高原航線簽派放行研究
——以紅原—拉薩往返航線為例

楊豐寧 ，羅鳳娥 ，，張 序，郝 帥 ，彭璐易

（1.中國民航飛行學(xué)院a.空中交通管理學(xué)院，b.航空運行專業(yè)技術(shù)及人才培養(yǎng)研究所，四川廣漢618307；2.中國國際航空股份有限公司運行控制中心西南分控中心，成都610202）

高原航線的安全飛行一直是各航空公司運行控制中心的研究重點。因特殊的地形特點導(dǎo)致飛行難度加大，前期很多學(xué)者主要從單個高原機場的簽派放行和運行控制方面展開研究[1-5]，或者從高原機場航空氣象方面展開研究[6-9]，但對高原機場之間的對飛研究較少[10]，由此課題組結(jié)合成—雙復(fù)線的實施，以中國國際航空股份有限公司（Air China Limited，以下簡稱“國航”）紅原—拉薩往返航線為研究對象，從高高原航線中簽派放行、運行控制、飛行監(jiān)控和飄降釋壓程序設(shè)計等四個方面展開研究。

1 研究對象簡介

1.1 高原航線特點介紹

海拔高度在1 524m及以上但低于2 438m的機場我們將其稱為一般高原機場，在2 438m及以上的機場稱為高高原機場。高原航段是指航路最低安全高度在4 300m及以上的航段，高原航線是指包含高原航段的航線，如成都—拉薩、成都—邦達、邦達—拉薩等航線就屬于高原航線。受高原航線地形的特點，高原航線具備五個方面的特點。

1）航路安全高度高、對飛機性能要求高

2）航路天氣復(fù)雜、飛行限制多

3）通訊導(dǎo)航設(shè)施少、有效工作范圍受限

4）特殊情況的處置程序復(fù)雜

5）航路備降機場少，運行控制難度大

1.2 紅原機場簡介

紅原機場是民用4C級機場，可提供使用的停機位有三個，航空器在紅原機場進近過程采用的方式為儀表飛行規(guī)則（Instrument flight rules，IFR）和目視飛行規(guī)則（visual flight rules，VFR），機場具備飛機的防除冰能力。氣象方面紅原機場可提供航空例行天氣報告（Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report，METAR）和終端機場天氣預(yù)報（Terminal Aerodrome Forecasts，TAF），航班結(jié)束后轉(zhuǎn)為儀器的自動觀測報文。

1.3 成—拉復(fù)線簡介

B213航線是進、出藏主要的空中樞紐，是紅原—拉薩往返航線運行的必經(jīng)之路，這條航線也被稱為“成拉航線”[12]。2011年5月18日成拉航線實施了廣播式自動相關(guān)監(jiān)視ADS-B實驗運行[13]，2011年7月8日成拉航線進行了四個階段的飛行間隔縮[14]。為進一步優(yōu)化空域資源，增加航線容量，制定了成拉航線優(yōu)化方案。優(yōu)化后的成拉航線及其新辟復(fù)線將增加航線可用高度層，有利于在惡劣天氣情況下提升管制調(diào)配空間、增強成拉航線的安全運行保障[15]。

1.4 紅原—拉薩航線簡介

通過民航局對外公布的最新版“航路圖”可知，紅原—拉薩往返航線的情況是紅原—拉薩為AHY J138 KAMAX B213 LXA，拉薩—紅原為LXA W500 DM W9 VIPIB W17 KAMAX J138 AHY，具體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為見表1和表2。

表1 紅原—拉薩航線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

表2 拉薩—紅原航線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2 本文研究的案例和方法

本文研究以國航西南分公司A319-115機型執(zhí)行紅原—拉薩往返航線為案例，根據(jù)《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規(guī)則》（CCAR-121-R4）（以下簡稱“審定規(guī)則”）國內(nèi)燃油政策規(guī)定，確定出這條航線的油量組成[16]，從四川盆地和高高原機場的四季氣象特點入手，依據(jù)國航《運行手冊》[17]和國航《運行規(guī)范》[18]兩份手冊相關(guān)條款的要求，結(jié)合國航指揮控制系統(tǒng)（System Operations Center，SOC）DM模塊為簽派放行評估的操作平臺，對該航線的簽派放行和運行控制過程中的關(guān)鍵點和風(fēng)險點展開梳理。

2.1 局方規(guī)章的要求

燃油管理的過程包括了制作完整的計算機飛行計劃、準確地監(jiān)控飛行過程中的燃油使用、落實飛行過程中燃油合理使用的措施等多個方面的情況[19]，這些工作的順利實施涉及飛行、運控、地服、客艙、貨運、飛管等多個部門的協(xié)同[20]。依據(jù)審定規(guī)則國內(nèi)燃油政策的規(guī)定，定期載客的航班燃油需滿足以下要求：飛往被簽派的目的地機場；此后，按照規(guī)定需要備降機場的，飛往目的地機場的最遠的備降機場并著陸；最后完成上述飛行后，還能以正常巡航消耗率飛行45 min。

2.2 公司SOC系統(tǒng)DM模塊

文章中紅原—拉薩航線的簽派放行平臺為國航SOC系統(tǒng)DM模塊，在其中完成機組信息、無油數(shù)據(jù)、備降場選擇、航路選擇、天氣評估等工作，最后完成詳細的計算機飛行計劃，形成完整的簽派放行資料供機組提取和飛行期間使用。紅原—拉薩的放行界面如圖1所示。

從圖中可以看出，2019年1月25日從紅原飛往拉薩的CA4025航班的預(yù)計起飛時刻在世界協(xié)調(diào)時03：45，飛機的無油重量為48 668kg，在簽派放行過程中航班的備降場選擇成都，航路選擇的是國航公司規(guī)定的001航路，即AHY J138 KAMAX B213 LXA。

2.3 公司手冊的條款要求

國航在這方面的總體要求是：制定滿足高原航線運行的特殊運行政策和程序，保證飛機的特殊適航要求、維修和放行標準、性能限制和通信要求；對運行類人員開展單獨的資質(zhì)類培訓(xùn)，保證相關(guān)人員滿足特殊訓(xùn)練資格和運行經(jīng)歷要求；對空勤人員完成相關(guān)的理論培訓(xùn)、模擬機培訓(xùn)和應(yīng)急培訓(xùn)，滿足空勤人員的相關(guān)要求，做好飛行機組遴選和派遣；制定安全可靠的起飛一發(fā)失效應(yīng)急程序、航路一發(fā)失效飄降程序和客艙釋壓處置程序，充分利用現(xiàn)階段全面推廣的PBN導(dǎo)航、衛(wèi)星通信等技術(shù)，實施有效運行控制，實現(xiàn)安全飛行目標。

2.3.1 機組資質(zhì)要求

圖1 紅原—拉薩航班簽派放行模塊示意圖

在國航《運行規(guī)范》C0003“需特殊機長資格的機場”條款的規(guī)定，對執(zhí)行拉薩和紅原機組做了以下兩點的要求：一是雙機長飛行，并且責(zé)任機長的本機型機長飛行經(jīng)歷時間不少于500小時，起飛、離場和進近、著陸時，雙機長必須在座；二是責(zé)任機長必須在12個日歷月內(nèi)作為機組成員在駕駛艙內(nèi)進行過一次起飛、離場和進近、著陸，否則必須經(jīng)過該機場的模擬機訓(xùn)練，并檢查合格后，方可作為責(zé)任機長執(zhí)行任務(wù)。國航《特殊運行手冊》[21]在此基礎(chǔ)上對飛行機組制定了六條規(guī)定：一是一套飛行組至少配備三名駕駛員；二是在高高原機場運行的機長年齡不超過60周歲；三是在高高原機場運行的飛行員必須完成大綱規(guī)定的訓(xùn)練并經(jīng)考核合格；四是在高高原機場運行的機長近期經(jīng)歷符合特殊機場運行要求；五是運行機場同時實施其他特殊運行，飛行員應(yīng)獲得相應(yīng)的特殊運行資格要求；六是在高高原機場運行的機組成員必須身體健康，符合高高原機場運行機組成員醫(yī)學(xué)放行標準。

2.3.2 航空器的相關(guān)要求

國航對于實施高高原機場運行的航空器做了如下規(guī)定：一是在公司的《飛機飛行手冊》[22]中明確規(guī)定了飛機的起降包限、飛機座艙增壓系統(tǒng)和氧氣系統(tǒng)、通訊導(dǎo)航設(shè)備都必須滿足高高原機場和高原航線運行的要求；二是執(zhí)行海拔高度超過3 600m的高高原機場運行時，需要在飛機上加裝12個灌充好的額外手提式氧氣瓶供機組使用；三是對執(zhí)行非高高原機場但是高原航線的航班進行氧氣勤務(wù)工作時，不能低于飄降釋壓程序相關(guān)業(yè)務(wù)中氧氣壓力的最低放行要求；四是最低設(shè)備清單（Minimum Equipment List，MEL）依據(jù)《運行規(guī)范》D0003章“航空器清單”的要求進行航空器改裝，并獲局方批準；五是飛機的維護工作符合《運行規(guī)范》D0027章“特殊運行航空器的維護”條款的程序/標準的要求。

3 航線簽派放行及運行控制研究

3.1 簽派放行油量政策研究

國航紅原—拉薩往返航線采用A319-115機型執(zhí)行，目前拉薩機場和紅原機場均提供正常加油服務(wù)工作。根據(jù)本文2.1部分的研究，依據(jù)2018年10月9日紅原—拉薩的航班實際，確定出往返航的油量政策如表3和表4所示。

國航在紅原機場運行的前期是不提供加油服務(wù)的。在這種情況下，成都—紅原—拉薩航線在成都起飛油量達到15 300kg，在紅原機場的起飛油量達到13 000kg，這樣對航班在高高原機場運行過程中飛機性能的影響較明顯。直到《關(guān)于協(xié)調(diào)3月27日紅原機場航班加油計劃的函》[23]和《關(guān)于阿壩紅原機場航油考察結(jié)果的通知》[24]等文件的下發(fā)，這種情況才得以緩解。

表3 紅原—拉薩油量政策

表4 拉薩—紅原油量政策

3.2 飄降和釋壓程序設(shè)計

航空公司在運行高原復(fù)雜機場航線時，必須評估飛機在高原航線運行最不利情況發(fā)生時客艙釋壓后能否下降到海拔高度3 000m（不需要使用機載氧氣系統(tǒng)為人體供氧的高度）或以下，以確保飛機在飛至適宜機場著陸過程中機載氧氣能夠滿足旅客供氧要求，保證旅客的生命安全[25]。文章研究的A319-115機型執(zhí)行的紅原—拉薩往返航線的飄降和釋壓程序主要是經(jīng)由B213的CZH—LXA航段（北線）和經(jīng)由W9的LXA—CZH航段（南線），詳細如圖2所示。

圖2 A319-115機型紅原—拉薩往返航線一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降剖面示意圖

本文A319-115機型CZH-LXA航段一發(fā)失效飄降和客艙釋壓緊急下降計算條件如下：一發(fā)失效飄降計算基于初始飛行高度層34 100ft，一發(fā)失效決斷點為航路點KADSA，飛機重量65 000kg，凈航跡，綠點速度，飛往LXA方向頂風(fēng)71kt，飛往CZH方向靜風(fēng)，ISA+5?？团撫寜壕o急下降剖面計算基于氧氣瓶放行壓力1650psi，初始飛行高度35 100ft，客艙釋壓決斷點OMGEV，飛往LXA方向頂風(fēng)71kt，飛往CZH方向凈風(fēng)，ISA+5，緊急下降/巡航速度MMO/VMO，飛往LXA方向緊急下降到24 000ft，飛往CZH方向緊急下降到21 000ft。

A319-115機型LXA-CZH航段一發(fā)失效飄降和客艙釋壓緊急下降計算條件如下：一發(fā)失效飄降計算基于初始飛行高度層34 100ft，一發(fā)失效決斷點為航路點GOMON，飛機重量65 000kg，凈航跡，綠點速度，飛往LXA方向頂風(fēng)71kt，飛往CZH方向靜風(fēng)，ISA+5?？团撫寜壕o急下降剖面計算基于氧氣瓶放行壓力1 650psi，初始飛行高度35 100ft，客艙釋壓決斷點IBVUL，飛往LXA方向頂風(fēng)71kt，飛往CZH方向凈風(fēng)，ISA+5，緊急下降/巡航速度MMO/VMO，飛往LXA方向緊急下降到24 000ft，飛往CZH方向緊急下降到22 000ft。

3.2.1 紅原—拉薩方向

一發(fā)失效飄降程序為在CZH—LXA航段（往返）發(fā)生一發(fā)失效，以航路點KADSA作為決斷點：①飛機在CZH—KADSA航段發(fā)生一發(fā)失效后，沿B213單發(fā)飄降/巡航至成都機場；②飛機在KADSA—LXA航段發(fā)生一發(fā)失效后，沿B213單發(fā)飄降/巡航至拉薩機場。座艙釋壓緊急下降程序為在CZH-LXA航段（往返）發(fā)生客艙釋壓，以航路點OMGEV作為決斷點：①飛機在CZH—OMGEV航段發(fā)生客艙釋壓后，緊急下降到21 000ft或航路最低安全高度，沿B213盡快飛往成都機場；②飛機在OMGEV—LXA航段發(fā)生客艙釋壓后，緊急下降到24 000ft或航路最低安全高度，沿B213盡快飛往拉薩機場。

3.2.2 拉薩—紅原方向

一發(fā)失效飄降程序為在LXA—CZH航段（往返）發(fā)生一發(fā)失效，以航路點GOMON作為決斷點：①飛機在LXA—GOMON航段發(fā)生一發(fā)失效后，沿W9 DM W500單發(fā)飄降/巡航至拉薩機場；②飛機在GOMON—CZH航段發(fā)生一發(fā)失效后，沿W9 VIPIB W17 KAMAX B213單發(fā)飄降/巡航至成都機場。座艙釋壓緊急下降程序為在LXA—CZH航段（往返）發(fā)生客艙釋壓，以航路點IBVUL作為決斷點：①飛機在LXA—IBVUL航段發(fā)生客艙釋壓后，緊急下降到24 000ft或航路最低安全高度，沿W9 DM W500盡快飛往拉薩機場；②飛機在IBVUL—CZH航段發(fā)生客艙釋壓后，緊急下降到22 000ft或航路最低安全高度，沿W9 VIPIB W17 KAMAX B213盡快飛往成都機場。

3.3 運行控制風(fēng)險點研究

航班的安全運行不僅僅是制作一份相對“完美”的簽派放行資料，還需要向機組做好簽派放行講解，更重要的是在簽派放行之后完成對航班運行的持續(xù)監(jiān)控，并做好對應(yīng)的運行控制措施。經(jīng)過分析，在紅原—拉薩往返航線中，需要對以下四個運行控制風(fēng)險點進行關(guān)注。

3.3.1 關(guān)注航路走向和相關(guān)程序的處置原則

由于成—拉復(fù)線投入使用，航班往返的航路可能在B213部分與復(fù)線投入使用前的原航路不一致，這要求放行簽派員一方面做好機組的放行講解工作，提示機組知曉相關(guān)的航路變化信息，另一方面需要機組在飛行前準備過程中，認真核對航路變化的具體細節(jié)，并逐個落實，牢記變化前后的航路點差異，確保機組使用航路準確性，避免飛錯航路、高度層等情況的發(fā)生。

3.3.2 關(guān)注機場冬季污染跑道的情況

在每年的11月到次年3月，拉薩機場和紅原機場的氣溫持續(xù)在0℃以下，加之高高原機場在這個季節(jié)容易出現(xiàn)較高頻率的降水，因此，對跑道污染的關(guān)注成為這個季節(jié)運行控制的重點。拉薩機場的氣象報文基本覆蓋全天24小時，但紅原機場在當日航班結(jié)束之后氣象報文改為系統(tǒng)自動觀測拍發(fā)，這類報文超過12個小時。系統(tǒng)自動觀測拍發(fā)報文最大的問題就是準確度較差，所以放行簽派員在做氣象要素評估的過程中，需要結(jié)合前一天最后一份實況報文。如果兩份報文均顯示機場有降水的天氣，且溫度持續(xù)低于0℃，放行簽派員應(yīng)該敏感地預(yù)感到紅原機場是否受積冰、積雪這樣的污染跑道影響，果斷制定運行控制措施。

3.3.3 關(guān)注備降場選擇的局限性

受地形的影響，拉薩機場和紅原機場周邊的可用機場較少，同時林芝、邦達等機場不提供正常加油服務(wù)工作，這些機場都不適合作為備降場選用，導(dǎo)致備降場的選擇局限性較大。另一方面，在周邊可選用的備降場中，成都在冬季容易受低能見天氣的影響；貴陽在冬季容易受凍雨和低云天氣的影響，夏季容易受系統(tǒng)性雷暴天氣的影響；昆明冬季容易受到長時間大霧天氣的影響；綿陽則由于停機位較少，一旦出現(xiàn)大面積備降的情況，停機位很快就會飽和。因此，簽派放行對備降場的選擇要求簽派員結(jié)合實際選擇穩(wěn)定可靠的備降場。

3.3.4 關(guān)注進離場程序的風(fēng)險

通過對紅原機場相關(guān)通知的梳理可知，機場的盲降頻率需要人工調(diào)諧，機載數(shù)據(jù)需手動輸入，導(dǎo)致飛錯進場的風(fēng)險增大。國航在運行過程中制作了風(fēng)險提示卡，要求機組手動輸入時逐點對照檢查，交叉檢查。同時因紅原機場無機場情報通播，可能飛錯程序、跑道，因此要求航班在進場前，提前與管制部門聯(lián)系，了解天氣情況和當天使用的進近方式。

4 總結(jié)和展望

4.1 總結(jié)

紅原—拉薩往返航線因其高原航線的特性，同時該航線還是目前為數(shù)不多的高原機場—高原機場對飛的航線，對其研究意義重大。經(jīng)過研究得出以下結(jié)論：受地形條件的影響，高原航線的安全運行是多方面共同努力的結(jié)果，需結(jié)合航空器的改裝完成飄降和釋壓程序的設(shè)計，保障特情出現(xiàn)后的飛行安全。簽派放行過程中天氣要素的評估尤為重要，選擇穩(wěn)定可靠的備降場是關(guān)鍵環(huán)節(jié)?！俺伞瓘?fù)線”投入使用后，航路數(shù)據(jù)發(fā)生明顯變化，需做好機組的信息提示，避免不安全事件的發(fā)生。

4.2 展望

進入“十二五”之后民航發(fā)展日新月異，各類新技術(shù)的推廣，大量機場的修建并投入使用為國內(nèi)航線布局的完善提供了有力支持，但如何做好高原航線的安全飛行依然是航空承運人的研究重點。簽派放行、運行控制和飛行監(jiān)控是課題研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是下一階段課題研究的側(cè)重點。