浅谈飞机起飞一发失效航径保护区绘制的方法
中国民用航空规章CCAR121-R2部《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》Ⅰ章第121.189条规定:“涡轮发动机驱动的飞机不得以大于该飞机飞行手册中所确定的某个重量起飞,在该重量下,预定净起飞飞行轨迹以10.7米(35英尺)的余度超越所有障碍物,或者能以一个特定距离侧向避开障碍物。”这就要求在某些地形复杂的机场,需为飞机制定起飞一发失效应急程序。
制作起飞一发失效应急程序先要确定起飞航径保护区。起飞航径保护区分为正常离场程序的保护区和单发离场程序的保护区两种。正常起飞时,我们称正常离场程序为SID(标准仪表离场程序);发生起飞一发失效时,则称它为EOSID(一发失效仪表离场程序)。考虑到航迹误差和飞行安全,SID和EOSID都规定有障碍物的范围(即保护区)。按照《目视和仪表飞行程序设计》的规范制作的离场程序是按飞机全发动机工作考虑的,它选取的保护区比较大,在全发工作时执行离场程序可以保证按规定的余度安全超越保护区内的障碍物。但飞机起飞一发失效后,仍考虑这样大的保护区和同样大的爬升梯度,则允许的起飞重量过小,严重影响经济效益,令航空公司难以接受。
飞机起飞一发失效后的航径保护区,应遵守CCAR121部121.189条的规定—预定净起飞飞行轨迹以10.7米(35英尺)的余度超越所有障碍物,或者能以一个特定距离侧向避开障碍物。该特定距离的值为下列两目中规定值的较小值:
(i)90米(300英尺)+0.125D,其中D是指飞机离可用起飞距离末端的距离值;
(ii)对于目视飞行规则飞行,预定航迹的航向变化小于15度时,为300米,预定航迹的航向变化大于15度时,为600米;对于仪表飞行规则飞行,预定航迹的航向变化小于15度时,为600米,预定航迹的航向变化大于15度时,为900米。
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按以上规定要求我们通常可采用三种方法来绘制飞机起飞一发失效航径保护区。第一种方法是不按比例大小,根据跑道情况直接在图纸上绘制保护区,得出保护区大概轮廓,再通过手工计算来逐一确定障碍物是否在保护区内。这种方法简单、易行,但只适用于障碍物位置不复杂的机场,例如单跑道机场。如果障碍物位置比较复杂,象双跑道机场,基准点只位于一条跑道上,另一条跑道的障碍物需要经过比较烦琐
的几何运算才能确定是否在保护区内,这时再使用第一种方法则会使手工计算量大大增加,并且容易出现计算错误。
第二种方法—使用绘图软件来绘制起飞保护区,例如著名的autocad制图软件。我们先根据一定的比例使用autocad在计算机上绘制出双跑道机场的具体位置和CCAR121部121.189条规定的保护区,然后根据这个比例再在autocad中输入障碍物的方位和距离,这时可以直接看出障碍物是否在保护区内。这种方法避免了因手工计算过多而出现的错误,同时也加快了寻找障碍物的时间。但是它的缺点也是比较明显的,就是只能绘制起飞后直线离场段的保护区。因为对于不同的机型,以不同的速度起飞会有不同的最小转弯半径,因此我们无法使用autocad准确的绘制出起飞后转弯离场段的航径保护区。
第三种方法是利用飞机制造商提供的飞行分析软件来绘制起飞航径保护区。例如空客提供的OFP软件,可以直接模拟出飞机单发时的飞行轨迹,并附带了绘制保护区的功能。我们只需要输入飞机的一系列数据,就可以根据这个软件确定出相应的直线或者转弯离场保护区。但是OFP软件一次只能绘制一种机型在一个离场程序下的保护区,而一个机场或许有多个离场程序,因此,对于同一个机场,可能需要多次计算才能得到完整的保护区。这种方法的优点是绘制的保护区比较精确,因为它模拟了单发后的飞行过程,得到数据比较真实,但是同样也存在缺点。缺点就是对障碍物的检查不方便。平常我们经常收到机场障碍物改变的通告,如果使用OFP软件来检查障碍物,就不得不对所有的相关机型和相关航路重新做保护区分析,而如果改变的这个障碍物可以通过其他方法判断出对飞行没有影响的话,这样做就会没有意义,只能使工作量增加。
以上三种方法各有各的优缺点,如何快速、准确的找出影响飞行的障碍物,应以不同的情况区别对待。对于直线离场的单跑道机场和多跑道机场来讲,使用第一、二种方法已经可以很方便的确定出保护区及障碍物,没有必要再使用OFP软件。对于标高低、净空条件好的机场,本来有影响的障碍物就不多,因此也没有必要使用OFP来计算。只有当碰到障碍物情况复杂,已经限制了飞机的起飞重量时,我们才需要使用OFP来确定保护区及障碍物,并进一步通过制作EOSID来绕开最有影响的障碍物,以增加飞机的起飞重量。
科学合理的EOSID起飞航径保护区,不仅可以保证飞行安全,更可以增加飞机的起飞重量,为公司创造经济效益。但是目前国际上并没有一个制作EOSID的通用标准,对我们而言,也是一个崭新的课题。
http://wenku.http://www.wodefanwen.com//view/76d7d88a84868762caaed5b4.html 制作精度和水平 http://www.beyondsafe.com.cn/yfsx.html CBT课件