缩小间隔应用条件下航空器起飞复飞冲突解脱初探

胡昕

摘 要：随着《民用航空空中交通管理规则》R5版[1]中落地许可条件变化以及缩小航空器起飞着陆间隔相关条款的实施，符合条件的机场航空器起飞与落地之间的间隔可以根据条款减少，但特情造成起飞与复飞航空器冲突的概率逐步增大，本文根据航空器起飞与复飞冲突案例对间隔降低后冲突解脱进行了初步探讨研究。

关键词：起飞;复飞;着陆许可;冲突解脱

中图分类号：V355.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）10-0201-02

0 引言

出现起飞航空器与落地复飞航空器飞行冲突时，管制指挥常涉及进近与塔台两家管制单位，协调负荷较大。起飞与复飞航空器间隔较小时，如塔进双方未建立统一复飞处置机制则更容易给管制运行带来被动。本文从一次典型起飞复飞冲突的案例出发探讨起飞复飞冲突处置方法。

1 缩小间隔应用前起飞复飞航空器冲突处置一般方法

缩小间隔应用之前，起降航空器之间纵向间隔较大，调配方案简单，净空条件允许时复飞航空器可获取高度后转弯，避开起飞航空器的离场航径。净空条件不允许时，通过调配让起降航空器建立垂直间隔。

2 缩小间隔应用后起飞与复飞航空器的间隔

《民用航空空中交通管理规则》R5版实施后，一般情况下，起飞与着陆航空器间隔可以缩小至跑道长度。即着陆航空器飞越跑道入口前，前行离场航空器已经飞越跑道末端或者已经转弯。在航空器起飞着陆缩小间隔应用中，对于非高原机场且在日出后30min与日落前30min，在符合相应的天气、设备等条件下，起飞航空器与着陆航空器最小间隔针对不同起降机型，可以小至600m、1500m、2400m。即最小纵向间隔可能只有600m，如果缩小间隔条件下发生复飞，起飞与复飞航空器如何处置在相关规章中并未明确规定。

3 缩小间隔条件下起飞与复飞航空器冲突处置的思路

航空器在起飞与着陆阶段常处于塔台、进近两家管制单位。起飞航空器常离地后就联系进近，双方责任边界复杂。起降航空器在此过程中，空管间隔是一个动态变化的过程。相对于航空器从区域雷达管制间隔变化至进近雷达管制6间隔，变化频率及程度更快。因此起降阶段冲突处置不能仅用雷达/程序间隔的框架进行理解，而是应在“防尾流”与“防相撞”前提上进行探讨。缩小间隔应用后，起飞与复飞航空器纵向间隔可能小至600m～2400m，如果净空条件不符合，复飞航空器不能尽快转弯时，起飞与复飞航空器就存在相撞冲突。即使净空条件符合，复飞航空器能够转弯时由于航空器性能需求，一般情况下均需要爬升至真高120m以上才能进行转弯机动，则复飞过程中是否能与起飞航空器保持安全是程序设计者以及管制员必须思考的问题。

4 航空器起飞复飞冲突案例及分析

2013年9月，某航空公司一架B737-800（B738）型飞机执行航班从印度海得拉巴飞往德里，向德里机场28号跑道进近。同时，某航一架A320型飞机从印度德里飞往哥印拜陀正在准备起飞，因间隔，塔台指示离港航空器在28号跑道等待起飞指令。后离港A320得到起飞许可后开始滑跑，此时进港B738正以无线电高度50英尺左右的高度越过跑道入口。由于跑道被离港A320飞机占用，进港B738执行复飞并爬升。起飞后的A320也开始爬升，两机间隔不断减少，复飞B738机组在目视看到离港A320空客飞机后迅速转向，在最后一秒避免了空中相撞的发生。两机最小垂直间隔0英尺，水平最小间隔300英尺[2]。飞行过程如图1所示。

4.1 两机间隔变化过程

进港B738飞机下降至无线电高度275英尺时，离港A320飞机起飞滑跑。起飞滑跑22s后，离港A320飞机已加速至82节。此时，进港B738飞机已越过跑道入口并开始复飞，离地最低无线电高度为29英尺。而此时跑道上起飞滑跑的A320飞机还有20s就要离地。进港B738复飞后先是按复飞航迹上升，至无线电高度1600英尺左右后下降了一段时间，而后再次爬升。20s后离港A320离地，而进近的B738复飞后爬升至无线电高度455英尺。水平方向上，复飞的B738位于起飞的A320后面，但其水平飞行速度比离港A320飞机快;垂直方向上，离港A320位于复飞的B738下方，但是离港A320起飞后的爬升率比复飞B738更快。因此，这两架飞机在起飞航径的垂直和水平方向上均存在飞行冲突。间隔变化过程如图2所示。

4.2 TCAS冲突状态

离港A320飞机在起飞后以较快垂直速度爬升时，TCAS RA在无线电高度1100英尺以下都处于抑制状态，因此离港A320飞机的TCAS系统未向机组发出下降的RA指令。而复飞的进港B738机组却在收到TCAS RA爬升指令后，又收到与之相反的立即下降RA指令。进港B737机组在收到爬升RA指令后先是保持平飞，而后按RA开始下降，这个操纵反而增加了两机冲突接近率。之后，离港A320收到了爬升的RA指令。此时，进港B738的RA要求机组增加下降率，A320飞机上的TCAS要求机组加速爬升。两架飞机在垂直距离176英尺、水平距离520英尺处相互远离。（离地高度均在1475英尺以上，RA均可用）。后复飞的B738机组在目视看到A320飞机后，立即向右避让。当A320飞机位于B738上方后，两个机组均收到TCAS系统的冲突解除提示。

此处我们不探讨机组执行或管制调配不妥当的地方，而是根据此案例来研究在实际运行出现类似的小间隔复飞时如何安全处置。从过程分析中我们可以获得以下启示。

（1）要考虑到航空器TCAS系统在低高度下屏蔽后的风险：低高度屏蔽TCAS系统可能造成系统防相撞功能的缺失甚至不准确。此案例中复飞航空器高度位于起飞航空器上方，如果双方TCAS运行正常，复飞航空器应TCAS上升，起飞航空器应TCAS 平飞或或下降以更快的冲突解脱。（2）此案例中这两架飞机在航径的垂直和水平方向上均存在飞行冲突。水平方向上，复飞的B737位于起飞的A320后面，但其水平飞行速度比离港A320飞机快;垂直方向上，离港A320位于复飞的B738下方，但是离港A320起飞后的爬升率比复飞B738更快。考虑到复飞航空器已经具备一定速度，机动性能更好，冲突处置时可以安排复飞航空器以较大爬升梯度上升，将动能尽量转化为垂直速度。起飞航空器保持较小爬升梯度减小，将动能尽量转化为水平速度。对于净空条件不好的机场，或者缩减间隔应用较频率，间隔较小时，最好在进近图中对复飞爬升梯度和起飞爬升梯度进行设置，复飞梯度略大于起飞爬升梯度。起飞航空器保持爬升梯度直至离开复飞影响区域方可改变。解脱效果见图3所示。

（3）缩减间隔使用后落地许可可以推迟至飞越跑道入口，但是也增加了起飞复飞冲突程度。因此建议落地许可与决断高一致，不要太晚，同时航空器在决断高未收到落地许可后应复飞，而不需要继续进近至跑道入口。

5 结语

综上所述，缩小间隔以及TCAS系统在低高度被屏蔽等环境下，起飞复飞冲突处置思路会产生一定的变化，复飞航空器首选转弯尽快避开起飞航径。对于受净空影响，或者起飞落地间隔很小暂时不能转弯时，起飞航空器控制爬升梯度，水平增速。复飞航空器保持更大的爬升梯度，达到净空所需的高度后尽快转弯避免相撞风险。实际过程中，冲突处置时间短，管制员与飞行员短时压力极大，建议在程序设计上通过控制起飞与复飞航空器爬升梯度的方式进行冲突规避。

参考文献

[1] CCAR-93TM-R5民用航空空中交通管理規则[S].2017-09-29.

[2] 中国民用航空局空管行业管理办公室.IB-TM-2017-003.国外典型空中交通事件通报（2013-2014）[S].