只用于離場(chǎng),另一條跑道只用于進(jìn)近,如下頁(yè)表2所示。
上述4種基本運(yùn)行模式,從跑道間距、航空器間隔、導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備、管制員等方面對(duì)平行雙跑道同時(shí)儀表運(yùn)行做出了詳細(xì)規(guī)定,其中,獨(dú)立平行儀表進(jìn)近和相關(guān)平行儀表進(jìn)近規(guī)范的是兩條跑道上進(jìn)近航空器之間的運(yùn)行關(guān)系,獨(dú)立平行離場(chǎng)則是兩條跑道上離場(chǎng)航空器之間的運(yùn)行關(guān)系,隔離平行運(yùn)行是一條跑道上進(jìn)近航空器與另一條跑道上離場(chǎng)航空器之間的關(guān)系。
表2 民用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道儀表運(yùn)行模式
結(jié)合我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)際情況,采納民航平行雙跑道同時(shí)儀表運(yùn)行模式的劃分方法,可以將我軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道目視/儀表運(yùn)行基本模式劃分為獨(dú)立平行進(jìn)近、相關(guān)平行進(jìn)近、獨(dú)立平行離場(chǎng)、隔離平行運(yùn)行,與平行雙跑道使用策略匹配組合最終形成單起單落隔離運(yùn)行、雙起單落獨(dú)立運(yùn)行、單起雙落獨(dú)立運(yùn)行、單起雙落相關(guān)運(yùn)行、雙起雙落獨(dú)立運(yùn)行和雙起雙落相關(guān)運(yùn)行6種軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行模式,如表3所示。
表3 軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行模式
平行雙跑道運(yùn)行模式是實(shí)現(xiàn)軍用機(jī)場(chǎng)平行雙跑道運(yùn)行的關(guān)鍵理論,我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)自身軍事化特性決定了其平行雙跑道運(yùn)行模式無(wú)法移植民用機(jī)場(chǎng)的成熟模式,因此,提出適合我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)際的平行雙跑道運(yùn)行模式尤為必要。
本文從軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)施平行雙跑道運(yùn)行現(xiàn)實(shí)需求入手,對(duì)比研究了軍民用機(jī)場(chǎng)之間的差異,結(jié)合我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)運(yùn)行實(shí)際情況,在采納民航平行雙跑道同時(shí)儀表運(yùn)行模式劃分方法的基礎(chǔ)上,提出了適合我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)的6種平行雙跑道運(yùn)行模式,為我國(guó)軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)施平行雙跑道運(yùn)行提供了模式參考。
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