張 序 周 川 葉 楠，2 陳 琳 /

(1. 中國國際航空股份有限公司，成都 610202； 2. 中國民航飛行學院，廣漢 618307；3. 中國民航大學，天津300300)

0 引言

稻城/亞丁機場(以下簡稱稻城機場)位于甘孜藏族自治州稻城縣北部桑堆鄉(xiāng)海子山，海拔高度4 411m，是世界上海拔最高的民用機場。2012年11月23日國航西南分公司A319-115機型完成機場的驗證試飛，2013年9月16日國航西南分公司成功載客首航稻城機場。作為全球海拔最高的民航機場，稻城機場具有所有高原機場都有的氣候條件惡劣和地理環(huán)境復雜的特點，機場海拔高，飛機性能和業(yè)載受到極大限制。查閱前期文獻發(fā)現(xiàn)針對高高原機場中的拉薩[1]、邦達[2]、林芝[3]、九寨溝[4]和康定[5]等機場都有運行方面的論證和研究，而對于稻城機場除了筆者于2013年12月做的航線分析[6]以外，還沒有其他方面的相關研究，故開展稻城航線簽派放行的研究在安全運行方面具有重要借鑒意義。

1 稻城機場簡介

稻城機場是民用4C級機場，可提供使用的停機位有四個，航空器在稻城機場進近過程采用的方式為儀表飛行規(guī)則(Instrument Flight Rules，以下簡稱IFR)和目視飛行規(guī)則(Visual Flight Rules，以下簡稱VFR)，機場具備飛機的防冰/除冰能力。氣象方面稻城機場可提供航空例行天氣報告(Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report，以下簡稱METAR)和終端機場天氣預報(Terminal Aerodrome Forecasts，以下簡稱TAF)，每天北京時間4時拍發(fā)第一份METAR報，4時6分左右拍發(fā)第一份TAF報，正常情況下，機場在北京時間10時拍發(fā)當天的最后一份METAR報，之后轉為儀器的自動觀測報文，每天有17 h為自動觀測報文。

2 高原航線的概念及其運行特點

海拔高度在1 500 m(4 922 ft，1 ft≈0.3 m)及以上，但低于2 438 m(8 000 ft)的機場定義為高原機場；海拔高度在2 438 m(8 000 ft)及以上的機場定義為高高原機場；高原航線是指航路上包含有最低安全高度在4 300 m(14 000 ft)及以上的航段的航線。高原航線的運行具備以下五個特點。

1)航路安全高度高，對飛機性能要求高

高原航線運行受地形影響航路最低安全高度高，以拉薩航線為例，在昌都以東的航路安全高度為6 336 m，昌都以西為7 470 m，飛機在航路上發(fā)生發(fā)動機失效后飛機的飄降性能和客艙釋壓后飛機的供氧性能都必須滿足高原航線飛行的特殊要求，飛機的維護標準需根據(jù)高原運行的要求特別制定。

2)航路天氣復雜，飛行限制多

西部高原航線因受西南暖濕氣流和西風急流影響，云系多、雨量充沛，云中雷暴和結冰現(xiàn)象明顯，空氣對流強烈導致空中顛簸強烈，高空急流常常伴有中度以上的顛簸，而氣象雷達受航路地形回波的影響，反射波干擾大，影響飛行人員對實際天氣情況的判斷，增加繞飛難度。高原航線受地形影響和空管在飛行高度、飛行間隔、繞飛距離等方面的特殊限制，飛行運行面臨更多的困難。

3)通訊導航設施少，有效工作范圍受限

高原航線主要在山區(qū)飛行，航路上的無線電通訊干擾大、信號弱，時常出現(xiàn)雜音或者失真，通訊較為困難，經(jīng)常需通過中轉臺、插轉臺、飛機之間相互轉報，或通過高頻通訊等方式與地面管制取得聯(lián)系。高原航線上導航設備較少，指示誤差較大。航站區(qū)域內(nèi)的導航設備由于地形影響會出現(xiàn)信號屏蔽或假信號現(xiàn)象。

4)特殊情況的處置程序復雜

高原航線飛行中若遇到發(fā)動機失效，飛機往往需要實施飄降程序。在實施飄降時，需根據(jù)飛機與航路發(fā)動機失效折返點的位置關系，做出改航、返航或繼續(xù)飛向指定機場的決定。當飛機因客艙釋壓緊急下降高度時，飛行人員需根據(jù)不同航線特點執(zhí)行對應的航線客艙釋壓應急操作程序。

5)航路備降機場少，運行控制難度大

某些高原航線在起飛機場和目的地機場之間可供使用的備降機場很少，對于某些機型甚至沒有備降機場，在運行時往往使用起飛機場作為其備降機場；簽派放行時還經(jīng)常受備降機場天氣因素的制約，運行控制難度較大。運行中當發(fā)生特殊情況(如失火)要求飛機盡快著陸時，機組決策和處置的難度非常大。

3 “成都—稻城”航線簽派放行的難點

作為目前全球海拔最高的機場，稻城機場具備了高原復雜機場所有的特點，在運行難點方面需要考慮：高高原機場地形復雜、航路安全高度高、可用備降機場少、機場凈空環(huán)境差、飛機性能衰減、氣象條件復雜多變、設備工作受限、保障能力不足、運行控制難度大、特殊情況處置困難等諸多特點。

4 本文研究的案例和方法

本文研究以中國國際航空股份有限公司(以下簡稱國航)西南分公司A319-115機型執(zhí)行“成都—稻城”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)[7]國內(nèi)燃油政策規(guī)定，確定出這條航線的油量組成，結合四川盆地和高高原機場的四季氣象特點，根據(jù)《中國國際航空公司運行手冊》(以下簡稱《運行手冊》)和《中國國際航空公司運行規(guī)范》(以下簡稱《運行規(guī)范》)的相關條款，結合中國國際航空股份有限公司指揮控制系統(tǒng)(System Operations Center，以下簡稱SOC)DM模塊為簽派放行評估的操作平臺，討論出不同天氣條件下的簽派放行關鍵點以及航班安全飛行運行控制的風險點。

4.1 局方規(guī)章的要求

完整的飛行計劃，飛行過程中對燃油的合理使用、有效控制和管理，都是燃油管理的基礎，也是對燃油政策的正確執(zhí)行，作為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。

4.2 中國國際航空股份有限公司SOC系統(tǒng)DM模塊

中國國際航空股份有限公司簽派放行平臺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，“成都(CTU)—稻城(MYD)”航線的簽派放行界面如圖1所示。

圖1 “成都—稻城”航班簽派放行模塊示意圖

從圖1中可看出，當天從成都飛往稻城的CA4215航班的預計起飛時刻在世界協(xié)調(diào)時22:20，飛機的無油重量為51 651 kg，在簽派放行過程中航班的第一備降場選擇成都，第二備降場選擇重慶。

4.3 中國國際航空股份有限公司手冊的條款要求

在《運行手冊》中國航專門對高高原機場運行進行了要求，總的來說就是：制定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；保證運行人員的特殊訓練資格和運行經(jīng)歷要求，做好飛行機組遴選和派遣；結合起飛一發(fā)失效應急程序、航路一發(fā)失效飄降程序、客艙釋壓處置程序、充分利用基于性能的導航(Performance Based Navigation，以下簡稱PBN)、衛(wèi)星通信等技術，實施有效運行控制，實現(xiàn)安全飛行目標。

1)機組資質要求

中國國際航空股份有限公司《運行規(guī)范》C0003章節(jié)中“需特殊機長資格的機場”條款的規(guī)定，對執(zhí)行稻城之類高高原機場的機組做了以下六點要求：(1)一套機組至少配備三名駕駛員；(2)在高高原機場執(zhí)行航班任務的機長年齡不超過60周歲；(3)在高高原機場運行的飛行員必須完成大綱規(guī)定的訓練并經(jīng)檢查合格；(4)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，如林芝機場就要求雙機長飛行，并且機長的本機型機長的經(jīng)歷時間不少于500 h，起飛、離場和進近、著陸時，必須雙機長在座，帶隊機長必須有其他機場所需導航性能(Required Navigation Performance，以下簡稱RNP)程序5次以上的運行經(jīng)歷，并且在3個日歷月內(nèi)作為機組成員在駕駛艙內(nèi)進行過該機場一起起飛、離場和進近、著陸，方可作為機長執(zhí)行任務；(5)運行機場同時實施其他特殊運行，飛行員應獲得相應的特殊運行的資格要求，如林芝機長同時運行RNP AR，機組需根據(jù)相關要求具備RNP AR的運行資格；(6)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)學放行標準，如國航在執(zhí)行稻城航線前，機組都需要完成血壓、酒精含量等相關測試。

2)機場運行標準

稻城機場運行的航空器均為C類，機場不具備低能見度起飛程序和II類飛行程序，從機場對外公布并使用的標準儀表進近圖和機場圖得到稻城機場的起降標準如表1所示。

表1 稻城機場常用跑道起降標準(單位：m)

注：VOR，Very High Frequency Omnidirectional Range，甚高頻全向信標系統(tǒng)；DME，Distance Measure Equipment，測距儀；VIS，Visual Identity System，視覺識別系統(tǒng)；DH，Decision Height，決斷高；MDH，Minimum Decision Height，最低下降高；ILS，Instrument Landing System，儀表著陸系統(tǒng)；GP，Glide Slope，下滑信標；RNAV，Regional Area Navigation，區(qū)域導航；GNSS，Global Navigation Satellite System，全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)

3)航空器的相關要求

中國國際航空股份有限公司對實施高高原機場運行的航空器做了如下規(guī)定：(1)在《飛機飛行手冊》(以下簡稱《飛行手冊》)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)、通訊導航設備都必須滿足高高原機場和高原航線運行的要求；(2)飛機在海拔高度超過3 600 m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；(3)對于執(zhí)行非高高原機場但是高原航線的航班，進行氧氣勤務工作時，不能低于飄降釋壓程序相關業(yè)務中氧氣壓力的最低放行要求；(4)最低設備清單(Minimum Equipment List，以下簡稱MEL)中所需的航空器設備項依據(jù)《運行規(guī)范》D0003章“航空器清單”的要求展開航空器改裝，并獲局方批準；(5)飛機的維護工作依據(jù)《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。

5 航線的燃油政策及航線油量確定

根據(jù)CCAR-121-R4規(guī)定，“成都—稻城”航線的油量組成有以下六個部分：(1)滑行耗油。A319-115機型在成都機場地面滑行耗油為250 kg。(2)主航段耗油量。這部分燃油包括航班在“成都—稻城”航段用于起飛、爬升到巡航高度、巡航、下降及進近并著陸使用的燃油量，50 min左右的航程共消耗燃油2 434 kg。(3)備降油量。從稻城機場飛往最遠備降重慶機場的油量，包括在目的地機場稻城復飛、爬升、保持遠程巡航速度巡航、下降至最遠備降重慶機場，在重慶機場進近和著陸的油量，備降過程飛行高度29 100 ft，飛行時間40 min，耗油1 802 kg。(4)等待油量。飛行到達最遠備降重慶機場上空后，還能以正常巡航消耗率飛行45 min的油量，預計需要2 103 kg的燃油。(5)航線機動油量(額外燃油)。用于不能按飛行計劃的巡航高度或航跡飛行而產(chǎn)生的變更，預報高空風值的偏差，或其他航線飛行所無法預料的情況增加的機動燃油，這部分燃油按照國航的手冊要求累計準備720 kg。(6)其他燃油。因為該航班在稻城機場不考慮提供加油服務，為保證航班能符合稻城回成都的燃油政策，航班要保留20 153 kg的備份燃油。最終航班從成都起飛的燃油確定為9 500 kg。

6 “成都—稻城”航線簽派放行要點研究

6.1 氣象方面

冬季，稻城機場要重點關注到兩個方面，一是冬季的降雪天氣和低溫造成的污染跑道情況，另一個是在自動觀測的17個小時中，大量的氣象數(shù)據(jù)不準確，特別是在夜間，機場航班結束后工作人員較少，對機場受積冰、積雪等情況造成的跑道污染情況不明確。因此在冬季的簽派放行過程中，航空公司的簽派員要關注稻城機場前一日最后一份氣象報文，并結合當日第一份氣象報文，如果兩個關鍵時間點出現(xiàn)溫度與露點溫度接近或有降水、降雪的情況，則需要分別同稻城機場的氣象部門和場務部門聯(lián)系，確認機場是否有明顯的降水、降雪情況，及降水降雪持續(xù)的時長，并向機場場務部門明確跑道是否有積冰、積雪的情況出現(xiàn)。春季是簽派員最容易出現(xiàn)麻痹大意的季節(jié)，春季清晨成都機場氣溫為5 ℃～10 ℃，而稻城機場的氣溫在-10 ℃以下，兩地溫差可能超過20 ℃，簽派員在身體的舒適情況下會對稻城機場低溫條件下的降水天氣敏感程度降低，需要放行簽派員重點關注低溫天氣可能造成的機場跑道道面污染的情況。夏季，由于太陽輻射和向陽、背陽地形受熱不均勻，地形熱力效應差異顯著，空氣對流強烈，加上山地波影響，較易形成亂流、顛簸、雷雨等復雜天氣，其范圍寬、高度高、強度大，而氣象雷達受地形回波反射干擾大，繞飛難度較大；風向、風速受周圍地形影響極不穩(wěn)定，容易形成紊流。五邊進近中風向風速突變形成的亂流和風切變現(xiàn)象也比較明顯，多出現(xiàn)雷暴、風切變等現(xiàn)象。秋季，對于稻城機場來說是一個最適航的季節(jié)，此時參考的重點則是處于四川盆地具有典型秋霧特點的成都機場[8]，成都機場是航線的起飛機場，如果執(zhí)飛機組不滿足II類飛行資質，航班的回程會因不滿足運行標準而不能起飛，一般都是推遲航班在成都機場的起飛時刻，時間安排在成都機場能見度好轉到滿足落地標準之后。

修正海平面氣壓是稻城機場簽派放行工作中需要關注的另一個重點。簽派員在一年四季都需要關注修正海平面氣壓1.013×105Pa的限制，由于受性能包限的影響，當?shù)境菣C場METAR報所示的修正海平面氣壓低于這個數(shù)值時，絕不能簽派放行航班。

6.2 一發(fā)失效和座艙釋壓程序

當飛機在飛行過程中發(fā)生發(fā)動機空中停車時，剩余發(fā)動機的推力不足以維持適當?shù)难埠剿俣群推胶庾枇Γ瑱C組在空中將下降飛行至一個合適的高度層，以便于飛機能夠及時地改平飛行。同時，在高原地區(qū)飛行時，受航路安全高度因素的限制，無法下降到太低的高度層飛行，這就要求航空公司必須制定出飛機在高原機場飛行過程中出現(xiàn)發(fā)動機失效的飄降應急處置程序。航空公司在運行高原復雜機場航線時，必須評估飛機在高原航線運行時最不利情況發(fā)生客艙釋壓后是否能夠下降到海拔高度3 000 m(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的機場著陸的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[9]。

經(jīng)過性能軟件的設計，“成都—稻城”航線航班飛行的航路為：CTU CZH B213 KAMAX J555 KDJ J115 MYD。受地形的影響，程序設計的預案確認在CTU-MYD航段展開研究，一發(fā)失效飄降預案為CTU-MYD航段(往返)發(fā)生一發(fā)失效，均無折返點限制。處置程序為飛機在CTU-MYD之間任意一點一發(fā)失效后，沿航路就近選擇飛往成都機場或稻城機場(緊急情況下，也可飛往迪慶機場)。座艙釋壓緊急下降預案：在CTU-MYD航段(往返)發(fā)生座艙釋壓，均無折返點限制。處置程序：飛機在CTU-MYD之間任意一點發(fā)生座艙釋壓后，緊急下降到22 000 ft，沿航路就近選擇飛往成都機場或稻城機場后(緊急情況下，也可飛往迪慶機場)，再緊急下降至起始進近定位點(Initial Approach Fix，以下簡稱IAF)，具體操作如圖2所示。

圖2 A319-115機型CTU-MYD航段一發(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CTU-MYD航段一發(fā)失效飄降和座艙釋壓緊急下降計算條件設定為：航路安全高度=地形高度+2 000 ft。一發(fā)失效飄降計算基于初始飛行高度最低限制23 600 ft，無折返點，飛機重量65 000 kg，凈航跡，綠點速度，飛往MYD方向頂風71 kt，飛往 CTU方向凈風，ISA+5。座艙釋壓緊急下降剖面計算基于氧氣瓶放行壓力1 600 psi，初始飛行高度35 100 ft，緊急下降到22 000 ft，就近飛到成都機場、稻城機場或迪慶機場再緊急下降到起始進近定位點(IAF)。

7 該航線簽派放行中的建議

1)秋、冬季節(jié)增加II類飛行和低能見度起飛資質機組的排班率。

秋、冬季成都機場容易出現(xiàn)輻射霧，稻城機場回成都機場航班的簽派放行工作受影響較大，在這個時間里提高II類飛行資質機組的排班率。成都機場是全國最早實現(xiàn)II類飛行程序的機場之一，將機場原有的能見度800 m、決斷高60 m的著陸標準降低到跑道視程300 m、決斷高30 m。如果采用低能見度起飛程序，白天無燈情況下能見度500 m的起飛標準，可以降低到C類飛機能見度200 m，飛行順暢性大大加強，這樣就可以在安全的基礎上提高往返航班的正常性和安全裕度。

2)簽派放行前加強與機場相關部門的信息溝通。

稻城機場有17 h的氣象報文是由系統(tǒng)自動觀測后發(fā)出，簽派員需要與氣象部門確認自動觀測期間天氣的實際情況或者與稻城場務部門溝通了解跑道的污染狀況。特別是在機場航班時刻影響下，機場工作人員對受跑道污染造成跑道關閉情況的航行通告可能會在北京時間6時左右發(fā)布，簽派員必須持續(xù)關注機場通告的發(fā)布進程，果斷地做出運行處置。

3)適當增加成都機場的起飛燃油也是一種安全的保障措施。

稻城機場回程航班采用的是落地剩油的放行模式進行航班的簽派放行，從CCAR-121-R4第121.659、第121.660和第121.663條款的相關要求可知，如果飛機落地剩油較少就會導致回程目的地機場的最遠備降場距離偏近，在成都機場附近可作為備降場使用的機場如表2所示：

表2 成都機場周邊可用備降場情況匯總

常規(guī)情況下，航班簽派放行選擇的備降機場多為重慶，因為綿陽機場和成都機場的距離較近，很容易在一個天氣系統(tǒng)中，成都機場天氣條件較差時，綿陽機場也不會樂觀，這種情況最大的風險就是一旦重慶機場天氣條件轉差，就沒有可用備降場選擇了。因此，在不影響載量和結構、性能等方面限制的條件下，在成都起飛時適當增加備份燃油，回程航班的可用起飛油量就會增加，可供選擇的最遠備降場距離也會增加，可選備降場的范圍就變大了。那么，即使航班起飛后重慶天氣轉差，航班也具備充足的油量為空中航班更改備降場提供多種可選擇的預案，安全裕度大大提升。

4)將“全動模擬機訓練”作為切入點，加強簽派員實踐認知。

根據(jù)局方關于《航空承運人飛行簽派員資質管理標準》[10]和國航相關的文件要求，國航于2013年1月開始正式實施飛行簽派員全動模擬機訓練，主要目的是為了“在全動模擬機上通過操縱飛機熟悉起落航線飛行，加深對飛行理論知識的理解，學會與飛行機組共享情境意識，提高協(xié)同決策能力”，簽派員在全動模擬機的訓練過程中加強對高原機場顛簸、低云方面的訓練和觀摩，可以讓簽派員在以后的簽派放行工作中得到更為直觀的情景意識。全動模擬機訓練從簽派員畢業(yè)進入公司開始，每年完成一次規(guī)定時間的訓練任務。培訓分為兩個部分，第一個部分是在進入公司的新雇員培訓鞏固階段，第二部分是在簽派員較為成熟以后到實際運行控制機場模擬機飛行的提高階段。經(jīng)過全動模擬機訓練的簽派員，特別是提高階段的簽派員，理論和實踐的經(jīng)歷都比較豐富，通過觀摩全動模擬機飛行，簽派員對高原復雜機場的運行控制能力將大幅提升。

5)加大高原機場航線實習力度。

大多數(shù)航空公司具備高原復雜機場放行資質的簽派員至少需要在運控中心相關崗位工作5年以上，此時簽派員具備一定的航班運行控制經(jīng)驗，在崗位實踐過程中也感受到高原復雜機場氣象多變的特點。簽派員可以借助航線實習的方式，到這些機場進行實地考察，學習相關機場特點，如國航有九寨營業(yè)部、西藏分公司這樣的資源，可以讓簽派員輪流到該機場體驗運行特點，對影響飛行安全的重要環(huán)節(jié)實地觀測，比對之前統(tǒng)計數(shù)據(jù)與實際情況的符合程度和差距，從實際操作上把握好放行關鍵點。

8 結論

稻城機場作為目前全球海拔最高的民用機場，該航線的運行具備高原航線的所有特點，航空公司在運行控制過程中要重點關注復雜多變的天氣和空中飛行一發(fā)失效、座艙釋壓的應急處置程序，將“全動模擬機”訓練和高原機場航線實習引入到日常簽派員培訓過程，有助于大幅提升公司在高原航線方面的運行控制能力，具有很好的推廣意義。