近日筆者仔細研究了兩起飛行不安全事件,發現雖然誘發因素不盡相同,但“新技術遭遇老思維”應該是一個值得關注的問題。
對RNAV認識不足
一架空客A319飛機在某機場使用24號跑道區域導航(RNAV)進場,進場高度偏高,在起始進近定位點左轉盤旋下降高度的過程中觸發“地形”(TERRAIN)和“拉升”(PULLUP)警告,機組在中止進近后重新加入程序,安全落地。
我們從這起事件中看到了兩個薄弱環節:一是機組對RNAV(GNSS)的獨特運行方式、限制條件存在認識上的誤區。如果按RNAV程序飛行,機組必須嚴格飛經各定位點上空并遵守相應的高度、速度限制。如果因為天氣等需要偏航,則偏航不能出保護區。如果要脫離程序,做機動飛行,航跡一旦出了保護區,則必須遵守所在扇區的最低安全高度。
在上述事件中,機組在起始進近定位點左盤旋下降,其轉彎半徑遠大于1海里(保護區寬度為±1海里)。也就是說,其實際軌跡出RNAV保護區之后,不應該下降到2000米,反而必須上升到飛機所在扇區的最低安全高度3850米。或許,涉事機組還停留于過去陸基導航的老思維,對山區飛行的超障余度和安全風險認識不足,以為在任何地方都可以“盤旋下降”,錯誤地在無等待程序的進近航線上機動飛行,使飛機脫離了飛行程序的超障保護。在觸發告警時,飛機由于盤旋轉彎,偏離RNAV進近航線。
3.85海里,偏出RNAV進近程序起始進近航段保護區2.85海里。
二是在機場管制部門缺乏有效監視手段的前提下(程序管制),當機組申請左轉盤旋下降高度時,管制員便允許其在無等待程序的位置脫離進近航線,沒有評估機組“機動飛行”申請的安全性,未提醒飛機所在位置對應的最低扇區高度限制,而是直接同意了機組請求,未能充分履行“防止航空器與地面障礙物相撞”的職責。
在另一起事件中,一架波音737飛機在某機場進場過程中,因與前機有點近,為了拉開兩機的距離,塔臺指揮該機起始進近定位點后左轉三邊飛2海里,隨后指揮下降高度,右轉截獲盲降(ILS),機組下降1600米右轉截獲航向道時,在無線電高度807英尺觸發一聲“地形,地形,拉升”警告,機組目視無地形障礙,未按手冊要求復飛,繼續進近并安全著陸。
這起事件所反映出來的問題與前一起事件類似,也是因為飛機脫離了RNAV程序越障保護區,導致不滿足CCAR-91規定的“航空器山區飛行距離障礙物最高點不得小于600米”的超障要求。QAR數據顯示,19時28分24秒,飛機觸發地形警告,飛機位置偏離規定的RNAV進近航線5.42海里,偏出RNAV進近程序起始進近航段保護區4.4海里。
新技術帶來新挑戰
隨著空中交通流量的增加,在特定空域內,通過地基傳統導航的方式所能維持的空中交通流量已趨于飽和,而基于太空的全球導航衛星系統(GNSS)導航方式的出現,可以在不降低安全標準的同時增加空中交通流量,不受制于地形的影響而任意建構航路,從而提高運行效益。所以,世界各主要民航發達國家和地區都已經各自進行了基于太空的運行實踐(星基導航)。例如,歐洲的BRNAV/PRNAV,美國的B類RNAV、RNP進近、RNPSAAAR、RNP4,中東的RNP5、RNP0.3等。
由于民航的跨地區特性,為了維持統一的國際標準,國際民航組織(ICAO)在整合各國和地區RNAV、所需導航性能(RNP)運行實踐的基礎上提出了基于性能的導航(PBN)的概念和標準。作為飛行運行和導航技術發展的基本指導原則,PBN規定了航空器在指定空域內或者沿ATS航路、儀表程序飛行的系統性能,包括導航的精度、完好性、可用性和所需功能。RNP程序是PBN航行新技術的一種,可以幫助飛機在傳統程序難以完成的復雜地形實施進離場飛行,猶如在崇山峻嶺中架設一條精度非常高的山間小道,使飛機能夠在山澗峽谷中自由穿梭飛行。這是高科技帶來的高效益。
實施這類飛行,其前提是更精密的導航和更嚴格遵守飛行程序設定的水平航跡和高度限制。例如,基于RNP-1,至少95%的總時間內,側向總系統誤差(TSE)和沿航跡誤差不得超過±1.9千米(1海里)。這種導航方式除了最后進近階段之外,在進場、起始進近、中間進近、復飛和離場階段,航線中心線左右兩側寬度只有1海里。而精度更高的RNPARAPCH程序的最后進近階段,允許的寬度則只有0.1海里~0.3海里。在這個限制范圍內按照各航路點規定的高度、速度運行,是受越障保護的;偏離這個區域,則必須遵守“扇區最低安全高度”的限制,否則就有可控飛行撞地的風險。
我國民航現行的管制服務方式仍為雷達管制與程序管制并存,兩種管制方式所依賴的監視手段不同,適用的間隔標準不同,設定的安全余度不同,允許的機動飛行程度也不同。許多小機場,包括有的軍民合用機場,還在使用程序管制方式,管制員對飛機的實時位置并不能做到準確掌握。因此,在執行類似機場的航班時,機組對于管制指令要結合實際情況,綜合評估后執行,一旦有疑問,要明確提出來。實施星基導航但又局限于程序管制方式的管制員,對于偏離規定程序的機組請求,要經過安全評估后才能答復。
保證飛行安全,是飛行員和管制員的共同責任,在享用PBN新技術高效率的同時,要防止老思維作怪,在高高原、山區等復雜環境運行時出現忽視儀表飛行基本規則的危險傾向。
空地協同防止老思維作怪
目前,我國運行的現代客機上全部安裝了增強型可控飛行撞地警告系統(EGPWS)。當存在撞地風險時,飛機會提前發出警告,提醒機組果斷拉升規避風險。據統計,正是因為有了EGPWS系統,世界民航可控飛行撞地事故(CFIT)減少了95%。
我國相當一部分機場都設計并公布了PBN程序,飛行機組和空中交通管制人員也都進行了理論培訓和實操訓練,而且年度復訓中也會覆蓋這一訓練內容。但我們從上述事件中發現,可能還有少部分運行人員對新的星基導航的特殊要求和運行限制并不是太清楚,將其和陸基導航混為一潭,用老思維去面對新技術,從而衍生出一些新的安全風險。
在推進新技術運用的過程中,我們要與時俱進,通過業務培訓和督促檢查,促使從業人員的工作思維與先進技術同步發展。
航空公司是保證飛行安全最重要的責任主體,機長又是保證飛行安全最后一道關口。因此,筆者建議,航空公司應針對近期發生的兩起涉及PBN運行的典型不安全事件,對飛行員開展安全教育和補充培訓。對程序管制下脫離PBN程序保護區做機動飛行的安全風險,要保持足夠警惕。要研究熟悉機場周邊地形、障礙物及扇區最低安全高度,嚴格按照公布的等待程序或空域調整高度。在進近過程中一旦出現非正常的不安全情況,要及時拉升、復飛。
航空公司還應梳理運行相關的實施程序管制的機場(含軍民合用機場),根據此類機場的地形地貌、進離場特點以及管制做法,評估運行風險,完善應對措施。在模擬機訓練中,在機組偏離正常進場剖面后,教員應避免隨意指揮機組就地“盤旋下降”消失高度,應培養機組關注周邊地形,養成按公布的等待程序或空域下降高度的習慣。通過訓練,機組必須認識到:在儀表飛行中一旦脫離進離場航線或進近程序,就不再受到飛行程序設計的超障保護,除非改由雷達引導,否則即使獲得管制許可,也必須遵守機場25海里(46千米)范圍內最低扇區高度(MSA)的運行限制。
空管單位和機場管制部門是保證飛行安全的重要基礎。筆者建議,相關管制單位開展PBN運行的針對性培訓,使管制人員熟練掌握PBN運行的基礎知識、咨詢通告、管制程序以及所在機場各種狀況下的具體調配方法;重點把住航路最低安全高度、最低扇區高度MSA、進離場程序各航段高度限制、最低超障高度MOCA、決斷高度DA、最低下降高度MDA等關鍵高度,給機組提供安全高效的管制服務。
管制員、飛行員和航空器是三位一體,只有協同一致,才能保證飛行安全。飛行機組要嚴格聽從管制指令,如有疑惑,要及時與管制員溝通核實。在程序管制模式下,管制員在收到機組的機動飛行申請后,要認真進行風險評估,防止飛機陷入安全高度以下運行的危險境地。(航家作者:劉清貴)