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航空器尾流重新分类:突破限制 提升效率
来源:《中国民航报》2019-02-28 10:33:00

七乐彩开奖公告 www.vc01.com.cn 数据显示,自2010年以来,中国民航飞行量年均增速为11.6%,但民航固定航路航线年均增长仅为1.7%。目前,我国东部繁忙空域和航路航线飞行密度过大,以单位可用空域面积所保障的飞行小时计算,中国的平均飞行密度是美国的1.47倍。国际上繁忙航路通常每天的飞行架次是400架次左右,而我国日飞行架次超过500架次的航路有13条,最高航段达到1169架次,航路拥堵的情况十分突出。

在如此高密度运行的情况下,空管运行保障的压力与风险始终高企,迫切需要利用新技术,持续提高现有空域的利用效率。

与此同时,国际民航组织和各国民航管理部门纷纷加快推进新技术的研发使用。其中,航空器尾流重新分类(RECAT)作为备受重视的一项新技术,目前已经在多个国家得到持续推进。中国民航结合发展需求,将其列为重点推进的管制新技术之一。

二十余年未“大修”

航空器尾流间隔是机场容量的重要限制因素之一。

为防止航空器进入前机尾涡流场所引起的俯仰、滚转、失速等危险情况,国际民航组织制定了基于实践经验的尾流间隔标准。现行航空器尾流间隔标准形成于上世纪70年代,自上世纪90年代以来,就未进行过大的修订。

现行航空器尾流间隔将航空器按照最大起飞重量来进行分类,进而给出不同类别组合下的航空器尾流间隔标准。在空中流量不大、空域资源充足时,尾流间隔对机场容量的限制尚不明显。但随着空中交通流量的持续增长,这些相对保守的尾流间隔标准在一定程度上限制了繁忙机场的容量提升,造成了不必要的航班等待和延误。

于是,专家们在航空器尾流消散、数值模拟、尾流遭遇、雷达探测等方面开展了大量的研究。在此基础上,通过对各机型组合下最小安全间隔的计算分析,将现行尾流间隔标准中的重型飞机分成B、C两类,将中型飞机分为D、E、F三类,将较小的中型飞机与轻型飞机合并形成F类,从而形成新的航空器尾流间隔标准。

先行先试有成效

欧洲于2007年提出了航空器RECAT的概念,在综合考虑飞机重量、翼展、速度、展弦比等参数的基础上,将航空器重新分成六类,通过重新计算各类别组合下的安全间隔,在确保安全水平不降低的情况下提出了缩减运行间隔的标准。

随后,欧洲航空安全局(EASA)实施了技术验证;空客就关于RE?CAT-EU(欧洲民航航空器尾流间隔标准)中A类航空器(空客A380)进行了补充分析和评估,最终EASA与欧盟成员国签署确认可以在成员国实施RECAT-EU。

与国际民航组(ICAO)现行间隔标准相比,RECAT-EU对重型、中型进行了细分,因此航班间隔有所缩减,同时在考虑到轻型飞机遭遇尾流后安全风险基础上又适度增加了这类组合下的间隔。数据显示,相关机场在实施RECAT-EU后,提升了机场容量,改变了高峰小时段的分布情况,缩短起降队列中的等待时间。

美国联邦航空局(FAA)于2009年开始与欧洲联合开展了包括安全性评估、管制员工作负荷研究、容量提升效果仿真预测等内容在内的RECAT技术可行性研究。

在此基础上,FAA于2012年10月对其空管规章中相应条款进行修改,宣布孟菲斯机场从2012年11月开始成为全球第一个实施RECAT运行的机场。实施6个月以后,经统计,孟菲斯机场航空器离场通行能力增加22%,进场通行能力增加15%。在此基础上,美国的KMIA(迈阿密)、KPHL(费城)、KSDF(路易斯维尔)和KIAH(休斯敦)等机场也在2013年实施了RECAT运行。

经过1年多的运行,FAA于2014年6月对实施RECAT的基本条件进行规定,要求相关单位在实施RE?CAT前,必须获得相关管理部门的授权书;所有运营人员必须获得有关RECAT的技术培训;终端区自动化系统必须激活RECAT功能;塔台上安装的电子进程单处理系统或等效的飞行进程电子处理系统,或人工处理进程单流程,必须确保能在进程单上显示正确的尾流类别。

我国民航局于2015年出台了《中国民航航空系统组块升级(ASBU)发展与实施策略》。该策略明确了航行系统发展规划的总体目标与基本原则,提出了支撑航行系统发展的各种技术应用策略与保障措施,旨在为各种航行技术应用规划的制定提供指导,以推动各种航行技术的协同发展,促进民航持续安全与科学发展。针对尾流间隔缩减技术研究,该文件全面引进了ASBU中效能改进领域1(机场运行)中有关“尾流间隔”引线对应的全部??橐?,由此,ASBU尾流间隔缩减技术成为中国航行系统建设的重要技术方向。

据此,民航局空管局于2015年委托中国民航大学以民航安全能力基金项目形式开展“基于航空器重新分类(RECAT)以缩减尾流间隔的技术可行性研究与验证”项目,研究在我国推广应用RECAT技术的可行性、实施条件、建议方案以及机型分类指标与安全间隔计算方法,并通过对雷达管制模拟机系统的升级、改造,搭建RECAT技术验证平台并对RE?CAT技术的安全性、适应性、工作负荷与容量提升效果进行验证分析。为便于管制员更加直观和精细化地使用尾流间隔,民航局空管局开展了基于管制员工作习惯的尾流间隔预警与告警方式研究,主要包括切入五边的尾流告警、五边尾流间隔告警和全空域尾流间隔告警等,在确保安全的前提下提高管制运行效率。

为什么是中南试点?

民航局空管局表示,我国民航将进一步推进尾流再分类(RECAT)应用,在广州机场和深圳机场开展尾流再分类管制实验运行。这一决定与我国民航实际运行情况息息相关。

随着我国珠三角地区航班量的逐年增长,在目前的空管运行规则下,中南地区主要机场的跑道容量渐趋饱和,一定程度影响了空管运行效率,制约了机场未来发展?!巴乒慊赗ECAT技术的新的航空器尾流间隔标准,可成为提高运行效率的有效举措之一?!泵窈骄挚展芫窒喙馗涸鹑吮硎?。

业内人士表示,欧洲和美国在推出其RECAT标准时,均进行了详细的尾流遭遇安全风险评估,以确保实施RECAT后的尾流遭遇风险和严重度在整体上不超过ICAO现行间隔标准下的对应值。因此,基于欧美运行经验和国内研究成果,结合国内机场的交通流特点,确定中国民航的RE?CAT标准(RECAT-CN),一方面能确??展茉诵邪踩?,另一方面也便于飞行员能更好地接受和适应。

为此,民航局空管局考虑现行情况,计划分三个阶段开展RECAT管制运行工作,并将标准引入民航规章。

此外,民航局空管局考虑到中南地区管制单位所用自动化系统在实验运行阶段,难以对航空器机型新类别兼容处理,于是决定在短期内飞行计划中的尾流类型字符可保持不变,管制单位要通过对自动化系统标牌进行标注的方式提示管制员具体机型分类,待自动化系统作相应升级后,可采用新的尾流类型字符。(《中国民航报》、中国民航网 记者李芳芳 通讯员李经纬)

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   图为中国民航航空器尾流重新分类标准。

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   图为中国民航航空器尾流间隔标准与国际民航组织现行标准的差异。

责任编辑:xinglu_bs 000
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