航空小常识

为了优化空中“高速公路” 航空业做了哪些尽力

时光 :2018年07月26日 15:07   来源 :大年夜 大年夜 飞机报
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  假如 你点开flightrader 24,就能看到某一时刻天空上有若干 飞机在飞翔 。看着图片上密密麻麻一架又一架飞机,你是否想过,这些飞机在同一 片天空下,是若何 做到不“堵车”的?当然,这离不开航路 的筹划 、空管的批示 等成分 。但在这些成分 的背后,航空业从业者还做过不少尽力 。个中 ,一项关于RVSM的工作就不容忽视 。

 

  空中“车道”从7个 增长 至13个

  平易近 航客机要完成一次飞翔 义务 要经由 滑行、起飞 、爬升、巡航、降低 、进近和着陆几个阶段。飞机在空中飞,跟汽车一样也要“按道飞翔 ”,即垂直高度带。比如 说,一架飞机的飞翔 高度是10000米,另一架飞机的飞翔 高度是11000米,这两架飞机是不会在空中相撞的。简单 来说,飞机在航路 运行时类似 于汽车在高速公路上行驶,高速公路上的车道就类似 于飞翔 高度层的概念。平易近 航飞机飞翔 过程 中,常日 是根据 事先的飞翔 筹划 以及航管的指导 ,慢慢 爬升到巡航高度,在指定的巡航飞翔 高度层飞翔 ,并且 不克不及 随便 地在任何巡航高度层之间切换。

  那么,这一条条“空中车道”又是若何 设定的呢?以标准 大年夜 大年夜 气海平面(1013.25hpa)为基准面,按必定 垂直距离 在空中划分的飞翔 高度层(Flight Level)。将飞机配备在不合 的高度层上,可以使飞机之间保持 安然 的高度差,用以保护 飞翔 秩序,防止航空器相撞。

  20世纪60年代 ,因为 当时 平易近 用客机所应用 的压力感应式气压高度表在高度跨越 FL300后灵敏 度会大年夜 大年夜 幅降低 ,而飞机的最佳巡航高度已经明显 增长 。是以 ,在FL290高度层飞翔 的平易近 用飞机之间的标准 垂直距离 改为2000ft(600m)。这个垂直距离 就相当于车道的宽度。

  但跟着 科学技能 的成长 ,越来越多高精度的高度测量设备 和飞机的监控技能 接踵 出现 ,加之航空运输量持续 增长 ,造成空中交通航路 拥挤、机场耽搁 、牵制 员负荷增长 ,给空中交通安然 和效力 带来晦气 影响,缩小航空器垂直飞翔 距离 成为当务之急。

  20世纪80年代 初,国际平易近 用航空组织(ICAO)成立专门小组,开端 磋商 研究 缩小垂直距离 (Reduced Vertical Separation Minimum,RVSM)。

  所谓RVSM,顾名思义即在高度层29000ft(8839.2m)至41000ft(12500m)之间的高度层空间范围 内,飞机之间的最小垂直距离 由以前 的2000ft(600m)缩小为1000ft(300m)。

  如许 该高度层范围 内飞翔 高度层的数量 从原有的7个增长 到13个,新增6个飞翔 高度层,可用飞翔 高度层数量 增长 了86%,明显 增长 了空域容量,而这个高度层空间范围 刚好是现代喷气式平易近 航客机巡航阶段所主用的高度层。

  国际平易近 用航空组织经由 各类 风险评估后认为 :在FL290以上空域飞翔 的最小垂直距离 从600m(2000ft)缩减到300m(1000ft)在技能 上是可行的,可以知足 预定的安然 标准 ,能有效 增长 空域容量,减轻空中交通牵制 批示 的工作负荷,进步 航空公司的运行效益。

  可以说,RVSM的实施 比如 一条高速公路因为车多经常堵车,于是改建,从双向四车道变成 双向八车道,从此不堵车了。

 

  RVSM运行对飞机设备 有哪些请求

  RVSM空域是须要 具备特别 资格 才能 运行的空域,根据 AC21-13 请求 ,运营人航空器实施 RVSM空域运行前,应获得 平易近 航局的赞成 。

  是以 , RVSM空域运行对于飞机设备 本身 有必定 请求 。正如前文所说,RVSM成长 并实施 的根本 是越来越精确 的高度测量设备 以及越来越前辈 的飞机监控设备 ,根据 AC21-13 请求 ,RVSM 运行应至少具备五套设备 。

  起首 ,须要 两个自力 的高度测量体系 ,请求 其具备防冰功能 ,可以或许 给机组限制压力高度,装订的SSEC 可以或许 知足 RVSM精度请求 ,并可认为 主动 飞翔 和警告供给 旗子 暗记 。

  其次,须要 一部具有高度申报 才能 的二次监督 雷达应答机(SSR),假如 只安装了一部,它必须 具有转换到任何一个高度测量体系 的才能 。

  同时,还要有高度警告体系 ,当其显示给机组人员的高度偏离选定的高度跨越 ±200ft 时应当 进行告警。

  此外还须要 主动 高度控制 体系 ,它可以使飞机在无波动 、无阵风前提 下使飞机保持 高度在请求 的高度±65ft 范围 内。最后必弗成 少的是一套空中防撞预警(TCAS )体系 。

 

  若何 担保 测高体系 的精确

  航空器的高度保持 机能 反响 了航空器对所指定飞翔 的高度层的相符 性才能 ,经由过程 总垂直误差 (Total Vertical Error, TVE)、测高体系 误差(Altimetry System Error, ASE)和指定高度误差 (Assigned Attitude Deviation, AAD)来描述 。个中 ,ASE的存在是航空器在RVSM空域运行安然 的重大年夜 大年夜 隐患,对它的考验 至关重要 。

  今朝 地面上雷达等监督 设备 以及机载防撞体系 (TCAS)获取的航空器高度都来自于机载测高体系 测量的气压高度,一旦测高体系 存在较大年夜 大年夜 误差,监督 设备 及TCAS均无法创造 问题,这将对飞翔 安然 造成极大年夜 大年夜 威逼 。

  是以 ,测高体系 精度对RVSM运行十分重要 。那么,若何 担保 测高体系 的精确 ?

  要知道,在飞机制造 、体系 安装过程 中,因为受零件压力与变形诸成分 的影响,会在蒙皮外面 呈必定 周期性反复 出现 波浪 形高低 起伏 的一种较小的外形 误差称之为蒙皮波纹度(Skin Waviness)。

  而飞机测高体系 是经由过程 大年夜 大年夜 气压力变革 测量飞机高度的。在高速气流浸染 下,静压孔外形以及邻近 蒙皮外形会造成干扰气流而造成飞机静压传感数据不准 确,导致飞机高度测量不准 确。是以 担保 高度测量精度,控制 飞机压力传感器邻近 的蒙皮波纹度是必弗成 少的。

  常日 这块区域叫做RVSM关键 区域(RVSM Critcal Area),RVSM关键 区域必须 担保 异常 高的气动力学光洁度。

  一架知足 RVSM运行的飞机出厂时,飞机制造 商除了会供给 飞机各类传感器的保护 筹划 以担保 其精度之外,常日 还会对RVSM关键 区域进行检测,之后出具相干 的蒙皮光洁度合格 申报 给用户。

  当飞机RVSM关键 区域出现 毁伤 或补缀 时,航空公司必须 经由过程 构造 维修手册(SRM)和飞机保护 手册(AMM)所涵盖的保护 内容对蒙皮波纹度进行检测以知足 恢复RVSM运行请求 。

  所以,RVSM除了对飞机机载设备 有请求 (ADC、TCAS、高度保持 与高度告警)外,还要推敲 空速管在制造 、安装以及持续 应用 中可能产生 的误差;蒙皮在分娩 以及后续保护 中可能对高度测量体系 的影响。(许丹 文/陈栋 摄)

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