浅析导致非精密进近不成功的原因及对策

liufu · 发表于 2013-4-3 22:37:47

一、背景概述：
　　1998年12月11日，泰国国际航空A310飞机/261号航班在泰国的素拉他尼（Surat Thani）机场第三次VOR进近的过程中，机组丧失情景意识，飞机失速并坠毁在机场西南方两英里外的沼泽里，导致机上101人遇难。其直接起因是：因维护ILS系统，事发航班只能使用VOR/DME非精密进近，当时不但下着大雨，能见度亦很差，机组已进行两次VOR进近均失败并复飞。
　　2012年下半年青岛流亭机场35号跑道LS系统更新换代，加之空域的限制，所以当北风超标时航班只能使用VOR/DME进近。据某公司飞行品质监控部门统计，2012年下半年该公司执飞青岛的航班复飞（含不稳定进近）次数较之2011年有不同程度的增加。

图1：青岛流亭机场发生的复飞（含不稳定进近）次数统计表
　　由统计数据可见：2012年下半年某公司在青岛机场的复飞总数是2011年同期的4倍多，其中非精密进近过程中的复飞次数增幅更是高达10倍以上；在复飞事件中，因不稳定进近造成的复飞虽然2012年只增加了2起，但4次复飞均发生在非精密进近过程中，按非精密进近分类计算的增幅达到了4倍。其中性质较严重的一次发生在11月25日，某机组执行首尔—青岛航班，使用35号跑道VOR/DME进近，由于情景意识缺失，飞机1000英尺以下仍未建立着陆形态，机组发现后试图建立着陆形态，后又转为复飞，复飞最低高度为742英尺。此事件距离严重差错（注1）仅一念之差，事后不禁为机组的最后决断感到庆幸，但也反映出机组非精密进近的稳定进近能力有待提高。
　　二、导致非精密进近不成功的原因分析：
　　非精密进近不成功事件次数的增加，在增加风险系数的同时降低了运行品质。笔者认为主要原因有以下三种：
　　（一）VOR/DME进近属于非精密进近，非精密进近的最低着陆标准在能见度和云底高度的要求上均高于精密进近。边缘天气条件下，由于VOR/DME的复飞点较之精密进近的决断点距离跑道更远，机组不易发现引进灯光，所以进近不成功几率增加。
　　（二）现代民航机场的地面助航设备不断升级，并且民航飞机的机载导航设备功能也不断扩展，精度不断提高。这一方面提高了安全系数和运行品质，另一方面则使飞行员非精密进近的次数逐年递减，有时只能在模拟机训练中重温非精密进近程序。因为程序熟练度下降，飞行员不稳定进近可能性增加。
　　（三）个别飞行员规章意思淡薄，飞行作风不严谨，资源管理能力欠缺。为了提高运行品质，应该尽量避免人为因素导致的进近不成功，这与基于“八该一反对”的正确决断并不矛盾。
　　设备原因产生的运行风险可以通过升级加以规避，而技术退化和人为因素却是管控风险的难点和重点。
　　三、防范风险并减少非精密进近不成功的对策：
　　（一）多部门协作，提高训练质量、采用新技术前移安全关口。
　　1、建议飞行品质监控部门给每位机长建立独立的译码数据库，用于监控该飞行员在一段时间内的非精密进近次数。如果监控到某飞行员非精密进近次数过少，则向机组资源调度部门建议调整其执飞航线或者向飞行技术管理部门建议在年度复训时增加非精密进近的科目比重，并通知检查员予以重点检查，以确保其非精密进近技能不退化。
　　2、建议安全技术部门根据检查员对飞行员非精密进近能力的评语，相应调整该飞行员在“绿蓝橙”（注2）系统中的颜色等级；航务部门动态采集使用非精密进近的机场信息，及时调整该机场在“绿蓝橙”系统中的颜色等级。这样在排班过程中，系统将自动避免机组与机组、机组与机场的“弱-弱”搭配，前移安全关口。
　　（二）严格遵守SOP（标准操作手册），细化飞行各阶段工作。
　　1、非紧密进近的自身特点易导致低空不稳定进近，进近前机组应按照SOP要求明确职责分工、落实进近简令，并核实地面导航台频率。
　　2、五边向台后尽早建立着陆形态。如果IF到FAF是平飞航段，在FAF前2NM开始建立着陆形态，并完成《着陆检查单》；如果IF到FAF是下降航段，考虑到下降过程中飞机减速慢的特点，适当提前建立着陆形态时机，以便尽早将有限的精力用于控制和监控下降轨迹和状态。
　　3、FAF后加强驾驶舱资源管理。
　　（1）PF控制状态，根据导航显示MAP方式的高度范围弧（绿弧）和VDP点的位置关系判断下降趋势，调整下降率。
　　（2）PM监控状态，对照仪表进近图中的《测距高度对照表》检查高距比，并报出偏差，增强整个机组的情景意思。
　　4、严格遵守稳定进近和最低标准限制。
　　进近状态不符合稳定进近要求，最低标准未建立目视参考或低于最低标准丢失目视参考应果断中止进近或复飞，然后根据天气情况决定再次进近或备降、返航，反对盲目蛮干。
　　（三）增强持续下降最后进近（CDFA）意识，掌握正确的VDP计算和使用方法。
　　1、民航史上发生了多例与非精密进近有关的CFIT（可控飞行撞地）事故，其中多起都可以通过使用持续下降最后进近（CDFA）方法来避免，因此目视下降点（VDP）的意义逐渐凸现出来。
　　对于非精密进近，VDP为MDA在短五边的正常下滑线上的对应点。如果从该点建立目视参考，飞行员可以保持或只需少量轨迹调整便可保持稳定的下滑状态直至着陆。为了方便表达，通常所说的VDP更多是指MDA在正常下滑线上的地面投影点到跑道头或测距台的水平距离。（见下图）

图2 非精密进近VDP示意图
　　2、 VDP计算方法：
　　（1）下降梯度5.2%时，VDP=（MDA*-标高-50ft）/300（公式1）

图3 VDP公式1计算示意图a

图4 VDP公式1计算示意图b
　　条件：θ=3（梯度5.2%时下滑线为-3°）；
　　注：根据局方和波音要求，VOR进近时MDA*=进近图公布的MDA+50ft；
　　s=MDA在正常下滑线上的地面投影点到跑道头（或测距台）的距离；
　　h=MDA*-标高-50ft（减去50ft是为了修正飞机飞越跑道头时的高度）
　　② tanθ=h/s　=>　s=h/tanθ；tan3=0.0524 ；1NM=6076ft
　　②s=h/（0.0524×6076）≈h/300 => s（VDP）=（MDA*-标高-50ft）/300
　　但当仪表进近程序的下降梯度不是5.2%，那么tanθ数值会改变，该算法将不准确。现以ZSYT RWY22 VOR/DME程序为例，VDP=[（180+15）×3.281-50ft]/300=1.97NM，按照测距高度对照表：至入口1.7NM时真高应为198M，而按照公式1得出的VDP在距入口1.97NM时就已经下到195M，低于公布的下滑剖面，存在安全隐患。

图5 ZSYT RWY22 VOR/DME进近剖面
　　相关链接：2007年6月18日某公司B737-300飞机在郑州机场VOR/DME进近时，由于下滑轨迹始终低于公布的下滑剖面，飞机最终与跑道头2公里处的大树刮碰，险些导致严重飞行事故。
　　（2）公布的仪表进近图中下滑梯度不是5.2%，机组可采用以下两种方法确定VDP。
　　①平均差值法（估算）；
　　首先以烟台机场22号跑道VOR/DME进近为例，利用进近图右下角的测距高度对照表，MDH（180+15）米对应的至入口距离应介于0.7NM- 1.7NM之间，从1.7NM到0.7NM下降了198-92=106米，可以估算出MDH180米大概在至入口1.69NM。
　　本方法计算便捷，但距离间隔越远累积误差误差也越大，应尽量选取与MDA点最近的前、后点用于计算，从而降低累计误差。
　　②梯度公式法。
　　条件：下降梯度 = 下降的高度/水平距离；MDH=MDA-标高；1NM≈6100ft；
　　VDP = （MDH - 50）/ 下降梯度百分比/ 6100===>（推导出）
　　VDP = （MDH-50）/ 梯度数值/ 61（公式2）。
　　根据公式2，ZSYT 22# VOR VDP=[（180+15）×3.281-50）]/5.7/61=1.69NM与平均差值法估算结果一样。
　　仪表进近图公布的下滑角度为-3°，机组可以直接采用公式1 VDP=（MDA*-标高-50ft）/300 确定VDP；若下降梯度不是5.2%，机组应采用“平均差值法”或“梯度公式法”计算VDP。无论使用哪一种方法得到VDP，皆应对照《测距高度对照表》进行检验，避免低于仪表进近图中的穿越高度限制。
　　3、使用目视下降点（VDP）的注意事项：
　　（1）非紧密进近的距离和方位必须以地面导航台为准。使用公式算出的VDP是距离跑道头的距离，该距离飞行员只能参考FMC提供的数据（导航MAP方式和CDU进程页）。如果惯导漂移，那么VDP位置也将不准确。针对上述隐患，建议将距离跑道头的VDP数值换算成距离测距台的VDP数值或直接依据测距台距离使用平均差值法进行估算。
　　（2）下降到最低标准且到达VDP水平位置，如果不能建立合适目视参考，建议按程序复飞。因为保持最低标准飞过VDP点，若在复飞点之前目视跑道会带来进近高风险，机组需要使用非正常的机动动作才能落地，这是不稳定进近的典型特点之一，此时机组有足够理由复飞而不是落地。继续着陆的决断不取决于飞行员对偏差修正的信心，而取决于能否保持一个稳定的进近。
　　（3）由于设备限制，实际运行中飞行员在MCP板上设置的目标高度为最低标准以上的整百高度，因此在使用高度范围弧与距离圈对应的飞行方法时应注意进行适当修正，确保进近剖面与仪表进近图一致。
　　四、总结
　　综上所述，在我国民航机场跑道短时间内不可能全部装备ILS系统的现状下，航空公司各部门应加强协作，提高飞行员非精密进近能力，使用先进科技前移安全关口才是减少非精密进近不成功的有效对策。提升非精密进近的成功率可以显著降低不安全事件的发生率，能够提高整个行业的安全水平，为民航持续安全提供有力保障。
　　注1：山东航空股份有限公司航空安全严重差错标准示例29 仪表进近1000英尺（含）以下、目视进近500英尺（含）以下未建立稳定进近，未执行复飞。
　　注2 ：山东航空“绿蓝橙”系统：山航飞行部依据民航规章制定了“绿蓝橙”工程。该工程围绕飞行员技术等级、经历时间、英语能力、人员特点和机场特点等条件，分别将飞行员和机场划为绿、蓝、橙三大类、七小类。公司FOC依据该方案的搭配原则进行系统升级，避免了“弱-弱搭配”。
　　特别感谢中国民航科学技术研究院舒平老师的悉心指导。

　　参考文献：
　　1、《运行手册》版本04 山东航空股份有限公司 2011-04-13
　　2、《B737-700/800飞行标准操作手册》（SOP）第二版山东航空公司 2012-5-1
　　3、《B737-700/800飞行机组使用手册》R16版山东航空股份有限公司2012-03-19
　　4、《创新优化管理手段提高机组排班质量》苗留斌山东航空公司
　　5、《非精密进近的威胁和差错分析》周易之中国南方航空公司
　　6、《浅析A320非精密进近》程征中国南方航空公司
　　7、《低能见度下的非精密五边进近》阚根明李宜峰中国南方航空公司