通用机场空域规划及目视飞行程序研究

近年来,中国的经济持续高速发展,已成为世界第二大经济体,但我国在册通用航空器仅为美国的0.5%;全年通用航空年飞行小时仅为美国的2.1%,通用航空发展比较缓慢,后继发展潜力巨大。随着低空空域开放正式破冰,作为战略性新兴产业重要组成部分的通用航空业,有望成为新的经济增长点。通用机场的主体是航空器和运营人,飞行活动离不开空域的支持,目前国内外相关规范主要侧重于民用运输机场的空域使用和仪表飞行程序设计,对于通航和目视飞行的规章规范相对比较薄弱。本文结合实际工作经验,提出了一套完整的通航机场空域设计方法,为通航运营人、设计人员和空域管理人员提供参考。 

 

 

从全国范围来看,各地的通用航空飞行服务呈现较大的地域化差异。北京、上海、广州等地的通用航空飞行多以公务飞行为主,东北、西部等地以农林喷洒作业飞行为主,渤海湾、东海、南海等沿海地区以海上石油平台通勤飞行为主。不同的业务需求也必然对机场空域的使用提出了不同的要求。 

 

1.当前通航机场空域使用的问题

1)目视飞行程序设计缺乏相关可供参考的设计规章规范。

2)通航机场建设大多参考支线机场,造成不必要的建设门槛。 

3)通航机场运行监视手段缺乏,大多数通航机场的运行由运营人自己掌握,安全难以保障。 

4)通航机场飞行情报服务缺乏,未建立相关统一的情报数据库,通航飞行基本属于独立事件。

5)受周边其他机场和用户使用空域的影响,导致飞行率低。 

 

2 通用机场空域管理及使用

1)管制空域的通航飞行

在管制空域内,一般适用于D类空域的范围来组织通航飞行,在D类空域内对所有飞行的航空器提供空中交通管制服务;仪表飞行规则的航空器需接收目视飞行的航空器的活动情报,目视飞行的航空器应当接收所有航空器的活动情报。 

2)非管制空域的通航飞行

非管制空域性质为空管部门规定的临时性空域,是相对于管制空域而存在的,对非管制空域并不是不管而是管理相对宽松,在此空域内,飞行安全由飞行员负责,一般在1200英尺(1英尺=0.3047m) AGL以下,需飞行员自行保持间隔。

 

 3 通航机场运营机型规划

根据机场的定位,结合国内外运行经验,通航机场规划机型原则如下:

1)直升机:如果是直升机临时起降点或高架直升机,一般考虑承载在5人以下单发机型,以载人为主,如小松鼠、贝尔、罗宾逊R44等。如果有明确产业功能性定位且有固定跑道(或FATO)的直升机场则考虑较大的双发机型,同时对载量的要求应更为严格,如EC225S92AS332等。

2)小型固定翼:空中游览、航空护林、航空喷洒、航空探矿、应急救援等功能定位,一般以私人业务为主,考虑5座以下典型机型。如钻石DA42、钻石DA40D、小熊CC18-18LE500机型等。

3)教练机、公务机:飞机展销,航空私照训练,飞机托管等,或考虑运营省际省内中短途通勤运输。此类机场需考虑性能较好的喷气机和一线公务机型,如湾流,达索,庞巴迪等,并根据客户化的需求对飞行区和飞行程序专门考虑,大多需考虑配置仪表飞行程序,此类机场也应根据功能性和航线运营需求对飞机载量和机场净空有一定要求。

 

4 通航机场导航设施配置

目前我国通航机场一般不建设导航台站。机场采用有仪表设备辅助的目视飞行方式,主要依靠罗盘结合飞行员目视地标自主导航,并尽可能利用周边导航设施辅助飞行。建议机场配备广播式自动相关监视系统(ADS-B)建立机场地空监视能力,以求在低成本条件下提高安全水平。 

 

5 机场本场空域划设

1)固定翼本场空域划设

通用机场一般运行主力为AB类机型,本场空域考虑最大B类飞机进行规划,包含跑道两侧和跑道两个方向的目视起落航线、本场盘旋、本场机动飞行和本场训练航线。 本场目视起落航线用于飞机在本场的上升下降,包含起飞离场爬升到航路高度、进场航班下降高度加入进近落地及本场目视盘旋飞行程序。起落航线的飞行高度,通常为300500m,机场的起落航线通常为左、右航线均可。  参考规划机型,为保障飞行安全,利于飞行操作,目视起落航线飞行高度按机场标高之上300500m设计,飞机稳定下降的标准梯度5%,考虑转弯半径,本场空域跑道两端一般长度不超过10km。以跑道中心线和跑道入口为基准,跑道两端各10km,两侧各5km,使用高度为某个场面气压高度以下,如图1所示。 

 

 

2)直升机本场目视扇区划设

本扇区划分不同于仪表飞行程序中的最低扇区安全高度(MSA),因为没有归航台信号作为参考,不能起到明确安全高度的目的,仅用于划分直升机目视进离场飞行的水平区域范围,超障依然适用于目视原则。 

第一扇区:磁航向001°~091° 

第二扇区:磁航向091°~181° 

第三扇区:磁航向181°~271° 

第四扇区:磁航向271°~001°

每一扇区考虑设置一条或以上目视进离场航线,以满足机场具体业务需求如图2所示。

 

 

6 .进离场航线规划

进离场航线满足运营省际省内中短途通勤运,届时需申报临时进离场航线。航线规划一般考虑本场至某航路点,航线高度在民航终端管制区过渡高度以下。进离场航线一般为本场跑道基准点至航路点连线。进离场飞行在复杂气象条件下遵循仪表飞行规则,目视气象条件下采用有仪表辅助的目视飞行,以本场目视衔接仪表航路航线的方法来实施。 

本场使用飞行高度在一个协议的高度以下,主要目的为基本起降和训练。正常起飞需向空域管理部门提交飞行计划备案,超出本场空域边界和高度上限的飞行活动,以及使用航线的飞行活动,需向空域管理部门申请计划,得到批准后方可起飞。 

 

7 目视航线及目视航图

为便于目视飞行和能见飞行,机场可根据需要定制客户化的目视航图,供机场本场目视起降和周边区域的低空短途航线飞行。目视航图根据各种地理影像图、地形图,标注关键自然地物和地形,以及空域限制,高压线和人工障碍物以及其他不利于飞行的关键因素,提供各种飞行相关的重要信息,同时结合村镇、河流、道路、湖泊、山脉等清晰可辨的目视地标,为飞行员自主导航提供明确参考和指引。 

飞行员须坚持能见飞行原则,保持对关键目视地标全程可见,实时避开云、沙尘、霾等目视不利天气,机场需建立实时地空通话机制和位置报告应答机制,保持低空通信畅通,及时掌握飞行动态。 

 

8 运行标准及注意事项

高度3000m(含)以上,能见度不得小于8km,高度3000m以下,能见度不得小于5km。入云或失去目视参考时,可下降高度,但需参考航图保持飞行高度不低于航线两侧5km范围内最高障碍物之上300m

 

9 空域需求及申报方法

结合通用机场空域需求并根据行业工作流程提出空域航线报批协调等建议流程。

1)机场建设前期要研究明确机场场址位置及空域环境做好场址比选研究,待场址及使用空域基本明确后需报相关部门批准场址及空域成立。

2)在机场立项后,启用前的时间段需按深化后的本场空域设计方案向相关部门报批以满足本期的业务空域需求。

3)远期扩建后涉及航线需要或本场仪表飞行等,待机场取得一定运营经验之后按规定程序协调相关单位申报。 

 

结语

当前,通用机场空域规划和运行方法都在随着通航产业的发展逐步地深化,很多具体的措施仍然处在摸索阶段,但无论如何变化,都应围绕服务通航生产和发展为中心思想,遵循便于飞行操作,利于空管服务,提高运行效率,满足客户化需求等大原则。使得通航机场的空域环境能够真正地服务于机场运营人和所有者,符合国内通用航空的政策引导趋势