高原航线飘降越障要求和算例分析_肖艳平.pdf

中 国 民 航 飞 行 学 院 学 报 Nov.2011 26 Journal of Civil Aviation Flight University of China Vol.22No.6 *中国民航飞行学院青年基金项目 （ Q2007-06） 高原航线飘降越障要求和算例分析*肖艳平 杨军利 （中国民航飞行学院飞行技术学院 四川广汉 618307） 摘 要： 由于高原航线地形复杂，航路最低安全高度高，飘降分析复杂同时针对有些飞行员、签派员、性能人员等对飘降的理解存在一定的偏差，本文对飘降的过程和相关的越障要求进行了解释并以 A319－115 机型执行成都－林芝航线为例，探讨了高原航线飘降问题的分析方法和注意事项 关 键 词： 高原航线 飘降 越障要求 Drift Down Obstacle Clearance and Analysis of High Altitude Airlines Xiao Yanping Yang Junli （ Flight Technology College, Civil Aviation Flight University of China Guanghan 618307 Sichuan China） Abstract： Analysis on drift down is very complicated because of the complicated landform and high MEA for high altitude airlines. Meanwhile, there are some misapprehensions on drift down with pilots, dispatchers and personnel involved in flight performance. The drift down procedures and obsta-cle clearance are explained in this paper. Taking Chengdu-Linzhi airline with A319-115 airplane as an example, analysis methods and noting items of drift down in high altitude airlines are discussed. Key word： High altitude airline Drift down Obstacle clearance 1 引言 目前，在国内民航界，机场标高大于4 922 ft（1 500 m）的机场称为高原机场，大于8 000 ft (2 438 m) 的机场为高高原机场。

中国的高原机场大多位于青藏高原和云贵高原，海拔超过1 500 m的机场在西北地区有4个，西南地区有13个由于高原地区地形较为复杂，航路最低安全高度高，气象条件复杂多变，多雷暴，乱流强烈，多风切变，对运营飞机的飞行操作、签派放行、维护保障与飞机性能等提出了极高的要求和限制[1-4] 随着飞机使用寿命的延长，发动机的空中停车率也在增加而由于巡航阶段大约占整个飞行时间的60％，故在巡航阶段出现发动机停车的概率也较大根据中国民航局的统计，仅在 2009年3月，国内运输航空公司发生6起发动机空中停车事件[5]如果飞机在巡航阶段遇到发动机失效，飞机性能会下降，如推力减小，阻力增加，巡航速度减小，巡航高度降低等[6]这样，飞机就可能越不过航路上的障碍物，尤其是高原航线的运行对于运输类飞机，中国民用航空总局CCAR-121-R4《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》和咨询通告AC-121-006 《飞机航线运营应进行的飞机性能分析》中明确要求，飞机在投入航线运营前必须对该型飞机进行航线适应性分析，航线适应性分析中很重要的一项内容就是一发失效时飞机的飘降性能分析，对于障碍物多、地形复杂的高原航路的运行这种分析尤为重要。

目前，有些航空公司的飞行员、性能人员、签派人员等对飘降的理解存在一定的偏差针对这种情况，本文将对飘降的过程进行解释，并以A319-115 机型执行成都－林芝航线为例，从相关的法规入手，综合考虑运行中的各种限制因素，探讨解决高原航线飘降问题的分析方法和注意事项 2 飘降程序 当巡航中发动机停车后，工作发设为最大连续状态（MCT），平飞减速至有利飘降速度，然后保持该速度作等表速下降至自动改平的过程叫飘降程序，如图 1 所示其中，有利飘降速度是指Nov.2011 中 国 民 航 飞 行 学 院 学 报 Vol.22No.6 Journal of Civil Aviation Flight University of China 27 以最大连续推力使下降角最小对应的速度实际飞行中飘降使用的是和该速度非常接近的最佳升阻比速度，例如空客飞机使用单发光洁构型最佳升阻比速度即绿点速度[7]，而波音飞机则使用最佳爬升速度飘降升限（Drift down ceiling）是指自动改平高度，在该高度上飞机只能以最大升阻比速度平飞。

图 1 飘降过程示意图 在理解飘降程序时，应注意以下几点： a) 同一重量，不同巡航高度发动机失效，飘降轨迹不同，但改平高度基本相同 b) 同一高度，不同重量开始飘降，飘降轨迹不同，改平高度也不同开始飘降的重量越大，飘降轨迹越低，改平高度也越低，飘降经过的水平距离越长 c) 温度越高，发动机性能越差，飞机下降越快，因此飘降轨迹越低，飘降升限也越低 d) 航路上的水平风对轨迹影响很大，逆风会使飘降距离缩短，但飘降升限不受风的影响 3 越障要求 根据 CCAR 121-R4， 121.191 涡轮发动机驱动的飞机的航路限制（一台发动机不工作）规定：涡轮发动机驱动的飞机不得超过某一重量起飞，在该重量下，考虑到正常的燃油、滑油消耗和航路上预计的环境温度，根据经批准的该飞机飞行手册确定的一台发动机不工作时的航路净飞行轨迹数据应当能够符合下列两项要求之一： (1) 在预定航迹两侧各25 km(13.5 n mile)范围内所有地形和障碍物上空300 m(1 000 ft)的高度上有正梯度，并且在发动机失效后飞机要在着陆机场上空450 m(1 500 ft)的高度上有正梯度 (2) 净飞行轨迹允许飞机由巡航高度继续飞到可以按照本规则第 121.197 条要求进行着陆的机场，能以至少 600 m(2 000 ft)的余度垂直超越预定航迹两侧各 25 km(13.5 n mile)范围内所有地形和障碍物，并且在发动机失效后飞机要在着陆机场上空 450 m(1 500 ft)的高度上有正梯度。

关于本条法规的理解需要注意以下几点： 1）越障要求按净航迹计算飞机的实际飞行轨迹为总航迹，净航迹是在总航迹的基础上减去一个安全余量依据 CCAR25.123 条，对于双发飞机的飘降，安全余量为 1.1％ 2）对于本条法规的第（1）项要求，对应于飘降和飘升两种情况，如图 2 所示飘升肯定具有正梯度，故要求其净航迹至少高于正下方障碍物 1 000 ft但飘降只有在升限处才具有正梯度，故要求其净升限至少高于航路上所有地形和障碍物 1 000 ft，也就是说净升限要高于航路上最高障碍物至少 1 000 ft 图 2 1 000 ft 越障要求 3）对于本条法规的第（2）项只针对飘降，如图 3 所示此项没有梯度要求，且净航迹只需满足至少高于 2 000 ft越过航迹正下方障碍物 4）对于两种规则，均要求飞机在一发失效后在预定着陆机场上空 1 500 ft 的高度上净航迹具有正梯度这一要求确保了飞机在备降场上空开始进近机动时有足够的性能裕度通常情况下，这一要求不构成航路越障的限制因素 5）对于这两种规则，第（1）项使用简单，但重量限制大，有些高原航线很难满足；第(2)项发动机失效 （ MCT） 平飞减速至 有利飘降速度 保持有利 飘降速度 飘降升限 中 国 民 航 飞 行 学 院 学 报 Nov.2011 28 Journal of Civil Aviation Flight University of China Vol.22No.6 使用较麻烦，但由于可以通过设置决断点、建立改航程序避开关键障碍物，重量限制小。

飘降分析时，一般先用第（1）项检查，不满足要求时再用第(2)项检查 图 3 2 000 ft 越障要求 4 算例分析 下面以 A319－115 机型执行成都－林芝航线为例，探讨飘降分析方法和注意事项 1）首先确定航路上的障碍物信息一般需要通过查找障碍物地形图或航路图获得林芝进近下降段的障碍物按 RNP 程序的 MEA（ Minimum Enroute Altitude）计算，航路上的 MEA 最大值为24 539 ft 2）按照结构限重、 ISA 温度查飘降净升限A319－ 115 的结构限重为 70t， ISA，通过查飞行机组手册中的飘降升限图，如图 4 可知，飘降净升限低于 20 000 ft，不满足法规第（ 1）项要求 3）以实际可能的最大起飞重量检查飘降净升限 A319－ 115 按 67 t 计算，显然，仍不满足法规第（ 1）项要求 4）以实际可能的最大起飞重量做飘降分析首先需要用 PEP （ performance engineers programs）计算出飘降净轨迹，然后将其数据导入TIPWB(Training Interface for Performance)软件中，再输入障碍物信息等进行比较。

决断点一般选择在最高障碍物上方，巡航高度应选择可能的最低高度，温度可选择 85％可靠性夏季航路温度，风也可按照 85％可靠性航路风进行计算，为保守起见，顺风按静风计算，逆风可选择比 85％可靠性航路风较大的值 图 5 为按照上述条件计算得出的成都－林芝飘降曲线，图中所示安全高度为航路地形高度＋2 000 ft其中， LEDIM-ZUNZ 段按 RNP 进场程序规定飞行安全高度飘降净航迹计算基于初始飞行高度 32 100 ft，一发失效点 LEDIM，飞机重量 67 t，向西逆风 71 kt，向东静风， ISA从图中可以看出，以 LEDIM 为决断点，满足 2 000 ft 飘降越障要求即成都 -LEDIM 之间任意一点一发失效后，为确保安全超越地形障碍物，飞机必须沿航路单发飘降 /巡航至成都 /双流机场； LEDIM-林芝之间任意一点一发失效后，为确保安全超越地形障碍物，必须遵循 RNP 程序相关规定，并单发飘降 /巡航至林芝 /米林机场或在超障高度能力许可前提下，沿航路飞往拉萨机场本文之所以选LEDIM 作为决断点，另一个原因是该点也是成都－拉萨航线上的障碍物最高点，即也是成都－拉萨航线的决断点，这样对于飞行员飞拉萨和林芝来说，更方便记忆和操纵。

如果该重量还不能满足越障要求，则需要考虑减载或改变航路，那就会涉及到不可返回点和继续点的计算，文献 [1]中对此有详细说明 5 结语 本文探讨了高原航线飘降分析的过。