武筱

摘 要：山地“航母型機(jī)場(chǎng)”在不同程度上容易出現(xiàn)航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象，可能誘發(fā)復(fù)飛并影響機(jī)場(chǎng)運(yùn)行，本文以云南滄源佤山機(jī)場(chǎng)實(shí)際情況為例，通過下滑信標(biāo)設(shè)備原理與滄源機(jī)場(chǎng)數(shù)年來開展的相關(guān)工作為依據(jù)，從場(chǎng)地、設(shè)備、地貌、電磁環(huán)境、航空器、氣象條件等方面，對(duì)山地“航母型機(jī)場(chǎng)”航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象原因進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析與排查，希望為后續(xù)的研究方向與航班保障提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：航母型機(jī)場(chǎng);下滑信號(hào);不穩(wěn)定

1 研究背景與意義

云南滄源佤山機(jī)場(chǎng)自投產(chǎn)校驗(yàn)以來，一直存在有航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定情況，對(duì)機(jī)場(chǎng)的運(yùn)行造成了一定影響，滄源源佤山機(jī)場(chǎng)建設(shè)有美國Selex2100下滑信標(biāo)（M型天線）設(shè)備1套，在下滑信標(biāo)投產(chǎn)校驗(yàn)報(bào)告中，機(jī)長(zhǎng)備注項(xiàng)明確：“儀表著陸系統(tǒng)下滑道使用自動(dòng)駕駛儀跟蹤下滑信號(hào)進(jìn)近時(shí)，距DME（IYU/108.7）1.0海里以內(nèi)會(huì)有明顯上下起伏現(xiàn)象，建議機(jī)組斷開自動(dòng)駕駛儀，采用目視進(jìn)近方法。”

經(jīng)過多方溝通得知，山地“航母型機(jī)場(chǎng)”在不同程度上均易出現(xiàn)類似現(xiàn)象。滄源機(jī)場(chǎng)海拔1 839.6米，建立于山頭，具備有全國最高的助航燈光鐵塔，在主降端短五邊方向上存在斷崖式地形，1.5海里內(nèi)高差達(dá)到800米，屬于典型的“航母型機(jī)場(chǎng)”。

本文希望通過多方面的原因分析，縮小造成山地“航母型機(jī)場(chǎng)”航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象原因范圍，為進(jìn)一步確定原因提供研究方向。

2 原因分析與查找

航空器接收到的下滑信號(hào)是基于空間的，根據(jù)下滑信標(biāo)工作原理可知，下滑信號(hào)從天線發(fā)射后，有一部分直接進(jìn)入空間傳輸，另一部分需要經(jīng)過保護(hù)區(qū)地面反射。對(duì)于航空器，理想狀態(tài)下，下滑道應(yīng)該是一條直線，但實(shí)際情況下由于下滑信號(hào)是在空間中進(jìn)行合成的，且本身為模擬信號(hào)，因此實(shí)際的下滑信號(hào)校驗(yàn)圖紙中也可以看出，正常的下滑道是在允許門限范圍內(nèi)繞直線移動(dòng)的曲線。根據(jù)以上原理，導(dǎo)致航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象原因有保護(hù)區(qū)場(chǎng)地、下滑信標(biāo)設(shè)備、機(jī)場(chǎng)地形地貌、電磁環(huán)境、航空器接收等方面。

2.1 保護(hù)區(qū)場(chǎng)地排查

在2017年出現(xiàn)航班因下滑信號(hào)抖動(dòng)復(fù)飛的情況后，機(jī)場(chǎng)立即組織了保護(hù)區(qū)排查，結(jié)合相關(guān)規(guī)章要求，未發(fā)現(xiàn)異常情況，保護(hù)區(qū)地形無重大改變、無異物且草高較低。結(jié)合投產(chǎn)校驗(yàn)報(bào)告，投產(chǎn)校驗(yàn)時(shí)保護(hù)區(qū)平整度處于良好狀態(tài)，且滿足規(guī)范要求，但報(bào)告中仍然提及該現(xiàn)象，可基本排除保護(hù)區(qū)異常原因?qū)е碌拇爽F(xiàn)象。

2.2 設(shè)備原因排查

通過分析機(jī)場(chǎng)通航后的設(shè)備維護(hù)記錄及參數(shù)記錄，滄源機(jī)場(chǎng)下滑信標(biāo)無重大故障，且航空器報(bào)告下滑信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)，地面設(shè)備監(jiān)控器及近場(chǎng)監(jiān)控參數(shù)均正常且無跳變現(xiàn)象。隨后機(jī)場(chǎng)邀請(qǐng)了第三方專家到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，亦未發(fā)現(xiàn)異常情況。為了進(jìn)一步排除設(shè)備原因，2019年2月云南機(jī)場(chǎng)集團(tuán)協(xié)調(diào)調(diào)撥了昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)更新替換下的NORMAC 7000B下滑設(shè)備至滄源機(jī)場(chǎng)。滄源機(jī)場(chǎng)在飛行校驗(yàn)前邀請(qǐng)多方專家及技術(shù)人員在現(xiàn)有Selex下滑設(shè)備旁臨時(shí)安裝并調(diào)試了NORMAC 7000B下滑設(shè)備，進(jìn)行特殊校驗(yàn)對(duì)比。校驗(yàn)結(jié)論為使用NORMAC 7000B下滑設(shè)備時(shí)，信號(hào)抖動(dòng)情況有所改善，但仍然存在?？紤]到試驗(yàn)樣本較少，且原有Selex下滑設(shè)備大部分情況下信號(hào)也較為穩(wěn)定，同時(shí)NORMAC 7000B下滑設(shè)備也在一定程度上存在信號(hào)不穩(wěn)定情況，因此形成了非設(shè)備原因?qū)е孪禄盘?hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象的共識(shí)。

2.3 機(jī)場(chǎng)地貌及電磁環(huán)境排查

2017年11月，在民航西南地區(qū)管理局的協(xié)調(diào)幫助下中航二所專家到滄源機(jī)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，幫助機(jī)場(chǎng)查找下滑信號(hào)不穩(wěn)定原因。之后中航二所專家根據(jù)機(jī)場(chǎng)周邊地形對(duì)滄源佤山機(jī)場(chǎng)下滑臺(tái)進(jìn)行了模擬仿真建模分析，分析報(bào)告結(jié)論顯示，下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象與機(jī)場(chǎng)保護(hù)區(qū)及周邊地形無關(guān)。

2019年，滄源機(jī)場(chǎng)協(xié)調(diào)臨滄市無線電管理辦公室對(duì)下滑保護(hù)區(qū)及主降端進(jìn)近航路區(qū)域開展了電磁環(huán)境排查，排查報(bào)告結(jié)論顯示，排查過程中未發(fā)現(xiàn)會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)下滑信號(hào)造成有害影響的干擾信號(hào)。

2.4 航空器接收排查

針對(duì)該現(xiàn)象，滄源機(jī)場(chǎng)在2017年8月協(xié)調(diào)飛行校驗(yàn)中心開產(chǎn)了定期校驗(yàn)及特殊校驗(yàn)。校驗(yàn)過程中，校飛機(jī)組報(bào)告：“經(jīng)過數(shù)次調(diào)整，起伏現(xiàn)象仍無法取得明顯改善后，機(jī)組斷開無線電高度表，采用氣壓高度表進(jìn)行測(cè)試，在斷開無線電高度表后，下滑道抖動(dòng)現(xiàn)象消失，下滑道整體態(tài)勢(shì)平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)良好。”經(jīng)過此次校驗(yàn)，引出了航空器“無線電高度表”介入儀表計(jì)算，由于機(jī)場(chǎng)短五邊特殊的斷崖地形，導(dǎo)致航空器進(jìn)近時(shí)無線電高度表所測(cè)量的航空器距地高度極快減小，與正常的下滑道下降率形成邏輯沖突并相互修正，從而引起了航空器儀表上顯示下滑信號(hào)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。通過與校飛機(jī)組的溝通得知，對(duì)于較小的下滑信號(hào)抖動(dòng)，過量的修正可能導(dǎo)致飛機(jī)無法修正到合適的位置，導(dǎo)致飛機(jī)出現(xiàn)反復(fù)修正，最終使飛機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離下滑道，而進(jìn)近后期自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的增益及敏感性均會(huì)減低，飛機(jī)又無法修正到下滑道上，并且“航母”地形機(jī)場(chǎng)多次出現(xiàn)有類似現(xiàn)象，存在一定的共性。

但由于“無線電高度表”為航空器必備設(shè)備，內(nèi)在邏輯算法獲取困難，且執(zhí)飛滄源機(jī)場(chǎng)的航班中僅有少量航班報(bào)告下滑不穩(wěn)定情況，故不能斷定機(jī)載設(shè)備邏輯沖突是導(dǎo)致航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定的直接原因。

2.5 氣象原因排查

眾所周知，甚高頻無線電信號(hào)基本不受除雷電外的天氣環(huán)境干擾，而下滑信標(biāo)工作在甚高頻頻段上，理應(yīng)不受氣象條件影響。但是在航班及設(shè)備保障工作中，發(fā)現(xiàn)在天氣條件復(fù)雜的時(shí)候，機(jī)組反映下滑道不穩(wěn)定情況頻率會(huì)明顯增加，且所報(bào)告的不穩(wěn)定位置幅度也有細(xì)節(jié)上的出入。初步判斷，機(jī)場(chǎng)地形及保護(hù)區(qū)正常無變化屬于定量，設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)正常也屬于定量，但是抖動(dòng)的位置及距離存在變化屬于變量，因此懷疑下滑信號(hào)抖動(dòng)還存在其他原因。

之后自2019年6月開始，滄源機(jī)場(chǎng)對(duì)每個(gè)航班使用下滑的情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（內(nèi)容包括抖動(dòng)情況、位置、距離及當(dāng)時(shí)的天氣情況等），統(tǒng)計(jì)航班共758架次，其中，用盲降進(jìn)近的有505架次，占總架次的66.62%，反應(yīng)下滑抖動(dòng)的有225架次，占總架次的29.68%。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，下滑抖動(dòng)距離多集中在0.5 NM至2 NM之間，占總數(shù)的84.4%。關(guān)于天氣情況，在使用盲降的航班中，西北風(fēng)時(shí)反映抖動(dòng)的概率明顯大于其余風(fēng)向，且隨著風(fēng)速的增大，反映抖動(dòng)的概率逐步增高，隨著云高的增高，反映抖動(dòng)的概率逐步降低。在風(fēng)速大于6 m/s的情況下反映下滑信號(hào)不穩(wěn)定的航班達(dá)到了使用盲降航班總數(shù)的80%，在云高低于90 m的情況下反映下滑信號(hào)不穩(wěn)定的航班達(dá)到了使用盲降航班總數(shù)的70%。

可以看出，機(jī)組反映下滑信號(hào)不穩(wěn)定的頻率與風(fēng)向、風(fēng)速、云高呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律相關(guān)。通過與多位機(jī)組溝通，判斷在復(fù)雜天氣原因下，航空器容易受到氣流影響，導(dǎo)致飛行姿態(tài)難以掌控，而氣候條件導(dǎo)致的飛行姿態(tài)變化與下滑信號(hào)本身在合理門限范圍內(nèi)的抖動(dòng)相互疊加，導(dǎo)致了航空器出現(xiàn)明顯的偏離下滑道的情況。

同時(shí)山地“航母型”機(jī)場(chǎng)由于特殊地形原因，在特定風(fēng)向的前置條件下，風(fēng)速較大時(shí)，容易在主降端五邊形成山地波現(xiàn)象。山地波中的下沉氣流也將直接影響到飛機(jī)的姿態(tài)或性能變化。

3 結(jié)論

經(jīng)過逐條排查，基本確定滄源機(jī)場(chǎng)航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象的發(fā)生與設(shè)備、場(chǎng)地及電磁環(huán)境無關(guān)，但與機(jī)場(chǎng)氣象條件存在一定的相關(guān)性。由于下滑信號(hào)并不受氣象條件影響，結(jié)合飛行校驗(yàn)中的“無線電高度表”試驗(yàn)，可以看出，導(dǎo)致航空器接收下滑信號(hào)不穩(wěn)定現(xiàn)象的原因更多的與航空器飛行姿態(tài)呈現(xiàn)出較高的相關(guān)性，而并非單一原因?qū)е?。特別考慮到山地波存在的可能性，在后續(xù)的原因分析與研究方向上，應(yīng)重點(diǎn)考慮氣象條件對(duì)航空器姿態(tài)造成的影響。

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