張亞新

摘要：隨著國家對通用航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大力支持以及低空空域的不斷開放試點，通航發(fā)展進入了快車道。各具規(guī)模、各作業(yè)種類的通用航空公司如雨后春筍般出現(xiàn)，隨之而來的運行事故也接連不斷發(fā)生。本文基于通用航空直升機場地飛行進離場程序進行分析，結(jié)合RNP技術(shù)，將其與儀表飛行程序結(jié)合到一起，提升直升機的運行安全。

關(guān)鍵詞：直升機;RNP;進離場程序

引言：通用航空運行因低空障礙物多、氣象條件復(fù)雜、起降環(huán)境惡劣常導(dǎo)致運行安全事故，這也是世界航空領(lǐng)域關(guān)注的重點。為此，開發(fā)出屬于直升機的儀表飛行程序以協(xié)助保障飛行安全就顯得尤為必要，尤其是在山區(qū)運行、有限場地運行時，缺乏地面導(dǎo)航臺指引，無法完成儀表進近，復(fù)雜多變的天氣以及無處不在的障礙物都在時刻威脅著直升機運行安全。RNP導(dǎo)航飛行程序已發(fā)展得較為成熟，若能將其應(yīng)用于通航直升機飛行運行中，擺脫地面導(dǎo)航設(shè)施的限制，實現(xiàn)直升機儀表運行，將為低空飛行運行提供便利，保障飛行安全。

一、RNP概述

RNP是所需導(dǎo)航性能的英文縮寫簡稱。是利用機載導(dǎo)航設(shè)備和GPS引導(dǎo)飛機起降、進離場的新技術(shù)，是未來飛行導(dǎo)航發(fā)展的主要方向。RNP導(dǎo)航程序，可以不依托任何地面助航設(shè)施從而幫助飛機在飛行過程中規(guī)劃航線、規(guī)避障礙物、緩解空域矛盾、進近與進離場引導(dǎo)等，尤其是對于一些地形復(fù)雜、氣候比較惡劣的機場具有十分重要的作用，可以在極大程度上提升運行可靠性、安全性，減少飛機延誤等現(xiàn)象，節(jié)約飛行成本。

二、直升機PinS（Point in Space）程序設(shè)計規(guī)范

為了充分發(fā)揮直升機運行優(yōu)勢，通常會將直升機的運行區(qū)域設(shè)置在不具備地面導(dǎo)航臺的位置，這樣駕駛員只能采取目視飛行，依靠人力進行觀察，發(fā)現(xiàn)障礙物并躲避障礙物，這樣使得駕駛員對天氣的依賴性極大，良好的天氣才能保障駕駛員的目視情況。因此，較高的運行標準是保證直升機運行期間的重要條件。飛行期間遭遇到惡劣天氣，會對駕駛員以及航空器造成巨大威脅。PinS （Point in Space，空間點）程序可以幫助航空領(lǐng)域解決這個棘手的問題，無需地面增設(shè)導(dǎo)航臺就可以幫助直升機實現(xiàn)儀表飛行，極大程度的降低了飛行期間對于天氣的依賴性，實現(xiàn)直升機全空域飛行。

直升機PinS 程序是專門用于直升機的PBN飛行程序，由兩個航段組成：機場到空間點目視航段;空間點后的PBN儀表航段。儀表航段遵循一般 PBN 程序規(guī)則，并使用典型的 PBN 導(dǎo)航規(guī)范，例如在終端區(qū)使用 RNP1 導(dǎo)航規(guī)范。

三、總體方案設(shè)計

部分直升機機場周圍地形復(fù)雜，障礙物較多，距離運輸機場的距離較近。因此，確定直升機PinS飛行程序總設(shè)計方案需要保證直升機進離場時的航跡高度與可用空域高度相符合，并且不會同周邊的機場發(fā)生運行上的沖突。

直升機PinS程序主要根據(jù)直升機進場、離場、進近、復(fù)飛四部分進行設(shè)計。在設(shè)計方面，為離場和進近部分添加了目視航段，與以往飛行模式區(qū)別開來，提升直升機飛行過程中的目視水平，保障飛行的安全性[1]。離場的目視航段指的是駕駛員依靠自身目視觀察，飛行至指定定位點，銜接儀表航段;進近目視是駕駛員駕駛直升機到復(fù)飛位置，并在該位置對是否可以依靠目視參考引導(dǎo)直升機降落進行有效判斷。如果該位置可以建立目視參考，則轉(zhuǎn)換飛行模式，將儀表飛行轉(zhuǎn)為目視飛行;假若該區(qū)域無法建立目視參考，駕駛員需要立即帶桿復(fù)飛執(zhí)行復(fù)飛爬升程序。

（一）起始進近航段

起始進近航段如果不是運行條件對航段有需要，其航段長度不可以超過18.45km（10NM）。起始進近定位點應(yīng)該在距離空間點基準點46km（25NM）范圍內(nèi)的區(qū)域設(shè)置。當直升機進入起始航段飛行時，其本身的飛行速度不能超過220km/h（120kt）。對于直升機空速有具體要求時，將空速的指標定為165km/h（90kt）進行設(shè)計，并在進近的圖標處標注上速度限制的提示內(nèi)容。起始進近航段保護區(qū)的超障余度要小于300m（1000ft）的標準，超障余度從機場主邊界到副區(qū)外邊界都需要降至0m。航段最佳下降梯度，設(shè)置為10%，遇到有特殊要求的時候，可以將下降梯度增至13%，可以增加的前提是最大指示空速滿足165km/h（90kt）的條件，并標注下降梯度說明。

（二）中間進近航段

中間進近航段是起始進近到最后進近航段的銜接，駕駛員在此航段飛行的時候需要對直升機飛行數(shù)據(jù)進行修正，以便于加入最后進近航段。運行時如果沒有對中間進近定位點進行要求，則直升機可以從旁邊的航路直接加入。中間進近的航段長度在3.7km-18.5km之間，其中最佳航段長度為5.58km（3.00NM）。本段航線保護區(qū)的超障余度為150m（492ft），本段主要目的是對直升機飛行姿態(tài)、速度等進行調(diào)整，有利于接下來進入到最后進近航段。因此，本航段幾乎全程為水平航段，直升機在本航段需要適當下降，下降梯度設(shè)置為10%，特殊需求同起始下降梯度相同，需要空速在165km/h（90kt），滿足條件方可實行。

（三）最后進近航段

最后的航段飛向復(fù)飛點，駕駛員必須在該位置擁有足夠的目視參考，保障直升機在計劃內(nèi)穩(wěn)定著陸。一旦無法在復(fù)飛點建立足夠目視，需要立即執(zhí)行復(fù)飛程序。對于空間點進近，在該航段沒有對正的要求。航段設(shè)計在5.92km（3.20NM）為宜。超障余度為75m（246ft），超障余度下降至0m，下降梯度6.5%，特殊需求為13.2%，需要滿足條件得到批準，并進行標注。

（四）復(fù)飛航段

所有儀表進近都要有復(fù)飛程序，并且要對該過程的起始點和結(jié)束點進行規(guī)定。PinS程序復(fù)飛從復(fù)飛點起始，結(jié)束于一個高度，高度的條件需要滿足航空器再一次執(zhí)行命令的操作。PinS復(fù)飛與傳統(tǒng)復(fù)飛程序一致，分別由起始、中間、最后三個階段。在復(fù)飛起始階段是從復(fù)飛點開始，直升機開始爬升結(jié)束，中間段是在到達復(fù)飛高度或從空中交通管制處獲取的可以保持超障余度的第一個點結(jié)束，復(fù)飛最后的階段銜接中間段，直到新一次的進近。PinS復(fù)飛時下降梯度設(shè)置為4.5%，復(fù)飛保護區(qū)應(yīng)該基于復(fù)飛點縱向容差，最后進近的保護區(qū)應(yīng)該與其保護寬度相同。

四、直升機RNP進離場程序?qū)嶋H應(yīng)用

使用直升機RNP進離場程序進行跑道雙向正常的RNP起飛和進近模擬，聯(lián)合空管各部門進行配合，經(jīng)過模擬試驗，證實RNP進離場程序?qū)嵱?、可靠。?jīng)過試驗的機場均具備RNP運行能力。與以往的傳統(tǒng)直升機導(dǎo)航系統(tǒng)相比較，RNP進近更加先進，可以打破飛行時對于天氣的依賴性，不依靠地面導(dǎo)航設(shè)備，采用更先進的GPS與機載設(shè)備實現(xiàn)進離場飛行，通過事先編寫程序，引導(dǎo)直升機按照程序的指令在航段確定精確的飛行軌跡，實現(xiàn)飛行的安全性，提升航空領(lǐng)域的飛行效率[2]。

應(yīng)用RNP技術(shù)有效的改善了因天氣變化對直升機的影響。今后，還會在其他需要的機場建立RNP飛行程序，提升機場的整體飛行效率。RNP技術(shù)與傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)相比較，兩者的最大區(qū)別在于，直升機脫離了地面導(dǎo)航的局限性，將導(dǎo)航系統(tǒng)參考轉(zhuǎn)向空中。這就意味著飛行導(dǎo)航系統(tǒng)更加先進和完善，比原先的程序更加抽象和復(fù)雜，機組人員需要對其了解得更多。創(chuàng)新性是新時代發(fā)展的必然需求。不僅是在技術(shù)上，對于直升機的工作模式、機載設(shè)備能力等也要進行更新，針對直升機全天候全區(qū)域運行尚需更加深入的探究。

結(jié)論：綜上所述，針對于直升機飛行過程中遇到的阻礙，利用RNP技術(shù)設(shè)計出直升機的飛行程序，很好的解決了直升機儀表運行的問題，實現(xiàn)全天候運行作業(yè)，對于航空領(lǐng)域來說是一項有發(fā)展前景的技術(shù)。在對其不斷應(yīng)用的過程中，有效提升了飛行效率，未來還需要在此基礎(chǔ)上對其進一步完善，設(shè)計出更加完整、可靠的飛行程序。

參考文獻：

[1]宋美珍.基于模塊化分析的在役直升機技術(shù)狀態(tài)信息化管理[J].中國科技信息，2020（13）：33-34.