孙亚男
摘 要 我国民航业的迅猛发展,特别是大型机场的发展,为机场设计和运行管理提出了一个又一个的新课题和新挑战。绕行滑行道就是在发展中产生的新型滑行道,由于缺乏科学研究,在设计和应用上出现了很多待讨论和解决的问题,本文阐述了需对绕滑进行的航行评估及可能应用到的豁免条件。
关键词 绕行滑行道;航行评估;豁免条件
近年来,我国的民航业迅猛发展,已由民航大国逐步发展为民航强国,目前我国大大小小的机场加起来超过600座,其中大型机场主要为全国航空运输网络和国际航线的枢纽、省会及经济发达、人口密集城市的机场,这类机场的总体规划通常规划2条及以上跑道,被称作多跑道运行机场。若2条跑道分别位于航站区两侧则不存在运行时飞机穿越跑道的情况,若2条跑道位于航站区一侧,或有3条及以上跑道的机场,必然存在飞机需穿越跑道的情况。对于机场运行,穿越跑道将降低机场跑道的容量,降低运行的效率,特别是在繁忙机场,这种影响尤为突出。
绕行滑行道是一种新型的机场滑行道,设置于跑道端外,连接平行滑行道与机坪,目的是减少多跑道运行时的跑道穿越情况,目前在美国和欧洲的一些机场已有实际运行,国内大型机场,如广州机场、上海虹桥机场在扩建时也设置了绕行滑行道,贵阳机场、兰州机场、西安机场等在扩建工程中也实际设计了绕行滑行道,由于以前国内没有对绕行滑行道的需求,因此缺乏对其应用方面的科学研究,随着近年来国内民航的发展,各大机场尤其是有近距跑道的机场,显示出了设计绕行滑行道的需求。
但绕滑位于跑道端,且距离较近,直接关系到起飞和进近中的飞行安全,因此需将正在绕滑上滑行的飞机视为障碍物进行前期设计评估,尾翼作为飞机的最高点,即为评估的对象。
下面是国内某机场的扩建工程平面方案:
在总平面设计中,根据机场跑道系统设置和场区地形条件,在现状跑道北端设置绕行滑行道系统,将现状跑道西侧第二平行滑行道与一、二跑道之间的平行滑行道及二跑道端连接起来,形成绕行滑行道,满足E类及以下飞机无障碍穿越跑道北端。由南向北運行时,绕行滑行道用于新建跑道降落的飞机脱离后,经两条跑道中间的滑行道后使用绕滑由东向西滑行,进入航站区,即在现状跑道起飞航班下方绕行。由北向南运行时,如采用内降外起,绕行滑行道用于使用新建跑道起飞的航班由西向东滑行,即在现状跑道降落航班下方绕行。如采用内起外降,绕行滑行道则用于使用新建跑道降落的航班由东向西滑行,即在现状跑道起飞航班背后绕行。
航行需要进行的评估内容主要包括:标准仪表离场程序、精密进近程序、GP失效进近程序、VOR/DME非精密进近程序、LNAV进近程序、L/VNAV进近程序、目视航段VSS面以及机场运行最低标准等的影响评估,以及起飞航径区内绕滑上的飞机尾翼对起飞重量的影响分析。若在评估中有尾翼穿透了限制面,8168中还有一些豁免条件可以应用到评估中,下面以离场和进近的评估为例加以说明:
1离场程序评估
以一条跑道的离场OIS面评估为例:
划设OIS面,可知大部分绕滑及平滑都在OIS面范围内,距离跑道末端较近的一段平滑(跑道东侧1133米-1135.18米段),由于地势相对其他位置高一些且距离更近,其上飞机尾翼控制的离场梯度大于程序设计的离场梯度,控制点数据及其限制的离场梯度如下表:
受到飞机尾翼限制的离场梯度远大于离场程序设计梯度,可知绕滑上的飞机尾翼实际是超出了OIS面的限制,飞机至障碍物上空要求的高度为11.3m(C类)、18.1m(E类)。
根据8168中关于离场障碍物的条文“若障碍物要求增加梯度爬升至60米高或以下(通常是由于近距离的低高度障碍物),该梯度不需要公布,但应该公布该穿透OIS面的近距离障碍物的位置和标高/高”[1]。
因此,该段平滑上飞机尾翼造成的梯度可不予考虑和公布,但应公布该段平滑上可能出现的飞机尾翼(障碍物)最大高度。
2进近程序评估
以一条跑道的精密进近OAS面评估为例:
W面:绕滑正对跑道的直线段
Z=0.0285*950-9.01=18.065
W面标高=1137.1+18.065=1155.165
允许的地面标高(C类机型)=1155.185-12.7=1142.485
允许的地面标高(E类机型)=1155.185-19.51=1135.675
实际设计标高为1128.55米,小于1135.675m。因此,C、E类飞机尾翼没有穿透W面,没有影响。
位于X、Y面的绕滑及平滑,根据8168中关于OCA/H计算时可忽的物体规定,滑行中的航空器至跑道中线的横向距离大于150米,高度不超过入口以上22米,在计算OCA/H时,可不考虑。
与绕滑相连的平滑距离跑道中线横向距离大于150米,中线距离约为180米,入口之上22米标高为1159.55米。
允许的地面标高(C类机型)=1159.55-12.7=1146.85
允许的地面标高(E类机型)=1159.55-19.51=1140.04
平滑段及垂直联络道上最大地面标高不高于1137米,因此绕滑及相连平滑上的C类、E类飞机尾翼高度符合规范要求,计算OCA/H时可忽略,即对 OAS面没有影响。
航行评估中除了飞行程序的评估,还有很关键的一部分是飞机性能的评估,性能评估通常是通过选取起飞航径区内综合考虑地势高程和至DER距离后的控制点,加上尾翼高度,计算起飞重量是否受到尾翼高度的影响,以确定绕滑的影响。如果确有受到限制的情况,还可在机场航行资料汇编中查出机场的现有障碍物情况,以及规划中涉及净空处理的方案,进行影响程度的比较,若绕滑并没有造成较其他障碍物更大的影响,即可判定绕滑对飞机性能无影响。飞机性能的影响情况对航班运营效益和飞行安全是十分重要的。
绕行滑行道的航行评估,在前期设计阶段是十分必要的,关系着实际运行的可行性,保障飞行安全,但并不是所有的超过限制都是对绕滑设计的否定,需对相关标准和规定有熟悉的掌握,使用相应的豁免条件。因此,只有经过严谨的航行评估,绕行滑行道才能真正进一步的发挥作用。
参考文献
[1] 国际民航组织.DOC8168空中航行服务程序航空器运行 第Ⅱ卷 目视和仪表飞行程序设计 第六版[M].北京:中国民航出版社,2014:19.