高原航线签派放行研究——以红原—拉萨往返航线为例

杨丰宁 ，罗凤娥 ，，张 序，郝 帅 ，彭璐易

（1.中国民航飞行学院a.空中交通管理学院，b.航空运行专业技术及人才培养研究所，四川广汉618307；2.中国国际航空股份有限公司运行控制中心西南分控中心，成都610202）

高原航线的安全飞行一直是各航空公司运行控制中心的研究重点。因特殊的地形特点导致飞行难度加大，前期很多学者主要从单个高原机场的签派放行和运行控制方面展开研究[1-5]，或者从高原机场航空气象方面展开研究[6-9]，但对高原机场之间的对飞研究较少[10]，由此课题组结合成—双复线的实施，以中国国际航空股份有限公司（Air China Limited，以下简称“国航”）红原—拉萨往返航线为研究对象，从高高原航线中签派放行、运行控制、飞行监控和飘降释压程序设计等四个方面展开研究。

1 研究对象简介

1.1 高原航线特点介绍

海拔高度在1 524m及以上但低于2 438m的机场我们将其称为一般高原机场，在2 438m及以上的机场称为高高原机场。高原航段是指航路最低安全高度在4 300m及以上的航段，高原航线是指包含高原航段的航线，如成都—拉萨、成都—邦达、邦达—拉萨等航线就属于高原航线。受高原航线地形的特点，高原航线具备五个方面的特点。

1）航路安全高度高、对飞机性能要求高

2）航路天气复杂、飞行限制多

3）通讯导航设施少、有效工作范围受限

4）特殊情况的处置程序复杂

5）航路备降机场少，运行控制难度大

1.2 红原机场简介

红原机场是民用4C级机场，可提供使用的停机位有三个，航空器在红原机场进近过程采用的方式为仪表飞行规则（Instrument flight rules，IFR）和目视飞行规则（visual flight rules，VFR），机场具备飞机的防除冰能力。气象方面红原机场可提供航空例行天气报告（Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report，METAR）和终端机场天气预报（Terminal Aerodrome Forecasts，TAF），航班结束后转为仪器的自动观测报文。

1.3 成—拉复线简介

B213航线是进、出藏主要的空中枢纽，是红原—拉萨往返航线运行的必经之路，这条航线也被称为“成拉航线”[12]。2011年5月18日成拉航线实施了广播式自动相关监视ADS-B实验运行[13]，2011年7月8日成拉航线进行了四个阶段的飞行间隔缩[14]。为进一步优化空域资源，增加航线容量，制定了成拉航线优化方案。优化后的成拉航线及其新辟复线将增加航线可用高度层，有利于在恶劣天气情况下提升管制调配空间、增强成拉航线的安全运行保障[15]。

1.4 红原—拉萨航线简介

通过民航局对外公布的最新版“航路图”可知，红原—拉萨往返航线的情况是红原—拉萨为AHY J138 KAMAX B213 LXA，拉萨—红原为LXA W500 DM W9 VIPIB W17 KAMAX J138 AHY，具体基础数据为见表1和表2。

表1 红原—拉萨航线基础数据统计

表2 拉萨—红原航线基础数据统计

2 本文研究的案例和方法

本文研究以国航西南分公司A319-115机型执行红原—拉萨往返航线为案例，根据《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》（CCAR-121-R4）（以下简称“审定规则”）国内燃油政策规定，确定出这条航线的油量组成[16]，从四川盆地和高高原机场的四季气象特点入手，依据国航《运行手册》[17]和国航《运行规范》[18]两份手册相关条款的要求，结合国航指挥控制系统（System Operations Center，SOC）DM模块为签派放行评估的操作平台，对该航线的签派放行和运行控制过程中的关键点和风险点展开梳理。

2.1 局方规章的要求

燃油管理的过程包括了制作完整的计算机飞行计划、准确地监控飞行过程中的燃油使用、落实飞行过程中燃油合理使用的措施等多个方面的情况[19]，这些工作的顺利实施涉及飞行、运控、地服、客舱、货运、飞管等多个部门的协同[20]。依据审定规则国内燃油政策的规定，定期载客的航班燃油需满足以下要求：飞往被签派的目的地机场；此后，按照规定需要备降机场的，飞往目的地机场的最远的备降机场并着陆；最后完成上述飞行后，还能以正常巡航消耗率飞行45 min。

2.2 公司SOC系统DM模块

文章中红原—拉萨航线的签派放行平台为国航SOC系统DM模块，在其中完成机组信息、无油数据、备降场选择、航路选择、天气评估等工作，最后完成详细的计算机飞行计划，形成完整的签派放行资料供机组提取和飞行期间使用。红原—拉萨的放行界面如图1所示。

从图中可以看出，2019年1月25日从红原飞往拉萨的CA4025航班的预计起飞时刻在世界协调时03：45，飞机的无油重量为48 668kg，在签派放行过程中航班的备降场选择成都，航路选择的是国航公司规定的001航路，即AHY J138 KAMAX B213 LXA。

2.3 公司手册的条款要求

国航在这方面的总体要求是：制定满足高原航线运行的特殊运行政策和程序，保证飞机的特殊适航要求、维修和放行标准、性能限制和通信要求；对运行类人员开展单独的资质类培训，保证相关人员满足特殊训练资格和运行经历要求；对空勤人员完成相关的理论培训、模拟机培训和应急培训，满足空勤人员的相关要求，做好飞行机组遴选和派遣；制定安全可靠的起飞一发失效应急程序、航路一发失效飘降程序和客舱释压处置程序，充分利用现阶段全面推广的PBN导航、卫星通信等技术，实施有效运行控制，实现安全飞行目标。

2.3.1 机组资质要求

图1 红原—拉萨航班签派放行模块示意图

在国航《运行规范》C0003“需特殊机长资格的机场”条款的规定，对执行拉萨和红原机组做了以下两点的要求：一是双机长飞行，并且责任机长的本机型机长飞行经历时间不少于500小时，起飞、离场和进近、着陆时，双机长必须在座；二是责任机长必须在12个日历月内作为机组成员在驾驶舱内进行过一次起飞、离场和进近、着陆，否则必须经过该机场的模拟机训练，并检查合格后，方可作为责任机长执行任务。国航《特殊运行手册》[21]在此基础上对飞行机组制定了六条规定：一是一套飞行组至少配备三名驾驶员；二是在高高原机场运行的机长年龄不超过60周岁；三是在高高原机场运行的飞行员必须完成大纲规定的训练并经考核合格；四是在高高原机场运行的机长近期经历符合特殊机场运行要求；五是运行机场同时实施其他特殊运行，飞行员应获得相应的特殊运行资格要求；六是在高高原机场运行的机组成员必须身体健康，符合高高原机场运行机组成员医学放行标准。

2.3.2 航空器的相关要求

国航对于实施高高原机场运行的航空器做了如下规定：一是在公司的《飞机飞行手册》[22]中明确规定了飞机的起降包限、飞机座舱增压系统和氧气系统、通讯导航设备都必须满足高高原机场和高原航线运行的要求；二是执行海拔高度超过3 600m的高高原机场运行时，需要在飞机上加装12个灌充好的额外手提式氧气瓶供机组使用；三是对执行非高高原机场但是高原航线的航班进行氧气勤务工作时，不能低于飘降释压程序相关业务中氧气压力的最低放行要求；四是最低设备清单（Minimum Equipment List，MEL）依据《运行规范》D0003章“航空器清单”的要求进行航空器改装，并获局方批准；五是飞机的维护工作符合《运行规范》D0027章“特殊运行航空器的维护”条款的程序/标准的要求。

3 航线签派放行及运行控制研究

3.1 签派放行油量政策研究

国航红原—拉萨往返航线采用A319-115机型执行，目前拉萨机场和红原机场均提供正常加油服务工作。根据本文2.1部分的研究，依据2018年10月9日红原—拉萨的航班实际，确定出往返航的油量政策如表3和表4所示。

国航在红原机场运行的前期是不提供加油服务的。在这种情况下，成都—红原—拉萨航线在成都起飞油量达到15 300kg，在红原机场的起飞油量达到13 000kg，这样对航班在高高原机场运行过程中飞机性能的影响较明显。直到《关于协调3月27日红原机场航班加油计划的函》[23]和《关于阿坝红原机场航油考察结果的通知》[24]等文件的下发，这种情况才得以缓解。

表3 红原—拉萨油量政策

表4 拉萨—红原油量政策

3.2 飘降和释压程序设计

航空公司在运行高原复杂机场航线时，必须评估飞机在高原航线运行最不利情况发生时客舱释压后能否下降到海拔高度3 000m（不需要使用机载氧气系统为人体供氧的高度）或以下，以确保飞机在飞至适宜机场着陆过程中机载氧气能够满足旅客供氧要求，保证旅客的生命安全[25]。文章研究的A319-115机型执行的红原—拉萨往返航线的飘降和释压程序主要是经由B213的CZH—LXA航段（北线）和经由W9的LXA—CZH航段（南线），详细如图2所示。

图2 A319-115机型红原—拉萨往返航线一发失效飘降和座舱释压紧急下降剖面示意图

本文A319-115机型CZH-LXA航段一发失效飘降和客舱释压紧急下降计算条件如下：一发失效飘降计算基于初始飞行高度层34 100ft，一发失效决断点为航路点KADSA，飞机重量65 000kg，净航迹，绿点速度，飞往LXA方向顶风71kt，飞往CZH方向静风，ISA+5。客舱释压紧急下降剖面计算基于氧气瓶放行压力1650psi，初始飞行高度35 100ft，客舱释压决断点OMGEV，飞往LXA方向顶风71kt，飞往CZH方向净风，ISA+5，紧急下降/巡航速度MMO/VMO，飞往LXA方向紧急下降到24 000ft，飞往CZH方向紧急下降到21 000ft。

A319-115机型LXA-CZH航段一发失效飘降和客舱释压紧急下降计算条件如下：一发失效飘降计算基于初始飞行高度层34 100ft，一发失效决断点为航路点GOMON，飞机重量65 000kg，净航迹，绿点速度，飞往LXA方向顶风71kt，飞往CZH方向静风，ISA+5。客舱释压紧急下降剖面计算基于氧气瓶放行压力1 650psi，初始飞行高度35 100ft，客舱释压决断点IBVUL，飞往LXA方向顶风71kt，飞往CZH方向净风，ISA+5，紧急下降/巡航速度MMO/VMO，飞往LXA方向紧急下降到24 000ft，飞往CZH方向紧急下降到22 000ft。

3.2.1 红原—拉萨方向

一发失效飘降程序为在CZH—LXA航段（往返）发生一发失效，以航路点KADSA作为决断点：①飞机在CZH—KADSA航段发生一发失效后，沿B213单发飘降/巡航至成都机场；②飞机在KADSA—LXA航段发生一发失效后，沿B213单发飘降/巡航至拉萨机场。座舱释压紧急下降程序为在CZH-LXA航段（往返）发生客舱释压，以航路点OMGEV作为决断点：①飞机在CZH—OMGEV航段发生客舱释压后，紧急下降到21 000ft或航路最低安全高度，沿B213尽快飞往成都机场；②飞机在OMGEV—LXA航段发生客舱释压后，紧急下降到24 000ft或航路最低安全高度，沿B213尽快飞往拉萨机场。

3.2.2 拉萨—红原方向

一发失效飘降程序为在LXA—CZH航段（往返）发生一发失效，以航路点GOMON作为决断点：①飞机在LXA—GOMON航段发生一发失效后，沿W9 DM W500单发飘降/巡航至拉萨机场；②飞机在GOMON—CZH航段发生一发失效后，沿W9 VIPIB W17 KAMAX B213单发飘降/巡航至成都机场。座舱释压紧急下降程序为在LXA—CZH航段（往返）发生客舱释压，以航路点IBVUL作为决断点：①飞机在LXA—IBVUL航段发生客舱释压后，紧急下降到24 000ft或航路最低安全高度，沿W9 DM W500尽快飞往拉萨机场；②飞机在IBVUL—CZH航段发生客舱释压后，紧急下降到22 000ft或航路最低安全高度，沿W9 VIPIB W17 KAMAX B213尽快飞往成都机场。

3.3 运行控制风险点研究

航班的安全运行不仅仅是制作一份相对“完美”的签派放行资料，还需要向机组做好签派放行讲解，更重要的是在签派放行之后完成对航班运行的持续监控，并做好对应的运行控制措施。经过分析，在红原—拉萨往返航线中，需要对以下四个运行控制风险点进行关注。

3.3.1 关注航路走向和相关程序的处置原则

由于成—拉复线投入使用，航班往返的航路可能在B213部分与复线投入使用前的原航路不一致，这要求放行签派员一方面做好机组的放行讲解工作，提示机组知晓相关的航路变化信息，另一方面需要机组在飞行前准备过程中，认真核对航路变化的具体细节，并逐个落实，牢记变化前后的航路点差异，确保机组使用航路准确性，避免飞错航路、高度层等情况的发生。

3.3.2 关注机场冬季污染跑道的情况

在每年的11月到次年3月，拉萨机场和红原机场的气温持续在0℃以下，加之高高原机场在这个季节容易出现较高频率的降水，因此，对跑道污染的关注成为这个季节运行控制的重点。拉萨机场的气象报文基本覆盖全天24小时，但红原机场在当日航班结束之后气象报文改为系统自动观测拍发，这类报文超过12个小时。系统自动观测拍发报文最大的问题就是准确度较差，所以放行签派员在做气象要素评估的过程中，需要结合前一天最后一份实况报文。如果两份报文均显示机场有降水的天气，且温度持续低于0℃，放行签派员应该敏感地预感到红原机场是否受积冰、积雪这样的污染跑道影响，果断制定运行控制措施。

3.3.3 关注备降场选择的局限性

受地形的影响，拉萨机场和红原机场周边的可用机场较少，同时林芝、邦达等机场不提供正常加油服务工作，这些机场都不适合作为备降场选用，导致备降场的选择局限性较大。另一方面，在周边可选用的备降场中，成都在冬季容易受低能见天气的影响；贵阳在冬季容易受冻雨和低云天气的影响，夏季容易受系统性雷暴天气的影响；昆明冬季容易受到长时间大雾天气的影响；绵阳则由于停机位较少，一旦出现大面积备降的情况，停机位很快就会饱和。因此，签派放行对备降场的选择要求签派员结合实际选择稳定可靠的备降场。

3.3.4 关注进离场程序的风险

通过对红原机场相关通知的梳理可知，机场的盲降频率需要人工调谐，机载数据需手动输入，导致飞错进场的风险增大。国航在运行过程中制作了风险提示卡，要求机组手动输入时逐点对照检查，交叉检查。同时因红原机场无机场情报通播，可能飞错程序、跑道，因此要求航班在进场前，提前与管制部门联系，了解天气情况和当天使用的进近方式。

4 总结和展望

4.1 总结

红原—拉萨往返航线因其高原航线的特性，同时该航线还是目前为数不多的高原机场—高原机场对飞的航线，对其研究意义重大。经过研究得出以下结论：受地形条件的影响，高原航线的安全运行是多方面共同努力的结果，需结合航空器的改装完成飘降和释压程序的设计，保障特情出现后的飞行安全。签派放行过程中天气要素的评估尤为重要，选择稳定可靠的备降场是关键环节。“成—拉复线”投入使用后，航路数据发生明显变化，需做好机组的信息提示，避免不安全事件的发生。

4.2 展望

进入“十二五”之后民航发展日新月异，各类新技术的推广，大量机场的修建并投入使用为国内航线布局的完善提供了有力支持，但如何做好高原航线的安全飞行依然是航空承运人的研究重点。签派放行、运行控制和飞行监控是课题研究的关键环节，也是下一阶段课题研究的侧重点。