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文檔簡介

1、進(jìn)近著陸安全分析1緒論課題背景及目的在航空業(yè)飛速發(fā)展并不斷成熟的今天,飛行事故仍然是無法避免的,平均每年都有50余起重大飛行事故導(dǎo)致人員死亡的,平均每年都有1000余條生命在飛行事故中結(jié)束。在享受著飛機(jī)為我們的生活帶來各種便利的同時也看到了各種各樣的飛行事故,而飛行事故大多數(shù)都發(fā)生在進(jìn)場著陸的那8分鐘,在這些飛行事故當(dāng)中,又有80%的事故是由飛行員自生造成的。飛機(jī)在進(jìn)場著陸階段是最繁忙,最不穩(wěn)定的階段,對飛行員而言,進(jìn)場飛行階段又是最疲勞的階段,外加進(jìn)場著陸階段又有可能會遭遇到天氣突變現(xiàn)象,使得進(jìn)場著陸階段成為事故高發(fā)階段,正因為事故多,危害性大,我們才應(yīng)該更加重視,更加謹(jǐn)慎。我認(rèn)為,完善的機(jī)

2、場設(shè)備條件,可靠的記載設(shè)備運行,以及嚴(yán)肅的進(jìn)場著陸飛行紀(jì)律,是做好一個安全著陸最基本的前提條件,這次論文我也同樣會圍繞上述觀點進(jìn)行材料搜集,討論并分析進(jìn)場著陸安全性這一論題。作為一名未來民航客機(jī)駕駛員,我希望通過這次論文的機(jī)會,不僅可以總結(jié)自己曾經(jīng)在飛行訓(xùn)練階段對進(jìn)場著陸階段的理解和認(rèn)識,而且我還可以通過對搜索和收集的各類有關(guān)進(jìn)場著陸階段的事故分析和經(jīng)驗教訓(xùn)的學(xué)習(xí),從而達(dá)到在未來的飛行工作中警示自己與提醒他人的作用。國內(nèi)外研究狀況飛機(jī)進(jìn)場著陸技術(shù)已十分成熟,雖然自20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的微波著陸系統(tǒng)(MLS原計劃要取代儀表著陸系統(tǒng)(ILS),但迄今為止,微波著陸系統(tǒng)并沒有完全取代儀表著陸系統(tǒng)

3、。從全球范圍來看,儀表著陸系統(tǒng)以其低成本,低維護(hù),高性價比的實用性原則仍然占據(jù)著陸設(shè)備的主導(dǎo)地位,但由于儀表著陸系統(tǒng)工作頻率較低,波束固定且較寬,因此工作頻道少,波束易受地形和天氣的影響,精度低,只有一條航向、下滑道。這些缺點使得儀表著陸系統(tǒng)難于滿足川類氣象條件下安全著陸的要求。微波著陸系統(tǒng)相應(yīng)于儀表著陸系統(tǒng)的航向臺,下滑臺設(shè)置了方位臺,反方位臺,仰角臺。這些導(dǎo)航臺都在同一頻率上發(fā)射,為了便于分區(qū)在同一頻率發(fā)射不同信息,微波著陸系統(tǒng)采用時分多路體制,代替儀表著陸系統(tǒng)中的指點標(biāo),采用精密測距器(PDME提供連續(xù)的精確距離信息,為保證飛機(jī)拉平階段的滑行和實現(xiàn)軟著陸,微波著陸系統(tǒng)還可以設(shè)置拉平臺,提

4、供飛機(jī)在跑道上空的高度信息,微波著陸系統(tǒng)還可以裝備數(shù)據(jù)分系統(tǒng)以進(jìn)行地一空數(shù)據(jù)傳輸,傳送當(dāng)?shù)貧庀髼l件,跑道長度等信息。由此可見,微波著陸系統(tǒng)較儀表著陸系統(tǒng)更加精密,相信隨著航空事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,微波著陸系統(tǒng)或是更加先進(jìn)的進(jìn)近著陸系統(tǒng)將會為我們的飛行提供更安全的保障。論文構(gòu)成及研究內(nèi)容本文通過敘述上世紀(jì)90年代發(fā)生的幾起典型進(jìn)近著陸階段的飛行事故,進(jìn)而分析并闡述引發(fā)進(jìn)近著陸階段飛行事故的原因,在著重討論典型事故的同時分析了現(xiàn)代機(jī)載設(shè)備對當(dāng)今航空業(yè)的卓越貢獻(xiàn),最后就我個人在西澳飛行學(xué)院進(jìn)行飛行訓(xùn)練的親身感受,進(jìn)一步論證了進(jìn)近著陸階段在整個飛行過程中的重要性,以及影響進(jìn)近著陸階段飛行安全的因素。2典型

5、進(jìn)場著陸階段的飛行事故進(jìn)近著陸(8分鐘)和起飛階段(3分鐘)是航空飛行器最容易發(fā)生重大事故階段,民航人將其視為“危險的11分鐘”。據(jù)統(tǒng)計,從1980年到1996年,全世界運輸機(jī)共發(fā)生重大飛行事故621起,其中,被航空運輸界稱為“航空殺手”的重大進(jìn)近著陸事故為287起,占46%287起重大進(jìn)近著陸事故共造成7185人死亡,平均每起事故死亡25人,占平均機(jī)載人員的63%發(fā)生在進(jìn)近著陸階段的287起事故中,進(jìn)近階段占97起;按飛機(jī)狀態(tài)分析,飛機(jī)失去控制或在惡劣氣象條件下墜毀占131起,可控飛機(jī)撞地占120起。九十年代幾起典型進(jìn)場著陸階段事故簡述1991年2月1日,合眾國航空公司一架波音737-300

6、飛機(jī)在洛杉磯機(jī)場著陸時,與一架已被批準(zhǔn)起飛的梅特羅川飛機(jī)相撞,造成34人死亡。空中交通管制指揮失誤造成了兩架飛機(jī)相撞。1994年9月8日,合眾國航空公司一架波音737飛機(jī)在向匹茲堡國際機(jī)場夜間進(jìn)近時墜毀,機(jī)上5名機(jī)組人員和127名旅客全部遇難。這架波音737飛機(jī)的方向舵操縱裝置里的液壓油被污染,液壓油里所含雜質(zhì)是新液壓油的500倍。試驗證明,液壓油污染對方向舵操縱有影響,而這架飛機(jī)正是因液壓舵故障造成飛機(jī)向左急劇滾轉(zhuǎn)而墜毀。1994年10月31日,亞美利加鷹航空公司一架ATR27短程客機(jī)在羅斯勞恩等待進(jìn)近著陸時墜毀,機(jī)上64名旅客和4名機(jī)組人員全部遇難。飛機(jī)下降高度后,機(jī)組人員收到飛機(jī)飛行太快

7、的警報,他們只好放下襟翼。機(jī)組人員在收起襟翼時右副翼偏轉(zhuǎn),機(jī)組試圖改出,但飛機(jī)再次向右大斜度滾轉(zhuǎn),接著滾轉(zhuǎn)成倒飛,飛機(jī)失控墜毀??赡苁菣C(jī)翼結(jié)冰造成了飛機(jī)失控墜毀。1997年5月8日中國南方航空公司深圳分公司一架波音737-300飛機(jī),在深圳機(jī)場失事。機(jī)上65名旅客和9名機(jī)組人員,其中33名旅客和2名機(jī)組人員死亡。事故原因:飛機(jī)在最后進(jìn)近過程中遇到大雨,機(jī)組人員在看不清道面的情況下,判斷高度不準(zhǔn),造成重著陸跳躍,飛機(jī)起落架嚴(yán)重毀壞,機(jī)身結(jié)構(gòu)受損和部分操作系統(tǒng)失靈。飛機(jī)復(fù)飛時,機(jī)組人員不了解飛機(jī)損壞的情況,第二次著陸時,大速度帶下俯角觸地,飛機(jī)斷成+、二截。1998年12月11日泰國航空公司一架空

8、客A310-200飛機(jī),在泰國南部距素叨他機(jī)場3公里處墜毀。機(jī)上共146人,其中101人喪生。事故原因:氣象條件惡劣,正在下著大雨,因機(jī)場擴(kuò)建,儀表著陸系統(tǒng)已關(guān)閉。在惡劣天氣中引導(dǎo)飛機(jī)安全著著陸的導(dǎo)航設(shè)備不足,飛機(jī)在暴風(fēng)雨中試圖著陸3次均未成功,最后墜毀在橡膠林中。1999年2月24日中國西南航空公司一架圖-154飛機(jī)在向浙江溫州機(jī)場進(jìn)近時墜毀,機(jī)上50名旅客和11名機(jī)組人員全部遇難。事故原因:這架圖-154飛機(jī)在白天和氣象條件良好的情況下向溫州機(jī)場進(jìn)近時,在距離機(jī)場約30公里處撞地墜毀。空中交通管制最后批準(zhǔn)飛機(jī)從1000米下降到700米。飛機(jī)在墜毀前沒有發(fā)出緊急呼叫。機(jī)長不執(zhí)行發(fā)動機(jī)故障程序

9、造成飛機(jī)失控墜毀1994年12月13日,美利堅鷹航公司一架執(zhí)行3379航班任務(wù)的超噴氣流31飛機(jī)在向羅利?達(dá)勒姆國際機(jī)場進(jìn)近時墜毀,2名駕駛員和13名旅客死亡,5名旅客幸免于難,飛機(jī)被強(qiáng)大的撞擊力和隨后的大火毀壞。3379航班切入著陸航向信標(biāo)臺之后,使用儀表著陸系統(tǒng)向達(dá)勒姆國際機(jī)場5L跑道進(jìn)近著陸。超噴氣流31飛機(jī)通過第五邊進(jìn)近點之后,機(jī)長發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)點火指示燈亮起。機(jī)長推斷左發(fā)動機(jī)熄火,但他并沒有執(zhí)行發(fā)動機(jī)故障程序,而是決定中斷進(jìn)近著陸并復(fù)飛。機(jī)長喊出右發(fā)動機(jī)最大功率后,飛機(jī)開始左轉(zhuǎn)彎。此時,飛機(jī)左發(fā)動機(jī)實際正處于空中慢車狀態(tài),飛機(jī)空速降低,失速警告喇叭發(fā)出警報。副駕駛告訴機(jī)長減小迎角,但隨后

10、飛機(jī)下降率迅速增加,機(jī)長失去了對飛機(jī)的控制,飛機(jī)墜毀在5L跑道入口西南7.5公里處。這起飛機(jī)墜毀事故是在夜間儀表飛行氣象條件下的。從機(jī)長尸體中提取的毒物樣品表明,機(jī)長的肝臟和肌肉液體中含有一種抗組胺劑。抗阻按劑對降低警覺性、反應(yīng)遲鈍和改變知覺有潛在的作用。雖然國家運輸安全委員會不能肯定抗組胺劑影響了機(jī)長操縱飛機(jī)的能力,但安全委員會認(rèn)為,飛機(jī)駕駛員、空中交通管制員、航行調(diào)度員和其他航空人員不了解許多藥物的潛在危險是非常危險的。一架波音757飛機(jī)在進(jìn)近時撞山1995年12月20日,美國美利堅航空公司一架執(zhí)行965航班任務(wù)的波音757-223飛機(jī)在夜間向哥倫比亞卡利機(jī)場下降高度進(jìn)近時,撞在布加附近的

11、圣何塞山上失事。機(jī)上所有機(jī)組人員和旅客155人,除4名旅客幸存外,其他151人全部遇難。美利堅航的這架波音757飛機(jī)是夜間從機(jī)場北部下降高度,向卡利機(jī)場進(jìn)近的,機(jī)組使用的是甚高頻全向信標(biāo)/測距儀進(jìn)近的下降程序,波音757飛機(jī)在8900英尺高度飛行時撞在了高度為12000英尺的圣何塞山上。飛機(jī)撞山的位置大約在卡利機(jī)場以北65公里處,在飛機(jī)進(jìn)場著陸程序規(guī)定的下降航線以東大約18公里的地方。也就是說,飛機(jī)向東偏離下降航線18公里。3影響進(jìn)場著陸安全的各種因素在上個章節(jié)中我們了解了發(fā)生在90年代的幾起進(jìn)場著陸階段的重大飛行事故。事物的發(fā)生和發(fā)展都有其原因可尋,飛行事故也是如此。如今的航空界花費了大量的

12、精力在飛行事故的研究與預(yù)防方面,為的就是能確保我們的飛行能夠更加安全,盡早的發(fā)現(xiàn)將要發(fā)生的任何影響飛行安全的隱患,并將其遏制在萌芽當(dāng)中。本章節(jié)我們將介紹影響進(jìn)場著陸安全的各種因素,并對嚴(yán)重影響飛行安全的因素經(jīng)行詳細(xì)的分析。任何進(jìn)場著陸程序都必須由四種元素組成:天氣、機(jī)場、飛機(jī)以及飛行員,所以,任何進(jìn)場著陸階段的事故根源也都出自這四種元素中的一種甚至是多種。特殊天氣條件下對進(jìn)場著陸安全的影響根據(jù)國際民航組織對1970?1985年16年間各種飛行事故的原因所做的統(tǒng)計,天氣因素所占的比重平均達(dá)30%最高的1982年竟高達(dá)49.5%,最低的1978年亦有21.9%。這些事故約有一半發(fā)生在最后進(jìn)近著陸階

13、段。影響進(jìn)近著陸階段最嚴(yán)重的因素是:云、風(fēng)、霧等因素,其中風(fēng)這個因素又以低空風(fēng)切變最為突出。云對整個飛行階段的影響很大,在進(jìn)近著陸階段更是不容忽視,如低云降低了飛行能見度,可嚴(yán)重妨礙飛機(jī)的著陸,云中飛行可產(chǎn)生飛機(jī)積冰,在云中或云外飛行都會碰到飛機(jī)顛簸,影響飛機(jī)的氣動性,在云中飛行,還會使飛行員產(chǎn)生錯覺。能見度與進(jìn)場著陸的關(guān)系極為密切,它是決定飛行氣象條件簡單或復(fù)雜,能否著陸的重要依據(jù)之一。低空飛行時,能目視看清地標(biāo)對進(jìn)場著陸安全尤為重要。所以掌握能見度的狀態(tài)及其變化規(guī)律,對保障進(jìn)場著陸安全有重要意義。飛機(jī)積冰對進(jìn)場著陸有很大的影響,積冰的必要條件是在飛行高度上,空中有過冷水滴,且飛機(jī)表面溫度在

14、零度以下。當(dāng)升力面結(jié)冰時,使得飛機(jī)的氣動特性和飛行特性顯著變壞,從而減小了升力增加了阻力,減小了飛機(jī)的臨界迎角,使得飛機(jī)更容易失速,升力面結(jié)冰同時也影響了飛機(jī)的操縱性。由于云中氣流的無規(guī)則運動常常會對其中或附近飛行的飛機(jī)產(chǎn)生顛簸,顛簸同樣對進(jìn)場著陸有很大的影響,它可以改變飛機(jī)的飛行迎角,影響飛機(jī)進(jìn)近時的穩(wěn)定性,嚴(yán)重時使得飛機(jī)過載,損壞飛機(jī)的升力面,破壞操縱性,從而使飛機(jī)失控。在云中飛行,由于自然天地線變得模糊不清,缺少水平參照,如果飛行員憑身體的感覺,以視覺、前庭覺以及運動覺判斷飛機(jī)的姿態(tài)和運動狀態(tài),常會發(fā)生錯覺。錯覺產(chǎn)生的原因與人耳中平衡器官的生理功能有關(guān)。錯覺會導(dǎo)致飛行員對飛機(jī)操作判斷的錯

15、誤。雷暴是由強(qiáng)烈發(fā)展的積雨云產(chǎn)生的,形成強(qiáng)烈積雨云需要有深厚而明顯的不穩(wěn)定氣層,充沛的水汽和足夠的沖擊力。在雷暴云的整個發(fā)展過程中,始終存在著強(qiáng)烈的垂直氣流,特別是在成熟階段,強(qiáng)烈的上升與下降氣流并存,而且具有很強(qiáng)的陣性,可導(dǎo)致飛機(jī)在幾秒鐘內(nèi)飛行高度常可變化幾十米甚至幾百米。在雷暴云發(fā)展階段的濃積云中,由于云體已伸至oc層高度以上,云中水滴呈過冷狀態(tài),含水量和水滴直徑又較大,所以在其上部飛行常常發(fā)生較強(qiáng)的積冰。在雷暴的成熟階段,云中含水量和過冷水滴達(dá)到最大,強(qiáng)烈的上升氣流把過冷水滴帶至高空,甚至在砧狀云頂中有少量過冷水滴存在。所以,在云中0c以上的區(qū)域飛行都會發(fā)生積冰,在云的中部常常遇到強(qiáng)積冰

16、,在云頂飛行有弱積冰。飛機(jī)在雷暴附近飛行還易遇到冰雹,雖然直接由冰雹造成的結(jié)構(gòu)損壞比較少見,但對機(jī)翼前沿和發(fā)動機(jī)的輕微損傷比較普遍。通常,在成熟階段的雷暴云中,飛行高度為3000?9000m時,遭遇冰雹的可能性最大。有時,由于冰雹被強(qiáng)烈的上升氣流帶到高空,沿砧狀云頂被拋到云外,因而在積雨云砧下面飛行時,也有可能被冰雹擊傷。雷電也是由雷暴產(chǎn)生的一種對飛行影響很大的天氣現(xiàn)象,飛機(jī)一旦被雷電擊中,一般造成飛機(jī)部分損壞,如機(jī)翼、尾翼、雷達(dá)天線罩、機(jī)身等處被強(qiáng)電流燒出一些洞或凹形小坑。閃電電流進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)造成設(shè)備及電源損壞,甚至危機(jī)機(jī)組及乘客的安全。閃電及其引起的瞬間電場對儀表、通信、導(dǎo)航及著陸系統(tǒng)造成干

17、擾或中斷,甚至造成磁化,如果油箱被閃電擊中可能發(fā)生燃燒或爆炸。下?lián)舯┝饔址Q強(qiáng)下沖氣流,它是雷暴強(qiáng)烈發(fā)展的產(chǎn)物。雷暴云中伴隨著傾盆大雨存在著強(qiáng)烈的下降氣流,當(dāng)它沖瀉到低空時,在近地面會形成強(qiáng)勁的外流一雷暴大風(fēng)。能引起地面或近地面出現(xiàn)大于18m/s雷暴大風(fēng)的那股突發(fā)性的強(qiáng)烈下降氣流,稱為下?lián)舯┝?。下?lián)舯┝髟诘孛娴娘L(fēng)是直線風(fēng),即從雷暴云下基本呈直線狀向外流動,水平尺度為4?40km=在下?lián)舯┝鞯恼麄€直線氣流中,還嵌有一些小尺度輻散性氣流,這些小尺度外流系統(tǒng)為微下?lián)舯┝?。微下?lián)舯┝鞒霈F(xiàn)在下?lián)舯┝髦?,水平尺度?00?4000m地面風(fēng)速在22m/s以上,離地100m高度上的下降氣流速度可達(dá)每秒幾十米。

18、下?lián)舯┝骱臀⑾聯(lián)舯┝髦袕?qiáng)烈的下降氣流、雷暴大風(fēng),以及極強(qiáng)的垂直風(fēng)切變對飛機(jī)的著陸有極大的危害。龍卷,從積雨云中伸展出來的漏斗狀的猛烈旋轉(zhuǎn)的云柱叫龍卷。龍卷是在極不穩(wěn)定天氣下由空氣強(qiáng)烈對流運動而產(chǎn)生的一種伴隨著高速旋轉(zhuǎn)的漏斗狀云柱的強(qiáng)風(fēng)渦旋,其中心附近風(fēng)速可達(dá)100m/s?200m/s,最大300m/s,比臺風(fēng)(產(chǎn)生于海上)近中心最大風(fēng)速大好幾倍。其破壞性極強(qiáng)。對飛機(jī)進(jìn)近著陸階段飛行的影響也非常明顯。進(jìn)近著陸事故與進(jìn)近著陸導(dǎo)航設(shè)備許多因素影響著飛機(jī)在進(jìn)近著陸階段發(fā)生重大事故,其中包括機(jī)場進(jìn)近著陸導(dǎo)航設(shè)備、空中交通管制、航空公司的運營標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)組的世紀(jì)飛行經(jīng)驗。但研究數(shù)據(jù)表明,機(jī)場有精確進(jìn)近著陸導(dǎo)航

19、設(shè)備可以明顯降低飛機(jī)在進(jìn)近著陸階段發(fā)生重大事故。國際飛行安全基金會對全功能精確進(jìn)近著陸和導(dǎo)航設(shè)備的研究表明,全世界非精確進(jìn)近著陸發(fā)生重大事故的危險性是精確進(jìn)近著陸的5倍,有的地區(qū)是3倍,有的地區(qū)高達(dá)8倍。研究人員還認(rèn)為航站進(jìn)近雷達(dá)是造成重大進(jìn)近著陸事故的三大因素之一。影響進(jìn)近著陸的其他決定性因素包括空中交通管理,航空公司運營標(biāo)準(zhǔn)和實際經(jīng)驗,機(jī)場周圍的地形、氣象條件和其他障礙物等。影響進(jìn)近著陸的因素很多,危險因素和進(jìn)近著陸事故的實際關(guān)系雖然不能說是一種因果關(guān)系,但兩者之間確實密切相關(guān)。因此,機(jī)場管理部門可以用精確進(jìn)近著陸導(dǎo)航設(shè)備使發(fā)生進(jìn)近著陸事故的危險降到最低。各航空公司的安全操作程序不同,但都

20、必須達(dá)到或超過國際要求的操作標(biāo)準(zhǔn)。不同的飛機(jī)性能,不同的設(shè)備性能及運營者和機(jī)組人員怎樣使用都會造成很大的差異。專業(yè)訓(xùn)練和機(jī)組圖水平的操作能力在作出是否繼續(xù)進(jìn)近著陸等重大決定方面或者是否認(rèn)識到飛機(jī)和機(jī)組在特殊情況下的極限也影響安全進(jìn)近著陸。國際飛行安全基金會進(jìn)行的精確儀表進(jìn)近著陸的安全值調(diào)查是要量化精確儀表進(jìn)近著陸的好處?;饡z查了世界進(jìn)近著陸事故數(shù)據(jù)的原始資料,調(diào)查了運營者在世界各地使用的有代表性的557個機(jī)場,以確定機(jī)場的性能范圍、飛機(jī)、設(shè)備和機(jī)組等因素的多變性。從安全觀點看,民用航空運輸系統(tǒng)的三個主要組成部分是:飛機(jī)、飛機(jī)設(shè)備和飛機(jī)操作(包括飛機(jī)維修和地面服務(wù));機(jī)場導(dǎo)航設(shè)施(如跑道、滑

21、行道燈光照明系統(tǒng),機(jī)場周圍復(fù)雜的地形和其他障礙物分布,進(jìn)近著陸導(dǎo)航設(shè)備,起飛和爬升航道等)和地面保障設(shè)備(如空中交通管制、通信系統(tǒng)、氣象信息系統(tǒng)和其他危險報警系統(tǒng)等)。良好的技術(shù)手段、清楚地了解環(huán)境(如設(shè)計良好的進(jìn)近著陸圖等)和飛機(jī)機(jī)組戰(zhàn)勝危險的高超技術(shù)能降低影響安全進(jìn)近著陸的氣象、地形等不利環(huán)境因素的危害。在影響安全進(jìn)近著陸的所有因素中,人作出的決定和采取的措施實際上決定了進(jìn)近著陸是否能成功。1992年10月14日,以色列航空公司一架波音747貨機(jī)在阿姆斯特丹史基浦機(jī)場起飛后,3號發(fā)動機(jī)外掛梁和發(fā)動機(jī)從飛機(jī)上脫落,機(jī)長在試圖返回機(jī)場降落時,飛機(jī)失去控制而墜毀在住宅區(qū),造成機(jī)上4名機(jī)組人員和地

22、面43人死亡。此后機(jī)場和機(jī)場周圍的安全問題引起了廣泛關(guān)注。雖然安全機(jī)場的構(gòu)成條件還沒有明確定義,但因為大部分航空事故發(fā)生在機(jī)場或機(jī)場附近,而且隨著飛行活動的不斷增加,大家對機(jī)場周圍地面人員的安全問題更加關(guān)心。安全機(jī)場應(yīng)著重檢查影響飛行安全的機(jī)場因素和非機(jī)場因素之間的相互作用。研究的飛機(jī)事故數(shù)據(jù)表明,全世界大多數(shù)重大航空運輸事故是進(jìn)近著陸事故和可控飛行撞地事故。航空運輸界的飛行專家認(rèn)為,建立穩(wěn)定的進(jìn)近是最大限度降低進(jìn)近著陸事故的基本。國際飛行安全基金會和國際降低可控飛行撞地事故特別小組調(diào)查的數(shù)據(jù)表明,飛機(jī)上沒有安裝近地報警系統(tǒng)、近地報警系統(tǒng)使用不當(dāng)和使用梯級下降進(jìn)近航路(特別在非精確進(jìn)近著陸)與

23、許多可控飛機(jī)撞地事故有關(guān)。梯級下降進(jìn)近可能會束縛駕駛員建立穩(wěn)定的進(jìn)近著陸。影響機(jī)場和機(jī)場周圍安全的其他因素包括:組織因素;空中交通管理訓(xùn)練、程序和操作;飛行機(jī)組訓(xùn)練、程序和操作;飛行機(jī)組和空中交通管制人員之間的有效通信;跑道狀況和快速脫離跑道用的滑出道布局;氣象和其他飛行條件(如黑暗、能見度);達(dá)到或超過國際標(biāo)準(zhǔn)的程度。要減少機(jī)場地區(qū)的飛行事故,就必須使用自動設(shè)備和使用訓(xùn)練有素、經(jīng)驗豐富的機(jī)組駕駛裝備先進(jìn)、維修良好的飛機(jī)進(jìn)行精確儀表進(jìn)近著陸和綜合導(dǎo)航進(jìn)近著陸。減少進(jìn)近著陸事故的重要性顯而易見,如果能消滅進(jìn)近著陸事故,世界民用航空運輸?shù)氖鹿仕劳鋈藬?shù)就可以減少80%雖然民用航空運輸事故和死亡人數(shù)都

24、很低,但航空事故比其他事故更令公眾關(guān)注,因此,無論從精神觀點還是從經(jīng)濟(jì)觀點來看,防止發(fā)生飛行事故非常重要。事故調(diào)查表明,進(jìn)近著陸事故幾乎都是由一系列因素造成的,航空運輸系統(tǒng)的各個組成部分都可能造成飛行事故。飛行事故不應(yīng)該被視為不常發(fā)生的孤立事件,而應(yīng)視為一系列現(xiàn)有因素和潛在因素的必然結(jié)果,有的飛行事故是外部環(huán)境因素和系統(tǒng)故障相結(jié)合造成的??煽仫w行撞地事故的調(diào)查報告和收集到的其他資料表明,造成可控飛行撞地事故的因素主要有下列8種:飛行操作;飛行機(jī)組;環(huán)境;機(jī)場和進(jìn)近著陸方法;空中交通管制;飛機(jī);航空公司(組織機(jī)構(gòu));規(guī)章制度;根據(jù)國際民航組織、機(jī)場國際委員會和美國聯(lián)邦航空局提供的世界557個大機(jī)

25、場的事故數(shù)據(jù),國際飛行安全基金會對1984年至1993年全世界發(fā)生的132起進(jìn)近著陸事故進(jìn)行了研究。按發(fā)生事故機(jī)場的所在地區(qū)劃分,拉丁美洲、歐洲和北美洲地區(qū)的機(jī)場共發(fā)生進(jìn)近著陸事故88起,占全世界進(jìn)近著陸事故的66%拉丁美洲發(fā)生的進(jìn)近著陸事故率最高,平均每百萬降落架次發(fā)生進(jìn)近著陸事故32起,進(jìn)近著陸事故率最低的北美洲平均每百萬降落架次發(fā)生進(jìn)近著陸事故僅4起。按發(fā)生進(jìn)近著陸事故的飛機(jī)類型劃分,噴氣式運輸機(jī)發(fā)生的進(jìn)近著陸事故多達(dá)61起,占全部事故的46.2%,其次是短程螺旋槳飛機(jī)和公務(wù)噴氣機(jī),分別發(fā)生重大進(jìn)近著陸事故21起和20起。在10年中發(fā)生的132起進(jìn)近著陸事故中,定期航班占70起,非定期航

26、班占41起,情況不明的占21起。若按客運航班和貨運航班劃分,客運航班占85起,貨運航班占23起,情況不明的占16起。按國際和國內(nèi)航班劃分,國際航班占40起,國內(nèi)航班占51起,情況不明的占41起。在造成進(jìn)近著陸事故的諸多因素中,與機(jī)場有關(guān)的因素包括進(jìn)近著陸燈、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近航道、進(jìn)近著陸雷達(dá)、高地、目視進(jìn)近下滑道指示器、精確進(jìn)近著陸航道顯示器、航站自動情報服務(wù)系統(tǒng)和飛行氣象情報系統(tǒng)。另外,霧、雨、冰、雪、風(fēng)、雷暴和風(fēng)切變等氣象因素也與飛機(jī)進(jìn)近著陸事故有關(guān)。飛機(jī)在進(jìn)近著陸階段發(fā)生的重大事故與飛機(jī)的各種危險因素密切相關(guān)。某種危險因素的危險系數(shù)越大,該危險因素對進(jìn)近著陸的危害就越大。機(jī)場沒有精確進(jìn)近著陸設(shè)備

27、的危險系數(shù)是5.2,沒有航站自動情報服務(wù)/飛行氣象情報系統(tǒng)的危險系數(shù)是3.9,沒有航站進(jìn)近雷達(dá)的危險系數(shù)是3.1,沒有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近航道的危險系數(shù)1.6。機(jī)場沒有精確進(jìn)近著陸設(shè)備的平均危險系數(shù)是5.2,其中亞太地區(qū)的危險系數(shù)是7.7,北美5.8,歐洲4.1,非洲3.6,拉美3.9,東歐和中東沒有提供這方面的數(shù)據(jù)。機(jī)場沒有進(jìn)近雷達(dá)的平均危險系數(shù)3.1,其中歐洲3.5,亞太地區(qū)3,中東1.3,非洲1.2,拉美1.2,東歐和北美沒有提供這方面的數(shù)據(jù)。機(jī)場沒有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近航道的平均危險系數(shù)是1.6,其中北美1.9, TOC o 1-5 h z 亞太地區(qū)1.8,非洲1.6,東歐和中東沒有提供數(shù)據(jù)。英語學(xué)習(xí)和訓(xùn)練也

28、是個重要問題。英語是飛行機(jī)組和空中交通管制員之間進(jìn)行通信的國際標(biāo)準(zhǔn)語言,非英語國家的飛機(jī)駕駛員和空中交通管制員必須努力提高英語口語水平。許多航空公司和空中交通管理部門正在努力提高駕駛員和管制員的標(biāo)準(zhǔn)通信用語水平。研究重大進(jìn)近著陸事故和進(jìn)近著陸導(dǎo)航設(shè)備的主要目的是為了查清“飛機(jī)精確進(jìn)近著陸和非精確著陸發(fā)生重大事故的危險性是否存在很大差異”。國際飛行安全基金會的研究結(jié)果表明,商用運輸機(jī)在非精確進(jìn)近著陸時發(fā)生的重大事故率比精確進(jìn)近著陸時高5倍多,其中,拉丁美洲的非精確進(jìn)近著陸事故率比精確進(jìn)近著陸高3倍,而亞太地區(qū)則圖達(dá)8倍。非精密進(jìn)近著陸容易發(fā)生事故的主要原因是非精確進(jìn)近著陸不像精確進(jìn)近著陸那樣在跑

29、道末端提供垂直面制導(dǎo),這樣,飛行機(jī)組在進(jìn)近著陸時就必須更加有效地操縱飛機(jī)。飛行機(jī)組在操縱飛機(jī)進(jìn)行非精確進(jìn)近著陸時比精確著陸時出現(xiàn)差錯的機(jī)會更多,這可能是飛行機(jī)組工作負(fù)擔(dān)增加和必須對情況保持清醒認(rèn)識造成的。飛機(jī)在進(jìn)近著陸時,沒有航站進(jìn)近雷達(dá)引導(dǎo)發(fā)生的重大事故率比有航站進(jìn)近雷達(dá)引導(dǎo)高3倍。歐洲、亞太和北美地區(qū)凡安裝儀表著陸系統(tǒng)的機(jī)場大都安裝了航站進(jìn)近雷達(dá),因此,飛機(jī)在這些機(jī)場進(jìn)近著陸比較安全;但沒有安裝航站進(jìn)近雷達(dá)的機(jī)場大都沒有安裝儀表進(jìn)近著陸系統(tǒng),飛機(jī)在這些機(jī)場進(jìn)近著陸時發(fā)生的事故率就比較高。飛機(jī)在世界各地機(jī)場進(jìn)近著陸時,使用航站進(jìn)近雷達(dá)的頻率相差很大。在北美洲,有航站進(jìn)近雷達(dá)引導(dǎo)的進(jìn)近著陸和沒

30、有雷達(dá)引導(dǎo)的進(jìn)近著陸和沒有雷達(dá)引導(dǎo)的進(jìn)近著陸比為44:1,而非洲和拉丁美洲有雷達(dá)引導(dǎo)的進(jìn)近著陸和沒有雷達(dá)引導(dǎo)的進(jìn)近著陸為1:1。航站進(jìn)近雷達(dá)顯然對飛機(jī)進(jìn)近著陸起到了很好的保護(hù)作用。空中交通管制員可以通過進(jìn)近雷達(dá),及時發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的飛行軌跡低于進(jìn)近航道或偏離進(jìn)近航線。如果飛機(jī)低于或偏離進(jìn)近航線,空中交通管制員便向飛行機(jī)組發(fā)出警告,避免發(fā)生重大進(jìn)近著陸事故。飛機(jī)進(jìn)近著陸是否安全與機(jī)場的服務(wù)質(zhì)量高低密切相關(guān),小機(jī)場或飛機(jī)起降少的機(jī)場沒有足夠的財力安裝航站進(jìn)近雷達(dá)。國際飛行安全基金會對進(jìn)近著陸事故進(jìn)行研究分析后,得出了下列結(jié)論:1、拉丁美洲和非洲是進(jìn)近著陸事故率最高的地區(qū),其次是東歐。西歐和北美的進(jìn)近著陸

31、事故率最低,;拉丁美洲的進(jìn)近著陸事故率是北美洲的7倍;2、根據(jù)全世界的統(tǒng)計,商業(yè)運輸機(jī)的非精確進(jìn)近著陸事故率是精確進(jìn)近著陸的5倍;3、沒有航站進(jìn)近雷達(dá)的機(jī)場發(fā)生的進(jìn)近著陸事故率是有進(jìn)近雷達(dá)機(jī)場的3倍。沒有航站進(jìn)近雷達(dá)和精確進(jìn)近著陸設(shè)備的機(jī)場發(fā)生的進(jìn)近著陸事故最多;4、機(jī)場周圍的復(fù)雜地形雖然對進(jìn)近著陸沒有明顯影響,但高地也是造成進(jìn)近著陸事故的一個隱患;5、首次在沒有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近航線的北美和非洲機(jī)場進(jìn)場著陸時,發(fā)生的事故率比在有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)近航線的機(jī)場高1.5倍;6、在已知光線狀態(tài)的84起重大進(jìn)近著陸事故中,65%勺事故發(fā)生在夜晚、黃昏或黎明;7、在已知氣象條件的72起重大進(jìn)近著陸事故中,65%勺事故發(fā)生在

32、儀表飛行氣象條件下,42%勺事故發(fā)生在有霧氣象條件下,43%勺事故發(fā)生在降雨氣象條件下;8、僅有2起重大進(jìn)近著陸事故與惡劣的氣象條件(冰、雷暴、風(fēng)切變和大風(fēng))有關(guān);9、45%勺重大進(jìn)近著陸事故涉及到可控制飛行撞地;10、16%勺重大進(jìn)近著陸事故與飛行機(jī)組不能處理的某種機(jī)械故障有關(guān)。4進(jìn)近著陸系統(tǒng)非精確儀表進(jìn)近系統(tǒng)自動側(cè)向器(ADFADF是英文AutomaticDirectionFinding的縮寫。它是利用設(shè)置在地面的無方向無線電信標(biāo)NDB(Non-DirectionBeacon)發(fā)射的無線電波,在機(jī)上用環(huán)狀方向性天線接收和處理,以確定NDE所在方向的測角無線電導(dǎo)航設(shè)備,位置線為直線。機(jī)載無線

33、電定向儀(ADF是一種最小值側(cè)向的整幅式測角無線電導(dǎo)航設(shè)備,亦稱無線電羅盤(RadioCompasS。它的配套設(shè)備是地面的無方向信標(biāo)(NDB。其工作頻率在150kHz?1800kHz范圍內(nèi),屬于中、長波波段。在此波段內(nèi),可靠的方向信息只能從地波或直達(dá)波才能得至腹地波可以作用到幾百千米,但也常受到天波的污染,特別在夜間,只有當(dāng)飛機(jī)離地面導(dǎo)航臺較近,在很好的地波覆蓋范圍內(nèi),方位讀數(shù)才可靠。當(dāng)接收點的場強(qiáng)較大,且不考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)的影響時,系統(tǒng)的測向精度為2。左右。自動測向儀指示的角度是以飛機(jī)縱軸為基準(zhǔn),順時針轉(zhuǎn)向飛機(jī)到導(dǎo)航臺連線之間的夾角,要確定導(dǎo)航臺相對于飛機(jī)的方位,還必須知道飛機(jī)的航向,因此需要與

34、磁羅盤或其他航向測量設(shè)備結(jié)合。為了獲取度數(shù)的方便,飛機(jī)上常把磁羅盤與自動測向儀的指示部分合在一起,稱為無線電磁指示器(RMI,RadioMagneticIndicator)。機(jī)載自動測向儀由羅盤接收機(jī)、天線及控制盒等組成。輸出的方位信號送到無線電磁指示器(RMI)和水平狀態(tài)指示器(HIS)指示。接收機(jī)除在自動測向時使用外,還可單獨與垂直天線連接,接收導(dǎo)航臺發(fā)出的音頻調(diào)制的識別信號及其他信息,接收機(jī)輸出的音頻信號通過音頻選擇系統(tǒng)供飛行員監(jiān)聽。羅盤接收機(jī)是普通外差式報話兩用接收機(jī);天線系統(tǒng)包括環(huán)狀天線和垂直天線;環(huán)狀天線可以是轉(zhuǎn)動的也可以是固定的;控制盒用于控制系統(tǒng)的工作頻率及裝換系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

35、體統(tǒng)的工作狀態(tài)包括三種情況:1、ANT(天線)一由垂直天線接收信號作為普通接收機(jī)使用。2、ADF(自動測向儀)一垂直天線和環(huán)狀天線聯(lián)合接收信號進(jìn)行自動側(cè)向。3、TEST(測試)一按下測試按鈕時,指示器指示規(guī)定的數(shù)值(一般為90),以確定系統(tǒng)工作是否正常系統(tǒng)主要性能指示1、頻率范圍150kHz?1800kHz屬于中、長波波段。2、作用距離作用距離的遠(yuǎn)近由地面導(dǎo)航臺發(fā)射功率及機(jī)上接收機(jī)靈敏度決定。一般可達(dá)300km左右。3、識別符號地面導(dǎo)航臺發(fā)射的識別信號采用1020Hz調(diào)制的兩個英文字符的莫爾斯電碼。4、設(shè)備精度信號較強(qiáng)時,不考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)的影響,設(shè)備精度為2左右。信號較弱時,設(shè)備精度為3左右。影

36、響系統(tǒng)測向誤差的原因除設(shè)備誤差外,還包括:1、夜間極化誤差(夜間效應(yīng))雖然地面導(dǎo)航臺發(fā)射的是垂直極化波,但經(jīng)電離層反射后,其極化方式有所改變,天波中除垂直極化分量外,常存在水平極化分量。水平極化風(fēng)量將在環(huán)狀天線的水平部分產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,使環(huán)狀天線平面對準(zhǔn)導(dǎo)航臺方向時,合成電動勢不為零,進(jìn)而引起指示器指針的擺動造成誤差。由于天波的影響在夜間尤為顯著,因此稱為夜間極化誤差(夜間效應(yīng))。在頻率較高的中波波段,其誤差可達(dá)10。?15。在黃昏和日出時,由于電離層的參數(shù)變動劇烈,其誤差可更大。2、地形誤差無線電波在傳播過程中,若遇到地形變化,如山峰、海岸等,會產(chǎn)生繞射、折射等使傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象,從而

37、使ADF的測向產(chǎn)生誤差。3、大氣干擾誤差空中的雨、雪、云、冰晶、沙塵等微粒均可能帶有電荷,當(dāng)它們與飛機(jī)摩擦后,可能產(chǎn)生靜電放射。靜電放射時發(fā)生各種頻率的電波,其中主要是中、長波。這些干擾電波加強(qiáng)了接收機(jī)的噪音,造成了調(diào)諧的困難,并使指示器的指示出擺動或緩慢旋轉(zhuǎn)。當(dāng)飛機(jī)在雷、雨、云附近飛行時,由于雷、雨、云中存在大量靜電放射,其影響更大。4、無聲錐的影響地面導(dǎo)航臺由于采用垂直天線發(fā)射信號,在天線上信號很弱,因此當(dāng)飛機(jī)處于導(dǎo)航臺上的一個錐形區(qū)域時,指示會不穩(wěn)定,當(dāng)飛機(jī)飛越導(dǎo)航臺上空時,指示也不能立即改變180。該區(qū)域稱為無聲錐。全向信標(biāo)系統(tǒng)(VOR全向信標(biāo)系統(tǒng)VOR(V.H.FOmnidirect

38、ionalRange)是一種相位式近程甚高頻測角與航系統(tǒng),位置線為直線。它的機(jī)上設(shè)備通過接收地面VOF導(dǎo)航臺發(fā)射的電波,可以直接確定以導(dǎo)航臺所在位置的北向為基準(zhǔn)的飛機(jī)方位。與同樣是測角導(dǎo)航設(shè)備的ADF相比較,VORM有以下特點:1、ADF采用地面無方向發(fā)射,機(jī)上用方向性天線接收的方法測角;VOF則采用地面用方向性天線發(fā)射,機(jī)上用無方向天線接收的測角。2、VOR可以接提供飛機(jī)的方位角(相對于地面導(dǎo)航臺)而無需航向基準(zhǔn),其精度高于ADF3、工作頻率高(在超短波波段),因此受靜電干擾小,指示較穩(wěn)定。但作用距離受實現(xiàn)距離限制,與飛行高度有關(guān)。4、地面導(dǎo)航臺的場地要求較高,如果地形起伏較大或有大型建筑物

39、位于天線附近,則由于反射波的干涉,會引起較大的方位誤差。全向信標(biāo)的頻率范圍從108MH118MHz但根據(jù)用途不同分為兩段。用于航路導(dǎo)航的VOF與航臺(簡稱CVOR,使用頻率為112MHz-118MHz每隔50kHz為一頻點,供120個頻點。其作用距離當(dāng)飛機(jī)高度足夠時可達(dá)100nmile以上。采用北向作為方位基準(zhǔn)。用于引導(dǎo)進(jìn)近著陸的VOR(終端VOR簡稱TVOR導(dǎo)航臺,使用頻率在108MHz-112MHz該頻段每隔50kHz一個頻點,共有80個頻點,其中小數(shù)點后第一位為偶數(shù)的頻點為TVOF使用,其他40個頻點歸儀表著陸系統(tǒng)的導(dǎo)航臺(ILSLOC使用。TVOR常設(shè)置在跑道后方,采用跑道延長線作為方

40、位基準(zhǔn),其作用距離一般在25nmile以上。全向信標(biāo)是利用兩個30Hz的低頻信號進(jìn)行比相來測定飛機(jī)方位的。這兩個信號分別稱為基準(zhǔn)相位信號和可變相位信號。基準(zhǔn)相位信號是用30Hz低頻信號先調(diào)頻到9960Hz的負(fù)載頻上,然后調(diào)頻到載頻(108MH-118MHz上,用無方向性天線發(fā)射??勺兿辔恍盘柺怯?0Hz低頻信號直接對載頻調(diào)幅,然后由方向性天線發(fā)射。飛機(jī)在相對于臺的任何即可確定飛機(jī)所在方位上,通過測量基準(zhǔn)信號和可變信號之間的相位差,的方位。VOF機(jī)載設(shè)備由接收機(jī)、甚高頻導(dǎo)航控制盒、天線和指示器構(gòu)成。接收機(jī)的高頻率部分與普通外差接收機(jī)相同,將接收天線接收的信號經(jīng)調(diào)諧放大,選擇出所需要的VOR地面導(dǎo)

41、航臺信號,進(jìn)行振幅檢波。檢波后的信號分為兩路,一路經(jīng)9960Hz濾波器、限幅器、鑒頻器得到30Hz基準(zhǔn)相位信號;另一路經(jīng)30Hz濾波器、放大器得到30Hz可變相位信號。將這兩個信號送入相位比較器,其輸出給指示器提供方位指示。在某些型號的民航機(jī)上,VOR接收機(jī)常與下一節(jié)中介紹的儀表著陸系統(tǒng)(ILS)的各接收裝置組合在一起,稱為甚高頻導(dǎo)航接收機(jī)。甚高頻導(dǎo)航控制盒常用于對機(jī)上包括VOF在內(nèi)的甚高頻通訊、導(dǎo)航設(shè)備轉(zhuǎn)換工作頻率和測試檢查之用。VOR天線與ILS中的航向信標(biāo)(LOC天線共用,一般安裝在垂直安定面兩側(cè)。VOR的讀數(shù)可由無線電磁指示器(RMI)上直接讀出飛機(jī)方位,亦可在水平位置指示器HIS(航

42、道偏離指示器)上讀出飛機(jī)與預(yù)選航道之間的偏離情況。4.1.3測距器測距儀DME(DistaneeMeasuringEquipment)是一種常用的為飛機(jī)提供從飛機(jī)到地面導(dǎo)航臺的空間距離信息的無線電導(dǎo)航設(shè)備,它的位置線是圓。它采用有源回答的脈沖測距方式,與空中交通管制的二次雷達(dá)不同,它是由飛機(jī)發(fā)出詢問信號而由地面應(yīng)答器發(fā)出應(yīng)答信號,地面應(yīng)答器常與VOF導(dǎo)航臺裝置在一起,形成p9近程定位導(dǎo)航系統(tǒng)。測距器測量的空間斜距與地面距離之間存在差別。利用測距器提供的距離信息,除了可以進(jìn)行近程導(dǎo)航定位外,還可以用于與儀表著陸系統(tǒng)相配合,引導(dǎo)飛機(jī)進(jìn)近以及引導(dǎo)飛機(jī)在機(jī)場上空作等待圓周飛行等導(dǎo)航任務(wù)。如果不同的飛機(jī)

43、用相同的重復(fù)頻率發(fā)出詢問脈沖,則機(jī)載詢問器的接收機(jī)可能捕捉到應(yīng)答器回答其他飛機(jī)的應(yīng)答脈沖,而誤認(rèn)為是回答自身詢問脈沖的應(yīng)答脈沖并進(jìn)行跟蹤。為了避免這種情況的出現(xiàn),詢問脈沖對的重復(fù)頻率在平均值附近作隨機(jī)的變化,這種變化稱為“頻閃效應(yīng)”。不同飛機(jī)的隨機(jī)變化規(guī)律各不相同,詢問器只捕捉和追蹤與發(fā)出的詢問脈沖重復(fù)頻率完全一致的應(yīng)答脈沖,從而排除了錯誤跟蹤和測距。機(jī)載詢問器由詢問機(jī)(收發(fā)機(jī))、甚高頻導(dǎo)航控制盒、距離顯示器及天線組成。詢問機(jī)是由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、距離測量電路等組成。在詢問機(jī)和天線的共同作用下,完成詢問信號的發(fā)射、應(yīng)答信號的接收以及距離的測量。顯示器用于顯示飛機(jī)到地面應(yīng)答器的斜距,經(jīng)過計算,還可

44、以顯示飛機(jī)的地速及飛機(jī)到地面應(yīng)答器所在地點的待飛時間。天線為刀形天線,由收發(fā)機(jī)共用。由于測距器與空中交通管制的二次雷達(dá)應(yīng)答器工作于同一波段,因此其天線可以互換使用。DME工作狀態(tài)的控制及頻率的轉(zhuǎn)換由甚高頻導(dǎo)航控制盒控制。由于DME勺工作頻率通常與VOF或ILS的航向信標(biāo)配對使用,因此在控制盒上只需要選擇VOF或航向信標(biāo)的頻率,而DME的頻率即隨動選定。DME的作用距離當(dāng)飛行高度夠時,可達(dá)200nmile左右,但當(dāng)甚高頻控制盒上的頻率選擇航向信標(biāo)頻率時,DME的工作距離有意地選擇在50nmile之內(nèi),此時,機(jī)載詢問器只搜索、跟蹤距離由零到50nmile內(nèi)的應(yīng)答信號。4.2精確儀表進(jìn)近系統(tǒng)儀表著陸

45、系統(tǒng)(ILS)1、概述著陸是飛機(jī)航行中的一個重要階段。著陸時,飛行員必須在很短的時間內(nèi)完成許多要求很高的操作。若僅靠目視著陸,為保證安全,飛行員需要在很遠(yuǎn)的距離上就能清晰地看到跑道,一般要求在飛行高度不低于1000英尺時,水平能見度不小于3英里(1英里=1.609公里)。為了保證飛機(jī)能在夜里或不良?xì)夂驐l件下安全的著陸,必須由無線電導(dǎo)航系統(tǒng)向飛機(jī)提供高精度的儀表指示,指示出飛機(jī)與正確下滑航道之間的偏離程度。目前,民航機(jī)場主要使用的著陸用無線電導(dǎo)航系統(tǒng)為儀表著陸系統(tǒng)ILS(InstrumentLandingSystem)和微波著陸系統(tǒng)MLS國際民航組織ICAO按照跑道上的水平能見度RVR(Runw

46、ayVisualRange)把氣象條件分為三類,并除川類氣象條件外,規(guī)定了決斷高度(DHDecisionHeight),在此高度上,飛行員能根據(jù)能否清晰地看到跑道,對著陸和復(fù)飛作出決斷。各類著陸條件如表4-1所列表4-1各類著陸條件類另y水平能見度(m決斷高度DH(m)I80060n40030JA2000JB500JC50以內(nèi)0儀表著陸系統(tǒng)常能引導(dǎo)飛機(jī)在I類或U類氣象條件下著陸,它的地面設(shè)備由三部分組成:(1)航向信標(biāo)(LOC航向信標(biāo)提供與跑道中線垂直的無線點航線信號。(2)下滑信標(biāo)(GS下滑信標(biāo)提供與跑道成2?3傾角的無線電下滑道信號。(3)指點信標(biāo)(MB在距跑道端幾個特定點上垂直向上發(fā)射錐

47、形波束,為飛機(jī)提供距離檢驗。2、航向信標(biāo)LOC(Localizer)航向信標(biāo)發(fā)射頻率為108.10MH才111.95MHz,在此頻率范圍內(nèi),每隔50kHz為一頻率,且小數(shù)點后第一位為奇數(shù),共為40個波道。地面航向臺沿跑道中心線兩側(cè)發(fā)射兩束水平交叉的輻射波瓣。跑道左邊(沿著陸航向道)的輻射波瓣被90Hz低頻信號調(diào)幅,跑道右邊的輻射波瓣被150Hz低調(diào)信號調(diào)幅。當(dāng)飛機(jī)在著陸航向道附近時,機(jī)上航向接收機(jī)接收到的信號同時被90Hz和150Hz低頻信號調(diào)幅。當(dāng)飛機(jī)飛行在跑道中心線上時,兩者的調(diào)制系數(shù)相同,均為20%儀表指針或水平位置指示器HIS中的航道桿在中心位置,當(dāng)飛機(jī)飛行在跑道中心線的左邊時,90H

48、z信號的調(diào)制系數(shù)將大于150Hz信號的調(diào)制系數(shù),儀表指針或航道桿將偏向右邊,此時飛機(jī)應(yīng)向右修正航向;當(dāng)飛機(jī)飛行在跑道中心線右邊時,情況與上述相反。用航道桿指示飛機(jī)的航向偏離程度時,每一點代表0.5。航向臺安裝在跑道中心線的延長線上,當(dāng)飛機(jī)飛行高度在600m以上時,要求在航向道左右10扇形范圍內(nèi)有效導(dǎo)航距離應(yīng)達(dá)25nmile,最低不得少于18nmile。在航向道左右350扇形范圍內(nèi),有效導(dǎo)航距離應(yīng)達(dá)17nmile,最低不得少于10nmile。航向臺的識別信號為1020Hz調(diào)制的、2?3個英文字符的莫爾斯電碼。3、下滑信標(biāo)GS(Glideslope)下滑臺輻射上下兩個交叉波瓣,載頻為329.15M

49、Hz-335.00MHz為一頻點,共有40個波瓣。下滑臺的各個頻道與LOC配對使用,如表4-2所列表4-2航向/下滑頻率對分配表(MHZ航向信標(biāo)下滑信標(biāo)108.10334.70108.30334.10108.50329.90108.70330.50108.90329.30109.10331.40109.30332.00109.50332.60109.70333.20109.90333.80110.10334.40110.30335.00110.50329.60110.70330.20110.90330.80111.10331.70111.30332.30111.50332.90111.7033

50、3.50111.90331.10航向信標(biāo)下滑信標(biāo)108.15334.55108.35333.95108.55329.75108.75330.75108.95329.15109.15331.25109.35331.85109.55332.35109.75333.05109.95333.65110.15334.25110.35334.85110.55329.45110.75330.05110.95330.65111.15331.55111.35332.15111.55332.75111.75333.35111.65330.95下滑臺上波瓣的甚高頻載波被90Hz低頻信號調(diào)幅,下波瓣的甚高頻載波被15

51、0Hz低頻信號調(diào)幅。兩者調(diào)制系數(shù)相等的方向與地面成2。?3的仰角,與地面成該仰角的平面即為規(guī)定的下滑道面。當(dāng)飛機(jī)的下滑角低于下滑道時。下滑接收機(jī)接收的150Hz調(diào)制系數(shù)大于90Hz的調(diào)制系數(shù),下滑指針向上偏轉(zhuǎn),反之則向下偏轉(zhuǎn)在跑道中心線兩側(cè)為8的扇形區(qū)內(nèi),當(dāng)規(guī)定的下滑角為B時,下滑臺應(yīng)在下限為0.39,上限為1.79的范圍內(nèi)提供最小為10nmile的有效導(dǎo)航距離。下滑臺的識別信號與航向臺相同。4、指點標(biāo)MB(MarkerBeacon)配合儀表著陸系統(tǒng)使用的指點標(biāo)架設(shè)在進(jìn)近方向的跑道中心線的延長線上,它向上輻射一個錐形波束,發(fā)射功率為12W因此,只有當(dāng)飛機(jī)飛躍其上空時,機(jī)上信標(biāo)接收機(jī)才能收到信號

52、,并發(fā)出相應(yīng)的音響和燈光信號,向飛機(jī)提供地標(biāo)位置信息。國際民航組織規(guī)定大、中型機(jī)場要求設(shè)置三個指標(biāo)臺:遠(yuǎn)指點標(biāo)臺(LOM、中指點標(biāo)臺(MM、和近指點標(biāo)臺(INNERM。遠(yuǎn)指點標(biāo)臺設(shè)置的距離距跑道入口約7200m中指點標(biāo)臺距跑道入口端約1050m近指點標(biāo)臺的位置根據(jù)機(jī)場條件確定,一般離跑道入口約為75m所有指點標(biāo)臺的發(fā)射頻率規(guī)定偉75MHz遠(yuǎn)指點標(biāo)臺的音頻調(diào)幅頻率為400Hz,識別電碼為2劃/秒(藍(lán)色燈);中指點標(biāo)臺的音頻調(diào)幅頻率為1300Hz,識別電碼為1點1戈I/秒(琥珀色燈);近指點標(biāo)臺音頻調(diào)制頻率為3000Hz,識另1J電碼為6點/秒(白色燈)。5、儀表著陸系統(tǒng)的記載設(shè)備(1)接收機(jī)儀表

53、著陸系統(tǒng)的機(jī)載接收機(jī)包括VOR/LO(接收機(jī)(108.00MH118.00MHz),GS接收機(jī)(329.15?335.00MHz),和MB接收機(jī)(75.00MHz)。前兩者裝在一個機(jī)盒內(nèi)。(2)控制盒儀表著陸系統(tǒng)機(jī)載設(shè)備的控制一般是通過甚高頻導(dǎo)航(VHFNAV控制盒實現(xiàn)的,在控制盒上可以選擇航向接收機(jī)的頻率(也相應(yīng)選在了下滑接收機(jī)的頻率)。(3)指示器儀表著陸系統(tǒng)的指示可在幾種不同類型的儀表上顯示,VOR/LO(信息可以在RMI和航道指示器上顯示,下滑道可以在HIS指示器上顯示,GS和LOC可以在姿態(tài)指引儀和飛行指引儀上顯示。(4)天線儀表著陸系統(tǒng)需要三種機(jī)上天線:第一種是水平極化的VOR/L

54、O(公用天線;第二種是用于下滑接收機(jī)的折疊式偶極天線;第三種是用于指點標(biāo)接收機(jī)的換裝天線。微波著陸系統(tǒng)(MLS1、概述由于儀表著陸系統(tǒng)ILS工作頻率較低,波束固定且較寬,因此工作頻道較少,波束易受地形和氣象的影響,精度低,只有一條航向、下滑道。這些缺點是ILS系統(tǒng)難于滿足川類氣象條件下安全著陸的要求,因此許多國家的主要機(jī)場已逐步設(shè)置使用微波著陸系統(tǒng)MLS微波著陸系統(tǒng)相應(yīng)于儀表著陸系統(tǒng)的航向臺、下滑臺設(shè)置了方位臺、反方位臺、仰角臺。這些導(dǎo)航臺都在同一頻率上發(fā)射,頻率范圍為5031MH右5090.7MHz可設(shè)200個頻道,頻道間隔為300kHz,頻道容量相當(dāng)于ILS的5倍。為了便于區(qū)分在同一頻率上

55、發(fā)射的不同信息,MLS采用時分多路體制。代替ILS中的指點標(biāo),采用精密測距器(PDME提供連續(xù)的精確距離信息。為了保證飛機(jī)拉平階段的滑行和實現(xiàn)軟著陸,MLS還可設(shè)置拉平臺,提供飛機(jī)在跑道上空的高度信息。MLS還可以裝備數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)以進(jìn)行地一空數(shù)據(jù)傳輸,傳送當(dāng)?shù)貧庀髼l件、跑道長度等信息。2、微波著陸系統(tǒng)的測角原理國際民航組織確定的微波著陸體制為時基掃描(TRSB/Interscan)微波著陸體制,下面以方位臺為例說明這種體制的微波著陸系統(tǒng)的測角原理。工作時,方位臺天線輻射的是在水平面內(nèi)很窄(約1),而在垂直面內(nèi)較寬(約30)的扇形波束。該波束在水平面內(nèi)從一個極端位置(例如,跑道一側(cè)的60)開始以

56、恒定速度沿規(guī)定方向掃描到另一極端位置(例如,跑道另一側(cè)的60。)。在這一極端位置作短暫停歇后(停止時間為已知的固定值),再沿相反方向,以同樣的速度掃描回到起始位置,再經(jīng)過一段固定休止時間后,重復(fù)上述掃描過程。若在波束掃描所及的空間區(qū)域內(nèi)有飛機(jī)進(jìn)入,則將能接受到方位臺發(fā)射的信號脈沖。當(dāng)扇形波束自初始位置開始,沿一個方向掃過飛機(jī)時,機(jī)上將在此時接收到信號,此信號形成所謂“去”脈沖。當(dāng)波束由另一個極端位置掃回其初始位置過程中,也將掃過飛機(jī),則飛機(jī)上將又一次收到信號,形成所謂“來”脈沖。顯然,飛機(jī)接受到“去”、“來”兩個脈沖之間的時間間隔取決于飛機(jī)在掃描空間中的角度位置。因而,確定出這一時間間隔后,就

57、可以單值地確定出飛機(jī)相對于跑道中心線的方位角。3、拉平臺的測高原理拉平臺用在飛機(jī)拉平階段為飛機(jī)提供距離地面的高度信息,這可以用兩種不同方式來實現(xiàn)。一種方式是利用精密測距器測出距飛機(jī)的距離,拉平臺測出飛機(jī)相對于機(jī)場跑道平面的仰角,然后,通過計算得出飛機(jī)距離地面的高度。另一種方式是由拉平臺單獨提供飛機(jī)在拉平階段距離地面的高度信息。此時,對拉平臺的安裝位置有一定的要求,它必須設(shè)置在飛機(jī)著陸點與跑道中心線相垂直的直線上,在跑道的一側(cè),距中心線100m-200m處。拉平臺天線輻射的波束為扇形平面波束,波束在水平面上的寬度為土80,而在垂直面上的寬度為0.5,扇形波束在垂直面上作快速掃描。其作用距離不小于

58、8nmile。天線安裝時,應(yīng)保證扇形波束的中心線與跑道中心線相垂直。當(dāng)飛機(jī)處于拉平臺的作用覆蓋區(qū)內(nèi)時,將到扇形波束掃過時產(chǎn)生的“去”脈沖和“來”脈沖。這樣,可根據(jù)“來”、“去”脈沖之間的時間間隔,確定出飛機(jī)相對于天線相對中心面的仰角。然后,根據(jù)拉平臺天線與跑道中心線相應(yīng)的垂直距離d及拉平臺天線距離地面的高度卜計算出飛機(jī)高度hh=ho+dtg4、微波著陸系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域國際民航組織要求正向方位的制導(dǎo)區(qū)域應(yīng)能覆蓋到以跑道為中心線土60o的扇形1區(qū)域,垂向覆蓋區(qū)應(yīng)達(dá)20,徑向作用距離30nmile。數(shù)據(jù)更新率為13Hz。3仰角方向的制導(dǎo)區(qū),應(yīng)包括0?20的扇形區(qū)域。徑向作用距離同樣為30nmile數(shù)據(jù)

59、更新率為40Hzo反向的制導(dǎo)區(qū)域(失誤進(jìn)場),應(yīng)該覆蓋到以跑道為中心土40。的扇形區(qū)。徑向作2用距離不小于5nmile。數(shù)據(jù)更新率為6Hz。3拉平臺的制導(dǎo)區(qū)應(yīng)覆蓋-2。?+8的扇形區(qū)。數(shù)據(jù)更新率為40Hz=5、微波著陸系統(tǒng)的機(jī)上裝備微波著陸系統(tǒng)的機(jī)上設(shè)備由天線、微波著陸接收一處理器、測距機(jī)詢問器、控制器和顯示器等組成。對小型飛機(jī)可只配備天線和接收一處理器。機(jī)上天線可以是一般的全向天線,或至少能覆蓋前向120。區(qū)域的弱方向性天線。接收一處理器的接收部分來放大和變換地面設(shè)備輻射的信號。它通常采用兩次變頻超外差式接收機(jī),并能在控制器的控制下,按照需要接收200個頻道中任一頻道的信號。信號處理器的作用

60、是在多徑干擾的情況下,正確識別并跟蹤地面波束掃過飛機(jī)時出現(xiàn)的“去”脈沖和“來”脈沖,計算出飛機(jī)的位置,并解算出各種數(shù)據(jù)信息以及地面臺的識別信號。5如何用現(xiàn)有科技手段降低事故率飛行安全基金會機(jī)載設(shè)備工作組的主要任務(wù)是分析可能會影響進(jìn)近著陸飛行安全的機(jī)載設(shè)備因素,怎樣更好地使用現(xiàn)有機(jī)載設(shè)備和對記載設(shè)備提出改進(jìn)建議,以提高進(jìn)近著陸的安全水平。為了強(qiáng)調(diào)機(jī)組與設(shè)備之間關(guān)系的重要性,機(jī)載設(shè)備工作組對進(jìn)近穩(wěn)定性、視覺錯覺、最大爬升角、氣壓高度表、非精確進(jìn)近程序、復(fù)飛決定、清楚飛機(jī)相對地面的位置、空中交通管制清楚飛機(jī)的位置、全球定位系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GPS/GNSE的使用、航行數(shù)據(jù)庫準(zhǔn)確度、地形和障礙物

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