目前正在我國正式實施的縮小航空垂直間隔標準,在空中架起的多層立交,像地面加寬道路一樣,這無疑是件好事。消息傳來,人們在拍手稱快的同時,也有一份擔心和希冀,空中立交會不會發生航線擁堵?
根據民航方面的消息,中國民航已于北京時間11月22日零時起,在我國8400米以上、12500米以下的空域實施縮小垂直間隔標準(RVSM),飛機的巡航高度層將由過去的7個增加到13個,空域容量和利用率將得到明顯提高,對增強航班流量控制能力,減少航班延誤具有極大的促進作用。
緩解航路繁忙
飛機在空中飛行,靠水平和垂直間隔來保持安全運行。飛機飛行的“路”即航路,其寬度是固定的,飛機不能並排飛,但可以在不同高度層上飛行,整個航路就像一座“空中立交橋”,而立交橋的層數對空中航班流量有直接影響。
目前,我國的民航運輸總週轉量已經位居世界第二位,空中交通日益繁忙。就像車流量日益增大就要有更寬的公路一樣,要求我們“拓寬”航路。實施RVSM則可以有效滿足這一需求。
“在國際上,可用巡航高度層緊張的問題很早就出現了,國際民航組織從上世紀70年代就開始研究縮小垂直間隔標準的問題。”北京航空航天大學電子信息工程學院教授張學軍告訴記者。
縮小垂直間隔標準具體是指在高度層2萬9千英尺(8859米)至4萬1千英尺(12500米)之間的高度層空間範圍內,飛機之間的垂直間隔標準由過去的2000英尺(約600米)縮小為1000英尺(約300米),該空間範圍內飛行高度層的數量從原有的7個增加到13個,新增6個飛行高度層,使可用飛行高度層數量增加了86%%,顯著增加了空域容量。
現在世界上大多數國家和地區都已經或即將開始實施RVSM。資料顯示,自2002年1月24日在歐洲空域開始實施縮小垂直間隔後,整個空域飛行流量增加了20%左右,有效地緩解了歐洲空域的擁擠狀況,減少了航班延誤。
改變空管標準
“RVSM是空中交通管理領域的一項新技術,它的實施是一個龐大的系統工程,涉及到空管的很多方面。比如:空中交通管制、空域管理、飛機適航等。”張學軍説。
在空中交通管制方面,需要進行多項管制標準的改變,需要重新進行管制員培訓,需要修改管制自動化系統。在空域管理方面,RVSM屬於空域資源的精細化管理,是空域改革的一個環節。在飛機適航方面,需要進行飛機的適航審定。民航總局飛標司司長蔣懷宇此前曾表示,11月21日後,對於不滿足RVSM相關適航標準的飛機,是不允許在RVSM空域飛行的。此外,為了保證RVSM實施空域的安全性,還需要成立專門的機構對整個RVSM實施前後的空域運行風險進行量化,評估其運行風險是否處於可接受的水平之內。
飛機之間的垂直間隔縮小了,飛行衝突的概率將增加。如何保證飛行安全,避免空中相撞或者危險接近,是一個重要問題。由於RVSM的核心是精確地控制飛機的飛行高度,按照有關規定,所有在此空域飛行的飛機,都具有兩套獨立的高度測量系統,一套高度告警系統和一套自動高度保持裝置。
目前,中國民航在高空飛行的飛機基本上都符合縮小垂直間隔的適航要求。另外,國航、東航和南航等飛國際航線的航空公司在國外縮小垂直間隔後已安全運行多年,具備了豐富的經驗。因此,空管局方面稱,乘客們不必擔心安全問題,大可以放心出行。
降低燃油消耗
除了增加空域容量、減少航班延誤之外,張學軍認為,我國實施RVSM還有以下幾方面的考慮。
首先,實施RVSM提供更多可用的飛行高度層供飛行員選擇。通過選擇優化的飛行高度,可以降低燃油消耗,降低航空公司運行成本。據官方預測,實施縮小垂直間隔後,小于500海裏的短途航班燃油效率可提高0.7%%,中長途航班可提高1%%,我國每年將可節省燃油費約4億元。其次,空中交通管制員將有更多的高度層可以用來調配飛機,提高了管制的靈活性,減少了工作負荷,降低了由管制原因導致飛行衝突的可能性。最後,全球絕大多數國家和地區已經實施了RVSM。在我國原有的邊境空域存在一個轉換區域,有3個對頭飛行的高度層,嚴重影響飛行安全。我國實施RVSM後,將基本消除因飛行高度層轉換導致的不安全因素,有利於我國與周邊國家和地區實現飛行高度層的順暢銜接。
另有報道稱,此舉將為我國開放低空飛行的私人飛機和公務飛機打下基礎。
對此,張學軍指出,“實施RVSM對於開放低空飛行沒有直接關係,但是有很多可以借鑒的地方。低空空域的開發管理是一項極其龐雜的系統工程,涉及通信、導航、監視和空中交通管理的方方面面,設施設備複雜,牽涉層面多,技術難度大。我國RVSM的成功實施將為低空空域的逐步開放積累多方面的寶貴經驗,包括空域資源劃設和使用、空管保障設施的健全和完善、相關法規標準的制訂和完善。”
我國縮小垂直間隔新技術在全球處領先水平,公眾無須擔心安全
縮小垂直間隔是國際民航組織近年來積極倡導的新技術,我國在硬體設施和飛行人員培訓方面,都已經完全與國際接軌,甚至在全球處於領先水平。國家863計劃“RVSM運行安全監視平臺項目”負責人張學軍教授和中國南方航空公司國際事務部張恒閣經理認為乘客大可放心乘坐。
600米縮短為300米
與汽車在地面行駛一樣,飛機也不可以隨意“亂飛”,只能在固定的航道上飛行。航道是一個立體空間,只要高度層有一定間隔,允許飛機平行飛,而且特別為航空器飛行劃設了相對於海平面的飛行高度橫面。
根據我國航行規則,此前我國航線飛行的高度層配備為:真航線角在0度至179度範圍由600米至6000米,每隔300米為一個高度層;6000米以上,每隔600米為一個高度層。真航線角在180度至359度範圍內,從900米至5700米,每隔300米為一個高度層;7000米以上每隔600米為一個高度層。現代民航運輸的飛行最佳巡航高度層和飛行的大部分時間通常都集中在9000米至12500米之間,在這一空間範圍內,我國原來只有7個高度層,空域使用率不高。
張學軍教授告訴記者:“600米的垂直間隔是根據早期飛機的飛行性能結合航空運輸實際發展狀況制定的。隨著航空運輸業的快速發展,上世紀80年代初,國際民用航空組織開始研究修改航空器垂直飛行間隔標準問題。各種風險評估後認為:在9000米至12500米空域將飛行的垂直間隔標準縮減到300米在技術上是可行的,300米是避免相鄰高度層的飛機尾流相互影響的安全垂直間隔。”
南方航空公司負責政府事務的張恒閣經理告訴記者:“近年來,空中交通市場需求日趨旺盛,航班也越來越多,交通需求大幅增加。而事實上,在飛行高度層的允許範圍內,民用航空掌握的空間只是很少的一部分,愈發難以滿足日益增長的航班需求。此次實施縮小垂直間隔飛行高度層,同一垂直空間裏,原來只能同時容納7架飛機,現在可以容納13架,增加了近1倍,應該可以極大地緩解由於可用高度層缺乏而造成的空中交通繁忙。”
技術有安全保障
空中的300米似乎是個很短的距離,每個高度層只有300米的垂直空間,會不會存在一些安全隱患呢?
張學軍教授這樣解答我們的疑惑:“飛機之間的垂直間隔縮短了,相鄰高度層上飛機的碰撞風險必定會受到影響。但是這種影響是控制在可以接受範圍內的。按照民航有關規定,所有在縮小垂直間隔空域內飛行的飛機,都必須有兩套獨立的高度測量系統,一套高度告警系統和一套自動高度保持裝置,這就保證了飛機飛行高度的精確性。飛機在平飛階段,一旦其實際飛行高度與其預選高度層高度出現偏離時,高度告警系統發出音頻告警信號,提醒飛行員注意保持高度。而自動高度保持裝置則將在出現較大偏離(如大於45米)時,利用高度捕獲功能來調節飛行高度使之保持在預選高度層上。自動高度保持裝置可以有效降低飛行工作強度,使機組有更多精力來兼顧其他飛行操作和管制指令。”
張教授又介紹道:“民航有關部門已經對全國縮小垂直間隔的空域進行了風險評估,採用300米垂直間隔標準所帶來的風險滿足國際民航組織關於空域運行安全水平的要求。北大西洋空域1997年就開始實施縮小垂直間隔,隨後在太平洋、大西洋、歐洲大陸、南中國海、中東、北美、南美、東亞等地區空域陸續成功地實施了縮小垂直間隔,實踐證明,由於縮小垂直間隔而引入的風險是可以接受的。”
確保萬無一失
據悉,為確保縮小垂直間隔工作萬無一失,針對管制運行中航空器出現緊急情況,需要執行緊急下降或改變高度等風險管理的重點內容,民航各有關單位特製定了縮小垂直間隔各類管制工作程序。
民航總局和各航空公司也對相關人員進行了嚴格培訓,對空管保障設施設備和機載設備進行了升級更新,做到了機載設備達不到要求不能進入RVSM區域,飛行員、管制員沒有經過培訓不能上崗。
南方航空的張恒閣經理説:“無論硬體設施,還是飛行人員培訓,我們都已經完全與國際接軌,甚至在全球範圍內處於領先水平,2007年,我們國家航空飛行的重大事故率為零,可以説是2007年度全球最高。”
世界各國8年多的實踐表明,實施縮小垂直間隔是安全的。飛行高度層增加後,空中飛行更加順暢,飛行流量順暢了,安全才有保證。
降低成本提高效益
實施縮小垂直間隔後,空中交通管制員可以通過靈活選擇更加優化的飛行高度層,減少航空器地面延誤和空中等待,提高航空運行效率,降低航空器燃油消耗,符合國家大力提倡的節能減排的政策要求。據中國民用航空總局空中交通管理局官方網站上介紹,美國實施RVSM進行了成本效益分析表明:每年燃油節省1.86%%(505.2百萬加侖/年)。2003年估算節省53億美元,2005年估算節省88億美元。實施RVSM節省燃油中,其中90%%是歸功於通過增加了6個高度層後可以獲得燃油優化的飛行高度層,10%%是歸功於因管制調配原因減少航空器的機動飛行、高度層改變和速度調整。
張學軍教授介紹道:“據預測,實施縮小垂直間隔後,我國每年由於減少航班延誤帶來的效益將達到15億元。”(記者 張強)