区域雷达管制下的航空器速度控制技术分析

王 晶

（中国民用航空华东地区空中交通管理局，江苏 南京 210000）

1 航空速度调整的有关理论

1.1 指示空速、真空速以及马赫数之间的关系

航空管制员实施航空管制和飞行员操作航空器的过程中，所依据的是指示空速、真空速、上升/下降率等指标，在有关的规定中，地速由真空速和风速相加得到，而指示空速、真空速以及马赫数所存在的关系主要是通过高度进行联系。指示空速是指航空器和空气的相对受力状况，随着空间高度的增加，空气的浓度会降低，在受力相同的条件下，航空器相对于空气的速度就会增加，同时随着空间高度的增加，真空速也会提升，而空间高度的增加会导致温度降低、音速减小，进而提升马赫数。在实际的航空管制工作中，航空管制员主要关注的是指示空速，因为指示空速具有刻度盘，可以非常主观地看出变化，知晓航空器当前所处的状态，有利于提高管制工作的效率，指示空速渐渐成为航空管制员最为关注的重要数据[1]。

1.2 高度与速度的关系

（1）最小速度和高度的关系。航空器所处的位置高度越低，失速速度就越小，同时也会使得最小表速降低，航空管制员能够进行速度调整的空间也就越大。在表速相同的前提下，航空器所处位置的高度每下降1 000 m，真空速所减少的程度大约是5%，所以一般情况下都是先下降高度再进行速度降低，这样能够进行的调整空间就会更大，地速的降低就会非常明显[2]。在实际的航空管制中，航空器最小速度十分难以预测，受到机身重量、高度、颠簸情况等因素的影响，所以在进行管制调配之时，需要和机组配合，通知机组需要延误，同时控制机组的最小水平速度，并且让航空器尽可能降低高度，以获得更佳效果。

（2）最大速度和高度的关系。航空器的速度不是越高就会越快，在高度超过9 000 m的时候，航空器在下降过程中，真空速度会先出现先增加后降低的情况，因为航空器在下降的过程中会让马赫数向表速转换，所以为保证航空器的速度能够保持在高速的状态，需要通过指令控制航空器下降的高度，并且建议保持M.78逐渐增速到表速310 KT以上，才能够让机组更好地控制航空器的速度，让航空器保持在高速状态。

1.3 各类水平速度及高度之间的简易转换

因为音速会受到高度的影响，在同样M数的前提下，高度越高，音速越小，指示空速就越小。按照经验，每当上升2 000～3 000 FT，想要保持指示空速不发生变化，那么M数就要对应地增加0.01。在同样指示空速的前提下，高度越高，真空速就会越大，按照经验，每当下降1 000 FT，就会导致差不多7 knots的地速差距。根据指示空速和真空速存在的关系，可以得到航空区域管制中的表速调整高度范围，每当有20 knots的指示空速减少，就会导致地速大约降低1 km/min。

2 速度控制操作技术要求

2.1 优先满足规章，兼顾运行实际

在当前的R5规章中有着明确的规定[3]，当航空器的飞行高度超过7 500 m时，在控制水平速度的过程中，需要使用0.01 Ma的倍数来表示，其中，使用7 500 m高度作为马赫数和表速的转换高度，所以建议如下：

（1）在高空飞越扇区和离港扇区的航空器，需要优先进行飞行高度超过7 500 m的高空水平速度控制，使用0.01 Ma的倍数来表示，表1可以作为7 500 m高空水平速度的控制马赫数倍数表示的参考。

表1 7 500 m以上调整水平速度的马赫数倍数表示

（2）在航空管制的过程中，航空器飞行高度超过7 500 m时，航空管制人员不能主动发布以指示空速表示的速度指令，因为指示空速有刻度盘，比较容易监控，在进行马赫数调速之时，如果机组表示不能执行指示空速的调速指令，并且给出调整表速的建议，航空管制人员就需要同意建议，并且需要时刻关注调速的结果，以让机组能够根据实际情况做出航空器调速的操作，让航空管制的目的得以实现，同时避免意外情况的发生。

（3）进入港扇区的航空器，因为在下降时会出现马赫数向表速转换的情况，所以航空管制员在进行马赫数指令调速过程中，需要考虑到机组如果一直按照马赫数指令进行调整，可能会出现指示空速超过VMO的现象，所以在发生该现象之前航空管制人员就需要给机组指定指示空速，以便机组根据指定的指示空速做出有关反应，避免指示空速超过VMO现象的发生。

（4）离开港扇区的航空器，因为在上升时会出现表速向马赫数转换的情况，所以航空管制员在进行指示空速指令调速的过程中，需要考虑到机组如果一直按照指示空速指令进行调整，可能会出现MACH数超出MMO的现象，所以在发生该现象之前航空管制人员就需要给机组指定MACH数。

2.2 明确调速限制，提高调速技能

（1）水平调速时需考虑的因素。如果航空器颠簸的情况较为严重，航空管制人员应该不要发布速度限制的指令，同时时刻关注该航空器的地速情况；在忽略高空风的前提下，前机一直保持着同样的M数升空，地速会出现降低的情况，可能会导致前后两机的距离达不到要求。同样，在忽略高空风的前提下，前机保持同样的表速下降，地速会降低，也会出现前后两机距离达不到要求的情况；在航空器的升空阶段，航空管制人员尽量不要出现“大速度同时大上升率”的指令，同时在发布航空器升空加快的指令时，需要考虑到航空器可能存在的减速现象，可能会导致无法及时达到指定高度，所以需要提前做好有关的应对措施，使得航空管制人员和机组有更多的空间去操控航空器，避免问题的出现[4]。

（2）垂直调速时需考虑的因素。在航空器的高度上升时，爬升率减小，单位时间的减小量降低，当航空器接近巡航高度之时，对于对头穿越指令的发布需要更加注意；在升空过程中，需要考虑到航空器不能够一直保持较大上升率的情况，所以要避免采用指定上升率的指令，发布的指令应当具有一定的灵活度，给机组更多的调整空间；在初始下降的过程中，航空器下降的效果不够明显，当有下降压力时，需要给机组明确的垂直速度限制；航空管制人员需要尽可能地避免同时出现大下降率和小速度的指令，制定的管制预案需要具有一定的前瞻性，以在出现问题时有更多的时间进行管制调控，机组也就会有更多的时间进行速度调控操作；对于航空流量较高的进港扇区，可以根据实际情况，适当安排航空器提前下降，以取得更佳的效果，如果需要提前下降，航空管制人员需要对机组做好解释工作，让机组进行配合。

3 结语

航空器的速度控制十分重要。随着时代的进步，航空流量持续增加，使得空域资源变得越来越紧张，对航空管制提出了更高的要求。对航空器速度的控制是航空管制中非常重要的环节，在区域雷达管制下它属于一项精细化的工作，在调配的过程中需要十分谨慎，航空管制人员和机组应该相互配合，保证航空管制的高效实施，同时航空管制人员必须要具备更多的专业知识，发布有效的调速指令指挥机组进行调速，共同完成相关的航空管制工作。