于 露,孟维静
(1.山东航空股份有限公司 运行控制中心,山东 济南 250107;2.山东航空公司重庆分公司 安全运行办公室,重庆 401120)
民用航空器偏出跑道致因分析及预防对策
于露1,孟维静2
(1.山东航空股份有限公司 运行控制中心,山东 济南 250107;2.山东航空公司重庆分公司 安全运行办公室,重庆 401120)
摘要:偏出跑道是影响着陆安全的主要事故类型之一,发生频率高,造成危害大,严重影响着民用航空器的正常运行。通过对近年来偏出跑道致因因素进行统计,从机组、管制员、航空器、气象条件、跑道、管理方面入手,对偏出跑道致因因素进行分类识别分析。最后从系统的角度出发,针对涉及的组织单位(航空公司、空管和机场)分别提出相关预防对策。
关键词:民用航空器;偏出跑道;致因因素
0引言
冲偏出跑道也称为跑道偏离,是指航空器在起飞或者着陆过程中从跑道底端冲出或从跑道两侧偏出。它和跑道侵入以及跑道混淆构成了影响跑道安全的三大类事件。飞行安全基金会的数据统计表明[1],1995~2008年全球发生了548起民用航空器冲偏出跑道事故,其中着陆阶段偏出跑道的发生概率达42%,位居首位。欧洲航空安全局对世界范围内的冲偏出跑道事件进行了统计分析[1],同样表明着陆阶段偏出跑道发生数量在整个冲偏出跑道事故类型中居于主导地位。2004~2009年,全球有483人死于20起冲偏出跑道事故,15起发生在着陆阶段,造成460人死亡,远高于起飞阶段。而这460人当中有224人死于偏出跑道,最为严重的一起造成187人死亡的事故就是由飞机偏出跑道造成。
国内近年来也发生多起着陆阶段偏出跑道事件:2010年5月13日,国航一架737-300在井冈山机场着陆中遭遇强降水,飞机偏出跑道,轮胎和部分机身受损;2011年9月11日,上海航空一架737-800在普吉岛着陆过程中,突遇降水,飞机前轮刮碰跑道边灯,右主轮偏入道肩;2013年6月7日,东航江苏一架EMB145在虹桥机场着陆时偏出跑道,飞机前起落架受损。据统计,中国民航2009~2013年共发生着陆阶段冲偏出跑道事件36起,涉及运输航空的有12起,在当前对民航安全高度敏感的社会形势下,偏出跑道事件的连续发生给航空公司乃至整个民航界带了较大负面影响。
着陆阶段偏出跑道发生频率高,伤亡惨重,一旦发生,极易造成跑道关闭,后续航班备降、延误。本文通过对多起着陆阶段偏出跑道事件的分析,找出导致偏出跑道发生的关键因素,提出建议措施,以减少该类事件的发生。
1偏出跑道致因因素统计
导致偏出跑道产生的因素较多,本文对2009~2013年我国发生的着陆阶段偏出跑道事件进行了统计分析,列出了出现次数较多的风险因素,如表1所示。
从统计可以看出,导致偏出跑道的因素繁多,类别各异,一次事故可能有多个因素共同作用[2]。基于此,结合偏出跑道事故特点,从机组、管制员、航空器、气象条件、跑道、管理方面入手,对偏出跑道致因因素进行分类识别分析。
表1 国内偏出跑道风险因素统计
2偏出跑道致因因素识别分析
2.1机组
2.1.1身心状态不佳
主要表现为压力过大、疲劳驾驶以及急于在目的地机场着陆。着陆阶段本身工作负荷重、操作难度大,如果机组又在较大压力下飞行,将会极大增加差错发生概率;疲劳直接降低飞行员的感知、判断能力,难以正确全面评估面临风险;目前由于飞行员自身心理问题,以及部分航空公司的某些政策不完善,导致绝大多数的机组在执行任务时存在急于降落的不良心理,这很可能会造成在外部条件不利情况下,强行着陆。2005年8月,某公司在秦皇岛机场着陆时,由于延误时间长,机组负面情绪大,急于着陆而忽略了当时的天气变化,未发现飞机带坡度接地,左偏出跑道。
2.1.2不稳定进近
着陆质量与最后进近质量的好坏有很大关系。飞安基金会对1995~2008年降落阶段跑道偏离致因因素的统计表明,不稳定进近所占比例位列第三[1]。当不稳定进近发生时,着陆阶段所要面临的风险将急剧增加,而进近过程中操作的繁杂程度及受影响因素之多,又是其它危险源所不具备的。
2.1.3飞行技术欠缺
着陆阶段航空器完全主要依靠飞行员的手动控制。特情处置、进近着陆、刹车及方向控制中的任何一个技术细节差错都有可能导致飞机偏出跑道。如若还伴有复杂气象条件以及特殊地形或设备故障等更增加了操作难度,无疑凸显了飞行技术的重要程度。2003年4月,某公司在合肥机场着陆时,机长技术水平欠缺,在偏左情况下仍带左坡度接地,接地后又错误地将右舵迅速蹬到最大量,致使左轮偏出跑道。
2.1.4气象感知不足
着陆阶段航空器处于低空,天气条件多变,如若机组低估了气象因素的影响程度,易导致航空器在不利的条件下着陆,偏出跑道风险增大。2006年8月27日,某公司在九寨沟机场着陆时,风向风速突变,航空器偏在跑道中心线右侧。但由于机组对风的变化感知不足,加上跑道湿滑,最终偏出,主起落架受损。
2.1.5决断差错
决断差错导致航空器偏出跑道主要体现为:不恰当的使用刹车或反推,易造成减速推力不对称,影响方向控制;不恰当的复飞决断,在得到系统警告、路径偏离等很强的指示后仍没有实施复飞。2010年5月,某公司执行北京—井冈山航班时,在雷达显示本场有强降水且着陆过程中机长短时间丧失有效目视参考时,未能果断复飞,致使飞机带左坡度在跑道中心线左侧12.4米处接地,左偏出跑道。
2.1.6机组资源管理失效
在进近着陆阶段中,操纵飞行与监视飞行的机组成员各有其不同职责,但是在实际中由于某些突发情况,难以做到合理分工,易导致出现如共同寻找目视参考而忽略参数监控的现象。除此之外,由于某些机组成员搭配问题,使机长与副驾驶之间资历经验相差梯度大,这将导致副驾驶即使发现有所偏离,但趋于不自信心理,不发出提醒或者提醒未被采纳。
2.2管制员
在进近和着陆阶段飞机姿态、高度和速度出现异常时,管制员未能为机组提供合理的建议命令,未能恰当地引导飞机下降进场着陆,跑道变更过迟,以及不恰当的脱离跑道指令等,都会影响机组的操作。2010年9月,一架B737在伯明翰机场接地后,机组收到尽快离开跑道的指令,因之前有过脱离过晚以至于后一架航班复飞的经历,故机长在转弯前未减速,导致航空器最后不受控制偏出跑道,同样令后一架航班复飞。
2.3航空器
2.3.1动力系统故障
动力系统未达到理想工作状态,推力不能及时调节,左右推力不对,单发失效等状况,将会直接影响飞机主要性能,难以达到并保持规定的速度、姿态、高度从而影响进近着陆质量;反推系统不能及时工作、一侧反推系统不工作保留放行或因发动机老化造成左右反推力不对等,均会影响航空器的方向控制,大大增加偏出跑道风险。
2.3.2起落装置故障
在着陆阶段起落装置故障将会导致飞机失去方向控制。2010年9月,一架教练机在南充机场着陆滑跑过程中飞机不受方向控制右偏出跑道。事后调查发现,该机前起落架可折撑杆的上部撑杆在中部连接点螺栓孔断裂,造成方向机构失去控制功能,导致机组修正方向无效造成飞机偏出跑道。
2.3.3轮胎失效
轮胎失效会导致摩擦力减小、作用在轮胎上的刹车力丧失、失去载荷支撑平衡等,引发飞机偏转。导致飞机轮胎失效的原因主要有:在运行过程中受到外来影响和人为影响;制造或翻修过程中存在产品缺陷;维护不当造成故障;机轮或刹车系统的失效或故障诱发的失效。
2.4气象条件
2.4.1雨雪雾
雨雪雾会降低能见度,不仅给寻找目视参考带来困难,还容易引发目视错觉:有雾的条件下会造成距跑道较远的错觉,降雨在一定程度上改变了灯光系统的亮度,影响机组对航空器与跑道间距离和相对高度的判断。除此之外,降雨降雪还会降低道面摩擦系数,如果跑道防滑设施欠缺,极易使航空器失去方向控制。
2.4.2侧风
航空器接地后在大侧风条件下使用反推后极易引起航空器在滑跑中失去方向控制而来回摆动;若在进近着陆时遇到高度较低的风切变,飞行员来不及执行修正程序,则航空器会带坡度和偏流接地,影响着陆滑跑方向。
2.4.3夜间着陆
夜间自然光线不足,增加了找寻目视参考的难度,如还伴有降雨大雾等不利天气,极易使机组丢失航空器与跑道间的方位关系,造成接地后航向的偏离。其次,夜间容易使机组疲劳,加之进近着陆中机组本身工作负荷及心理压力相对较大,这就很可能会使某些原本在可控范围内的差错严重程度增加,导致偏出跑道的产生。
2.5跑道
2.5.1污染跑道
虽然道面污染物可以在航空器接地后的减速过程中起到增加阻力的作用,但是当航空器的速度达到某一范围时便会产生滑水现象。出现滑水时,摩擦力几乎可以略而不计,这时的刹车和方向控制也失去效用[3]。除此之外,一定厚度的积雪还会影响跑道灯光的强度,影响机组判断航空器的位置。
2.5.2跑道周围地形环境复杂
在周围地形复杂的机场进近着陆对航空器航迹、下降率、速度、航向等飞行参数的精确性要求更高,同时此类机场的飞行程序往往存在一定的特殊性,无疑增加了机组着陆阶段的工作强度及精神压力,容易诱发人为差错,极大地增加了偏出跑道发生的可能性。
2.6管理
2.6.1跑道维护管理不足
主要体现在:除冰雪计划不完善;道面摩擦系数维护、测定以及报告制度不完善;外来物入侵处理不及时等。2008年1月,JBR039号航班在芬兰某机场着陆时,道面清扫和摩擦系数测量不及时,残存积雪较深,机组获得了不正确的道面状况,最后失去方向控制偏出跑道[4]。2010年7月,南非航空SA1107航班在金伯利机场接地后,与入侵跑道的动物相撞,前起落架受损后偏出跑道,经调查发现机场围界设置不符合标准,造成了这起由跑道入侵引发的偏出跑道事件。
2.6.2训练不足
目前随着航空公司的不断扩张,训练强度及质量等很可能没有达到既定的要求。除此之外,训练方案制定不够合理,包括:缺乏专门针对某些特殊机场及特定条件下的着陆训练,没有针对风险较大的飞行科目进行加强训练,如低速情况下发动机失效的方向控制操作、偏差修正、低高度复飞、湿滑跑道着陆接地、侧风修正等;理论培训不足,缺乏偏出跑道风险因素的学习[5]。
2.6.3飞行技术管理不足
航空公司飞行技术管理不足,主要体现在对飞行技术存在缺陷的飞行员存在漏管、放纵、失察。而技术水平的主要表现就在于操作较为相对复杂的进近着陆阶段。如果航空公司对于飞行技术的管理不足,很容易造成某些飞行员经常性出现违反标准但未被及时纠正,久而久之形成错误的操作习惯,形成一种内部群体性的风险因素,将对着陆安全构成严重威胁。
3偏出跑道预防对策
要减少偏出跑道事故的发生,必须从系统的角度出发,在提高安全水平的同时促进运行效益的提高。结合上文中分析的偏出跑道致因因素,从航空公司、空中交通管制、机场方面入手,给出下列建议措施。
(1)航空公司。从改变内部政策和程序入手,提高航空公司运行管理水平,优化运行政策,明确稳定进近准则;完善飞行训练方案,增加针对偏出跑道的科目,如高速时轮胎故障后的处置,潮湿或污染跑道上自动刹车和反推装置的使用,侧风情况下的飞行操作等;对偏出跑道相关不安全事件的分析进行专题培训,提高飞行人员风险识别能力;加强机组资源管理,明确分工,重视监督提醒,根据技术等级和性格特点合理搭配机组成员[6]。
(2)机场。优化脱离跑道设计:避免由于脱离道位置或角度不合理造成机组使用非正常刹车手段,降低脱离跑道的技术难度,减少飞机地面发生侧滑的可能;改进跑道道面设计,采用跑道开槽技术和覆盖带毛孔的摩擦材料增大摩擦系数,改善排水系统,减少降雨降雪情况下的积水状况;提高跑道状况维护管理,定期检查维护,确保各指标持续符合要求。
(3)空管单位。强化管制员稳定进近意识,提高管制员识别非稳定进近的能力,及时提醒机组;避免跑道变换过晚;最后进场定点过程中,不应对机组进行速度控制;基于风向选择跑道,及时向机组传递准确的气象和跑道状况信息,沟通做到及时有效,语言简洁规范。
参考文献
[1] Flight Safety Foundation.Report on the Design and Analysis of a Runway Excursions Database[R/OL].(2009-5-26)[2016-01-20].http://flightsafety.org/files/RERR/Rwy%20Exc%20Data%20Report%20Final.pdf.
[2] 孔祥俊.冲偏出跑道事件预防研究[J].中国民用航空,2009(9):34-36.
[3] 胡建玮,雷鸣,汝恒心.防止“跑道偏离”,实现“跑道安全”——航空器偏离跑道成因与对策[J].中国民用航空,2010(5):57-59.
[4] Australian Transport Safety Bureau.Aviation Research and Analysis Report-AR-2008-018(1)[R/OL].[2016-01-20].http://flightsafety.org/files/RERR/ATSB%20Report.pdf.
[5] Australian Transport Safety Bureau.viation Research and Analysis Report-AR-2008-018(2)[R/OL].[2016-01-20].https://www.iata.org/iata/RERR-toolkit/assets/Content/Contributing%20Reports/ATSB_Runway_Excursions_Report_Part_II.pdf.
[6] 霍志勤.中国民航运输航空器偏/冲出跑道统计分析[J].中国安全生产科学技术,2012,8(7):127-132.
[责任编辑、校对:李琳]
Analysis of Reasons for Runway Veer Off of Civil Aviation Aircraft and Preventative Measures
YULu1,MENGWei-jing2
(1.Operation & Control Center,Shandong Airlines Co.,Ltd.,Qingdao 266071,China;2.Safe Operation Office,Chongqing Branch of Shandong Airlines Co.,Ltd.,Chongqing 401120,China)
Abstract:Runway veer off,one of the major types of accidents affecting landing safety,affects the normal operation of civil aviation aircrafts for the high frequency of occurrence and significant harms.Through the statistics of factors leading to runway veer off in recent years,the paper categorizes, identifies,and analyzes such factors from the aspects of crew,regulation,aircraft,meteorology,runway,and management.Finally,the paper brings forth related preventative measures from the angle of system for related units (airliners,air traffic control,and airport) in the expectation of lowering the occurrence of such unsafe accidents and reducing their seriousness of their consequences.
Key words:civil aviation aircraft;runway veer off;factors
收稿日期:2016-03-25
作者简介:于露(1989-),女,山东泰安人,初级签派员,从事民航运行研究。
中图分类号:V328
文献标识码:A
文章编号:1008-9233(2016)03-0029-04