區(qū)域雷達管制下的航空器速度控制技術(shù)分析

王 晶

（中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局，江蘇 南京 210000）

1 航空速度調(diào)整的有關(guān)理論

1.1 指示空速、真空速以及馬赫數(shù)之間的關(guān)系

航空管制員實施航空管制和飛行員操作航空器的過程中，所依據(jù)的是指示空速、真空速、上升/下降率等指標，在有關(guān)的規(guī)定中，地速由真空速和風速相加得到，而指示空速、真空速以及馬赫數(shù)所存在的關(guān)系主要是通過高度進行聯(lián)系。指示空速是指航空器和空氣的相對受力狀況，隨著空間高度的增加，空氣的濃度會降低，在受力相同的條件下，航空器相對于空氣的速度就會增加，同時隨著空間高度的增加，真空速也會提升，而空間高度的增加會導(dǎo)致溫度降低、音速減小，進而提升馬赫數(shù)。在實際的航空管制工作中，航空管制員主要關(guān)注的是指示空速，因為指示空速具有刻度盤，可以非常主觀地看出變化，知曉航空器當前所處的狀態(tài)，有利于提高管制工作的效率，指示空速漸漸成為航空管制員最為關(guān)注的重要數(shù)據(jù)[1]。

1.2 高度與速度的關(guān)系

（1）最小速度和高度的關(guān)系。航空器所處的位置高度越低，失速速度就越小，同時也會使得最小表速降低，航空管制員能夠進行速度調(diào)整的空間也就越大。在表速相同的前提下，航空器所處位置的高度每下降1 000 m，真空速所減少的程度大約是5%，所以一般情況下都是先下降高度再進行速度降低，這樣能夠進行的調(diào)整空間就會更大，地速的降低就會非常明顯[2]。在實際的航空管制中，航空器最小速度十分難以預(yù)測，受到機身重量、高度、顛簸情況等因素的影響，所以在進行管制調(diào)配之時，需要和機組配合，通知機組需要延誤，同時控制機組的最小水平速度，并且讓航空器盡可能降低高度，以獲得更佳效果。

（2）最大速度和高度的關(guān)系。航空器的速度不是越高就會越快，在高度超過9 000 m的時候，航空器在下降過程中，真空速度會先出現(xiàn)先增加后降低的情況，因為航空器在下降的過程中會讓馬赫數(shù)向表速轉(zhuǎn)換，所以為保證航空器的速度能夠保持在高速的狀態(tài)，需要通過指令控制航空器下降的高度，并且建議保持M.78逐漸增速到表速310 KT以上，才能夠讓機組更好地控制航空器的速度，讓航空器保持在高速狀態(tài)。

1.3 各類水平速度及高度之間的簡易轉(zhuǎn)換

因為音速會受到高度的影響，在同樣M數(shù)的前提下，高度越高，音速越小，指示空速就越小。按照經(jīng)驗，每當上升2 000～3 000 FT，想要保持指示空速不發(fā)生變化，那么M數(shù)就要對應(yīng)地增加0.01。在同樣指示空速的前提下，高度越高，真空速就會越大，按照經(jīng)驗，每當下降1 000 FT，就會導(dǎo)致差不多7 knots的地速差距。根據(jù)指示空速和真空速存在的關(guān)系，可以得到航空區(qū)域管制中的表速調(diào)整高度范圍，每當有20 knots的指示空速減少，就會導(dǎo)致地速大約降低1 km/min。

2 速度控制操作技術(shù)要求

2.1 優(yōu)先滿足規(guī)章，兼顧運行實際

在當前的R5規(guī)章中有著明確的規(guī)定[3]，當航空器的飛行高度超過7 500 m時，在控制水平速度的過程中，需要使用0.01 Ma的倍數(shù)來表示，其中，使用7 500 m高度作為馬赫數(shù)和表速的轉(zhuǎn)換高度，所以建議如下：

（1）在高空飛越扇區(qū)和離港扇區(qū)的航空器，需要優(yōu)先進行飛行高度超過7 500 m的高空水平速度控制，使用0.01 Ma的倍數(shù)來表示，表1可以作為7 500 m高空水平速度的控制馬赫數(shù)倍數(shù)表示的參考。

表1 7 500 m以上調(diào)整水平速度的馬赫數(shù)倍數(shù)表示

（2）在航空管制的過程中，航空器飛行高度超過7 500 m時，航空管制人員不能主動發(fā)布以指示空速表示的速度指令，因為指示空速有刻度盤，比較容易監(jiān)控，在進行馬赫數(shù)調(diào)速之時，如果機組表示不能執(zhí)行指示空速的調(diào)速指令，并且給出調(diào)整表速的建議，航空管制人員就需要同意建議，并且需要時刻關(guān)注調(diào)速的結(jié)果，以讓機組能夠根據(jù)實際情況做出航空器調(diào)速的操作，讓航空管制的目的得以實現(xiàn)，同時避免意外情況的發(fā)生。

（3）進入港扇區(qū)的航空器，因為在下降時會出現(xiàn)馬赫數(shù)向表速轉(zhuǎn)換的情況，所以航空管制員在進行馬赫數(shù)指令調(diào)速過程中，需要考慮到機組如果一直按照馬赫數(shù)指令進行調(diào)整，可能會出現(xiàn)指示空速超過VMO的現(xiàn)象，所以在發(fā)生該現(xiàn)象之前航空管制人員就需要給機組指定指示空速，以便機組根據(jù)指定的指示空速做出有關(guān)反應(yīng)，避免指示空速超過VMO現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）離開港扇區(qū)的航空器，因為在上升時會出現(xiàn)表速向馬赫數(shù)轉(zhuǎn)換的情況，所以航空管制員在進行指示空速指令調(diào)速的過程中，需要考慮到機組如果一直按照指示空速指令進行調(diào)整，可能會出現(xiàn)MACH數(shù)超出MMO的現(xiàn)象，所以在發(fā)生該現(xiàn)象之前航空管制人員就需要給機組指定MACH數(shù)。

2.2 明確調(diào)速限制，提高調(diào)速技能

（1）水平調(diào)速時需考慮的因素。如果航空器顛簸的情況較為嚴重，航空管制人員應(yīng)該不要發(fā)布速度限制的指令，同時時刻關(guān)注該航空器的地速情況；在忽略高空風的前提下，前機一直保持著同樣的M數(shù)升空，地速會出現(xiàn)降低的情況，可能會導(dǎo)致前后兩機的距離達不到要求。同樣，在忽略高空風的前提下，前機保持同樣的表速下降，地速會降低，也會出現(xiàn)前后兩機距離達不到要求的情況；在航空器的升空階段，航空管制人員盡量不要出現(xiàn)“大速度同時大上升率”的指令，同時在發(fā)布航空器升空加快的指令時，需要考慮到航空器可能存在的減速現(xiàn)象，可能會導(dǎo)致無法及時達到指定高度，所以需要提前做好有關(guān)的應(yīng)對措施，使得航空管制人員和機組有更多的空間去操控航空器，避免問題的出現(xiàn)[4]。

（2）垂直調(diào)速時需考慮的因素。在航空器的高度上升時，爬升率減小，單位時間的減小量降低，當航空器接近巡航高度之時，對于對頭穿越指令的發(fā)布需要更加注意；在升空過程中，需要考慮到航空器不能夠一直保持較大上升率的情況，所以要避免采用指定上升率的指令，發(fā)布的指令應(yīng)當具有一定的靈活度，給機組更多的調(diào)整空間；在初始下降的過程中，航空器下降的效果不夠明顯，當有下降壓力時，需要給機組明確的垂直速度限制；航空管制人員需要盡可能地避免同時出現(xiàn)大下降率和小速度的指令，制定的管制預(yù)案需要具有一定的前瞻性，以在出現(xiàn)問題時有更多的時間進行管制調(diào)控，機組也就會有更多的時間進行速度調(diào)控操作；對于航空流量較高的進港扇區(qū)，可以根據(jù)實際情況，適當安排航空器提前下降，以取得更佳的效果，如果需要提前下降，航空管制人員需要對機組做好解釋工作，讓機組進行配合。

3 結(jié)語

航空器的速度控制十分重要。隨著時代的進步，航空流量持續(xù)增加，使得空域資源變得越來越緊張，對航空管制提出了更高的要求。對航空器速度的控制是航空管制中非常重要的環(huán)節(jié)，在區(qū)域雷達管制下它屬于一項精細化的工作，在調(diào)配的過程中需要十分謹慎，航空管制人員和機組應(yīng)該相互配合，保證航空管制的高效實施，同時航空管制人員必須要具備更多的專業(yè)知識，發(fā)布有效的調(diào)速指令指揮機組進行調(diào)速，共同完成相關(guān)的航空管制工作。