张 序，徐菡悦，屈定非，张 佳，杨臻䜣
（1.中国国际航空股份有限公司运行控制中心西南分控中心，四川 成都 610225；
2.中国国际航空股份有限公司西南分公司，四川 成都 610202）
签派放行、飞行监控等航班运行控制工作是安全飞行的前提条件之一[1]，前期有学者[2-5]通过梳理航班保障关键环节对签派放行工作流程进行优化，也有学者[6-9]基于飞机性能等因素完成对飞行航路优选的研究，还有学者[10]针对精细化放行展开对航行通告方面的研究。但每条航路安全飞行所需的基本条件存在差异，航路优选和应急程序设计越来越重要。如：受地形影响，飞机在飞越山区时对性能要求就很高，甚至需要对飞机完成一些改装工作和应急程序设计才能满足行业规章和安全飞行的基本要求，但飞机改装、后期维护和人员资质获取又成为公司的另外一部分成本，航空公司需要兼顾经营效益和安全生产。本文以22分钟氧气型空中客车A320 Neo飞机执行“天府—喀什”航线为样本，结合乌鲁木齐飞行情报区（ZWUQ）发布禁航通告的研究背景，完成样本航线的飞行航路优选工作，并在此基础上完成客舱释压紧急下降和一发失效飘降等应急程序的设计、优化，最后梳理出签派员工作的关键环节。
喀什机场（IATA：KHG，ICAO：ZWSH）距喀什市中心8 km，为4E级军民合用国际机场，是新疆支线航空枢纽。喀什机场的跑道标号为08号和26号。
喀什四季分明，气候干燥、降水稀少，春夏季多风沙、浮尘天气，秋高气爽，冬无严寒。喀什机场春季为多风沙、浮尘天气，一是西北大风造成强沙尘暴天气，通常风速可达8～9级；
二是东灌回流形成东偏南大风，造成强浮尘天气，能见度极差，维持数日不等，对飞行影响较大。夏季气候干热，最高温度可达40.5 ℃，山区午后常有积雨云发展，伴随阵风，短时影响飞行。秋季秋高气爽，晴空少云，天气良好，当有较强冷空气入侵时，有短时风沙、浮尘天气。冬季是喀什机场飞行的黄金季节，天气晴好，有逆温层存在，风力微弱，偶有70～80 m低云，最低温度常在0 ℃以下，满足航空器关键操纵面积冰或者霜的条件，机组应按照相关的操作流程完成除防冰的工作，确保飞行安全。
22分钟氧气型空中客车A320 Neo飞机属于单通道双发中短程客机，机头至尾翼尖的机身长度为36.84 m，机身宽3.95 m，机身高5.86～5.99 m，翼展为35.80 m，水平尾翼翼展为12.45 m，主起落架外轮间距7.59 m，前-后起落架间距为12.64 m。飞机安装两台型号为CFMLEAP-1A26的发动机，发动机推力26 600 LB，飞机油箱包括左右外侧油箱、左右内侧油箱和中央油箱五个部分，可加注18 860 kg的燃油（燃油密度0.795 kg/L），飞机可用业载12 435 kg。不考虑性能的限制，飞机最大滑行质量（Maximum Taxi Weight，简称：MTW）77 400 kg，最大起飞质量（Maximum Take-off Weight，简称：MTOW）77 000 kg，最大着陆质量（Maximum Landing Weight，简称：MLW）67 400 kg，最大无油质量（Max Zero Fuel Weight，简称：MZFW）64 300 kg，飞机安装化学氧气发生器，可满足旅客22分钟的供氧需求。
航路优选涉及对飞行航路上气象、流量、航行通告等因素的判断和评估，如果采用高原航线、极地航线或者延伸跨水等特殊运行航路运行，还需对飞机的性能进行评估，并评估飞行航路的可用备降场、航路最低安全高、飞机机载设备和地面特情保障能力，这些关键点都需要签派员按照民航规章和放行流程完成。
2.1 民航规章对燃油政策规定简介
2015年，国际民航组织颁布的《燃油管理和飞行计划》手册，是航空公司处理备降机场选择、燃油计划和飞行中燃油管理等有关具体安全风险的指导性材料。交通运输部针对航空公司签派放行和运行控制下发了相关标准和要求，如：《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》（CCAR-121-R5）和《航空器机场运行最低标准的制定与实施规定》（CCAR-97FS-R1），对机场油量政策、航线规划等都做出了准确规定，这些规章都适用于本条航线签派放行工作。CCAR-121-R5在燃油政策方面对所有以涡轮发动机提供动力的飞机以及所有运行类型都不再区分，即国内运行和国际运行以及不同的发动机种类都执行一样的燃油政策。在燃油政策中新增了滑行燃油和酌情携带的燃油的规定。因此在计算燃油时，CCAR-121-R5的起飞燃油中至少包含以下4个部分，即起飞油量=航程油量+备降油量+最后储备油量+不可预期油量。
2.2 签派放行模拟平台简介
本研究模拟签派放行的平台采用System Operations Center系统的DM模块，飞行签派员在该签派放行平台上完成对机组、航空器、天气等各方面信息的评估，最后和机长共同完成放行决策。图1模拟的是2021年2月23日“成都—和田”航班的签派放行评估过程，放行签派员使用“成都—和田”代码为001的航路完成签派放行工作，选择库车机场（IATA：KCA，ICAO：ZWKC）和阿克苏机场（IATA：AKU，ICAO：ZWAK）为目的机场备降场。
图1 签派放行界面
3.1 “天府—喀什”航班信息
样本“天府—喀什”航班在成都起飞的班表时刻为北京时间13:55，预计到达喀什机场的班表时刻为北京时间18:50，批复的飞行航路为：ZUTF BOKI9H BOKIR W179 OMBON B330 SUNUV W197 ANDIM B215 NIXUK W621 DNH W187 SADAN W186 AKS W176 KHG DCT ZWSH，使用飞行高度为9 800 m。“喀什—天府”航班在喀什机场起飞班表时刻为北京时间19:40，预计到达天府机场的班表时刻为北京时间次日00:10，飞机在喀什机场过站时间为50 min，满足样本机型的过站时间要求。
喀什机场周边常用备降场包括新疆维吾尔自治区的和田机场（IATA：HTN，ICAO：ZWTN）、乌鲁木齐机场（IATA：URC，ICAO：ZWWW）、阿克苏机场（IATA：AKU，ICAO：ZWAK）、库车机场（IATA：KCA，ICAO：ZWKC）和伊宁机场（IATA：YIN，ICAO：ZWYN）等10余个机场和甘肃省的敦煌机场（IATA：DNH，ICAO：ZLDH），但敦煌机场距离喀什机场太远，飞机空中飞行耗油较多，飞机起飞前需要加注燃油偏多，夏季可能因高温导致超过飞机性能限制质量的情况发生，甚至会超出样本飞机审定的最大起飞质量。此时，飞机起飞质量和着陆质量也偏大，导致飞机在地面的滑跑距离变长，整个航班飞行的安全性和经济性都偏低。所以，在可用备降机场列表中的库车机场和阿克苏机场是目的地机场备降场的较优选择，两个机场气象特点为净空环境好，强风天气少，空中飞行时间适中，因此，研究过程将库车机场和阿克苏机场设定为签派放行的目的地机场备降场。
3.2 禁航通告信息
本文模拟某日北京时间15:00（含）—21:00（含）乌鲁木齐飞行情报区发布经由W187航路SADAN点以东200 km至OBDEG点航段禁航的一条通告，受影响的区域如图2所示。经放行签派员计算分析可知，当航班准点起飞，在当天气象条件飞到禁航通告航段起点TUSLI点需要142分钟，飞离禁航通告航段终点SADAN点需要183分钟，飞机飞经受影响航段的时段为北京时间16:17—16:58，确定航班飞行受禁航通告的影响，可以采用更改飞行航路或者推迟飞行时间的方式完成航班运行保障，放行签派员和航班执飞的机组就如何兼顾安全性、正常性和经济性展开航路优选势在必行。
图2 禁航区域示意图
3.3 相关气象信息
按照提前150分钟完成航班签派放行相关工作的规定，样本签派放行需在北京时间11:25前完成，根据机场发布气象报文的原则，签派员参考世界协调时03:00的机场航空例行天气报告（Meteorological Terminal Aviation Routine Weather Report，简称：METAR）和终端机场天气预报（Terminal Aerodrome Forecasts，简称：TAF），当天气象数据如表1所示。从气象数据分析，起飞机场满足安全起飞和起飞单发失效紧急返场的要求，目的地机场和目的地机场备降场均满足规章规定的标准，气象方面满足签派放行工作的要求。
表1 相关机场的气象信息
3.4 签派放行决策
从禁航通告的影响时段分析，如果航班按照批复航路飞行，同时还可以避开乌鲁木齐飞行情报区（ZWUQ）禁航通告的影响，需要航班在21:00之后再飞抵航路上的TUSLI点，航班在天府机场的起飞时刻需推迟到18:30之后，航班延误时间接近300分钟，航空公司的旅客服务质量会大打折扣，而且近5小时的航班延误，天气的变化也会影响安全飞行，因此放行签派员考虑采用更改飞行航路来确保飞行安全。针对航路数据的分析，飞行签派员决定将原飞行计划飞越W187航 路 上“TUSLI-SADAN”改 为“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航路，航线距离由原有的297 n mile增加到326 n mile，只增加了29 n mile，对飞行油量的影响不明显，这样符合飞行经济性、正常性的所有要求，相关数据如表2、表3所示。
表2 航路数据（“TUSLI-SADAN”航段）
表3 航路数据（“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航段）
3.5 应急程序设计与优化
本研究样本中航班改航使用“TUSLI-W112-NOLEP-L888-SADAN”航段航路最低安全高均超过了4 300 m，属于高原航线，因此应该按照高原航线飞行的要求完成飞机客舱释压紧急下降和一发失效飘降越障程序等应急程序的设计和优化，这些都是基于规章、适航、手册要求下的安全保障程序。同时，该航线还经过航路L888，这是我国首条区域导航航路，也需要对机载设备进行确认。经过课题组计算，一发失效飘降越障程序有两种选择：一是飞行员操纵飞机沿J230航路飞至SADAN后，沿H63航路飞往库尔勒机场，或继续沿H64、H62航路飞往库车或阿克苏机场备降，二是飞行员操纵飞机沿航路飞至DRQ点后，沿DRQ-J229-DJQ-W112-HTN航路飞往和田机场备降。客舱释压紧急下降程序也有两种方案可以选择：一是飞行员操纵飞机紧急下降到25 000 ft或航路安全高度，选择沿J230航路飞至SADAN点，下降至14 000 ft或航路安全高度，沿H63航路飞往库尔勒机场，或继续沿H64、H62航路飞往库车或阿克苏机场，另一种方案是飞行员操纵飞机紧急下降到25 000 ft或航路安全高度，沿航路飞至DRQ点后下降到14 000 ft或航路安全高度，沿DRQ-J229-DJQ-W112-HTN航路飞往和田机场。
签派放行做好航路优选工作需要签派员从多个环节做好工作，首先是梳理航班飞行的可用航线，通过航线走向确定是否通过受影响的区域或航段；
其次需要采用生产调度平台完成对使用航线的飞行计划的分析和整理，精确计算出飞越该区域或航段的时间区间，将该时间区间与航行通告的有效时刻进行对比，研究航行通告对安全飞行是否造成影响，以及对航班飞行的影响情况；
再次就需要签派员依据影响的程度，分析出安全飞行所导致航班延误的程度或者采用非常态化航线飞行在经济性等方面的优劣性；
最后结合公司的相关政策，在基于规章、适航手册要求下，完成飞机客舱释压紧急下降和一发失效飘降越障程序等应急程序的设计和优化，奠定安全飞行的坚实基础。
本文以“天府—喀什”签派放行计划为研究样本，以乌鲁木齐飞行情报区（ZWUQ）发布的一条禁航通告为研究背景，完成对空中客车A320 Neo(22分钟氧气型)飞机航路优选的研究，从“安全、效益、服务”三个方面进行对比，完成更改飞行航路等相关签派放行和运行控制工作的研究，得到该航班执行飞行任务的较优航路。该研究过程，在安全飞行的基础上既不过多增加航班飞行的机载燃油，满足了航班经济性的需求，也未推迟航班的起飞时刻，有效减少了航班的延误情况发生，提升旅客飞行感受，采用非常态化航路飞行还提高了飞行航路的利用率，安全飞行也维护了空中交通秩序，这些研究成果都对民航业安全起到正向的促进作用。
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