低能见运行
一文讲清全天候运行——从CAT I到CAT III的完整知识体系,涵盖运行标准、机组资质、设备要求、程序要点与安全风险,为飞行员提供最全面的低能见运行指南
全天候运行基础概念
1.1 什么是全天候运行(AWO)
ICAO定义:全天候运行(All Weather Operations, AWO)是指使用精密进近和着陆系统,在低于目视飞行规则(VFR)的天气条件下实施的运行。其核心在于通过增强的地面设施、机载设备和标准化的操作程序,保障航空器在低能见度条件下的安全运行。
CAAC定义:中国民航局(CAAC)在CCAR-97FS-R1中规定,低能见度运行是指在低于正常运行标准的能见度条件下实施的仪表进近、着陆和起飞运行,包括II类、III类精密进近运行和低能见度起飞运行。
AWO涵盖范围:从非精密进近到III类精密进近,涵盖CAT I、CAT II、CAT III(A)、CAT III(B)和CAT III(C)五个等级。此外还包括低能见度起飞(LVTO)和相关的地面运行程序(SMGCS)。
1.2 核心术语解析
掌握低能见运行,首先需要理解一系列核心术语。下表汇总了所有关键术语及其定义。
| 术语 | 英文全称 | 定义与说明 |
|---|---|---|
| AWO | All Weather Operations | 全天候运行,使用精密进近系统在低能见度条件下的运行总称 |
| LVO | Low Visibility Operations | 低能见度运行,当RVR低于标准值时实施的运行,包括进近、着陆和起飞 |
| LVP | Low Visibility Procedures | 低能见度程序,机场为保障低能见度运行而实施的特殊地面程序和设施配置 |
| LVTO | Low Visibility Take-Off | 低能见度起飞,在RVR低于标准值(通常低于400m)条件下的起飞运行 |
| DH | Decision Height | 决断高,精密进近中必须做出继续进近或复飞决定的高度 |
| AH | Alert Height | 警戒高,III类运行中如果在此高度以下发生系统故障,仍可继续进近的特殊高度 |
| RVR | Runway Visual Range | 跑道视程,飞行员在跑道中心线上能看到跑道标志或灯光的最大距离 |
| CMV | Converted Meteorological Visibility | 控制能见度,当RVR不可用或不可靠时,将气象能见度转换为RVR等效值使用 |
| CAT I | Category I | I类精密进近,DH不低于60m,RVR不低于550m |
| CAT II | Category II | II类精密进近,DH低于60m但不低于30m,RVR不低于300m |
| CAT III | Category III | III类精密进近,DH低于30m或无DH,RVR低于300m,进一步分为A/B/C三小类 |
| SA CAT I | Special Authorization CAT I | 特殊批准I类,DH不低于60m但RVR可低至300m,需特殊批准和设备 |
| SA CAT II | Special Authorization CAT II | 特殊批准II类,需特殊批准的II类运行,适用于特定机型和设备组合 |
| FP | Fail-Passive | 故障后被动保护,自动着陆系统故障后需驾驶员立即接替操纵 |
| FO | Fail-Operational | 故障后保持工作,自动着陆系统故障后仍可自动完成着陆 |
| FOHLS | Fail-Operational Hybrid Landing System | 混合着陆系统,FP主系统配合独立辅助指引系统,故障后可提供降级指引 |
1.3 CAT I/II/III 精密进近分类
ICAO根据决断高(DH)和跑道视程(RVR)将精密进近分为三个基本类别,其中CAT III又细分为A、B、C三个子类。不同类别对应不同的设备要求、机组资质和运行程序。
CAT I — I类精密进近
I类精密进近是最低等级的精密进近,适用于大多数装备ILS的机场和航空器。
- DH:不低于60m(200ft)
- RVR:不低于550m(无RVR报告时能见度不低于800m)
- 核心特征:基础精密进近,大多数商业航空器均可执行
- 设备要求:ILS接收机、偏离指示、指点信标
- 机组要求:标准仪表飞行资质,无需特殊训练
CAT II — II类精密进近
II类精密进近允许在更低的DH和RVR条件下实施,需要自动飞行控制系统支持。
- DH:低于60m但不低于30m(100-200ft)
- RVR:不低于300m
- 核心特征:自动进近至DH以下,在DH人工接管
- 设备要求:无线电高度表、II类AFCS、除冰排雨保护
- 机组要求:需完成II类运行训练并获得签注
CAT III(A) — III(A)类精密进近
III(A)类允许DH低于30m或无DH,RVR可低至175m,通常需要自动着陆能力。
- DH:低于30m(100ft)或无DH
- RVR:不低于175m
- 核心特征:自动着陆,着陆后人工滑跑
- 设备要求:自动着陆系统、自动油门、偏离告警
- 机组要求:需完成III类运行训练,含自动着陆训练
CAT III(B/C) — III(B/C)类精密进近
III(B)和III(C)代表最高等级的低能见运行能力,需要最先进的设备和程序。
- III(B) DH:低于15m(50ft)或无DH,RVR不低于75m
- III(B)核心特征:含自动滑跑控制(rollout guidance)
- III(C) DH:无DH,无RVR限制
- III(C)核心特征:零能见度运行(目前全球暂不批准)
- 系统要求:FO或FOHLS系统,多重冗余设计
1.4 飞行控制系统分类(FP/FO/FOHLS)
在III类运行中,飞行控制系统的故障容忍能力直接决定了可执行的最低运行标准。ICAO将自动着陆飞行控制系统分为三类:FP(故障后被动)、FO(故障后保持工作)和FOHLS(混合着陆系统)。
FP — Fail-Passive(故障后被动保护)
FP系统在发生故障后不会产生危险的飞行航路偏离,但系统将无法继续执行自动着陆功能。故障发生后,驾驶员必须立即接替操纵,在剩余的DH以下完成人工着陆。FP系统通常为双通道设计。
运行限制:使用FP系统时,III类运行的DH不能低于30m(100ft),RVR不能低于300m(相当于SA CAT II的最低标准)。
FO — Fail-Operational(故障后保持工作)
FO系统在发生单一故障后仍能继续执行自动着陆功能,无需驾驶员立即干预。系统具有足够的冗余度,确保在故障后仍能将航空器安全引导至接地。FO系统通常为三通道或以上设计。
运行优势:使用FO系统时,可执行更低DH和RVR的III类运行,如III(A)的DH低于30m、RVR不低于175m,以及III(B)的DH低于15m、RVR不低于75m。
FOHLS — Fail-Operational Hybrid Landing System(混合着陆系统)
FOHLS是一种混合方案,由FP主系统和独立的辅助指引系统组成。当主系统故障后,辅助系统可以提供降级但足够的着陆指引,使驾驶员能够在较低高度安全完成着陆。
运行定位:FOHLS的运行能力介于FP和FO之间,为不具备全冗余FO系统的航空器提供了一种增强的低能见运行选项。
1.5 RVR与气象能见度的关系
跑道视程(RVR)和气象能见度(MET VIS)是两个不同的概念。RVR测量的是沿跑道方向的视程,而气象能见度测量的是各个方向的平均水平能见度。在运行中,当RVR报告不可用或不可靠时,可以将气象能见度转换为RVR等效值(CMV)使用。
| RVR (m) | RVR (ft) | 能见度 (m) | 能见度 (km) | 能见度 (SM) |
|---|---|---|---|---|
| 75 | 250 | 75 | 0.08 | 1/16 |
| 125 | 400 | 125 | 0.125 | 1/8 |
| 150 | 500 | 150 | 0.15 | 1/8 |
| 175 | 600 | 175 | 0.175 | 1/4 |
| 200 | 700 | 200 | 0.2 | 1/4 |
| 250 | 800 | 250 | 0.25 | 1/4 |
| 300 | 1000 | 350 | 0.35 | 1/4 |
| 350 | 1200 | 400 | 0.4 | 1/2 |
| 400 | 1300 | 450 | 0.45 | 1/2 |
| 500 | 1600 | 550 | 0.55 | 1/2 |
| 550 | 1800 | 600 | 0.6 | 3/4 |
| 600 | 2000 | 700 | 0.7 | 3/4 |
| 800 | 2600 | 900 | 0.9 | 1 |
| 1000 | 3300 | 1100 | 1.1 | 1 |
| 1200 | 4000 | 1300 | 1.3 | 1 1/2 |
| 1500 | 5000 | 1600 | 1.6 | 1 1/2 |
| 1800 | 6000 | 2000 | 2.0 | 1 1/4 |
| 2000 | 6500 | 2200 | 2.2 | 1 1/2 |
| 2500 | 8000 | 2800 | 2.8 | 1 3/4 |
| 3000 | 10000 | 3500 | 3.5 | 2 |
| 3500 | 11500 | 4000 | 4.0 | 2 1/2 |
| 4000 | 13000 | 4500 | 4.5 | 3 |
| 4500 | 15000 | 5000 | 5.0 | 3 |
| 5000 | 16500 | 5500 | 5.5 | 3 1/2 |
各类运行最低标准
2.1 CAT II 运行最低标准
CAT II运行的最低标准取决于决断高(DH)和跑道视程(RVR)。根据CAAC CCAR-97FS-R1的规定,II类运行的DH和RVR必须满足以下对应关系。
| DH范围 | A/B类飞机 RVR | C/D类飞机 RVR | 备注 |
|---|---|---|---|
| 30m - 35m | 300m | 350m | 最低DH对应的最低RVR |
| 36m - 42m | 350m | 400m | 中等DH范围 |
| 43m - 60m | 400m | 450m | 接近I类上限的DH |
A/B/C/D类飞机说明:飞机分类基于进近速度(Vat)。A类Vat<91kt,B类91kt≤Vat<121kt,C类121kt≤Vat<141kt,D类141kt≤Vat<166kt。C/D类飞机由于速度更快,需要更长的反应距离,因此RVR要求更高。
2.2 CAT III 运行最低标准
CAT III运行是最低能见度条件下的精密进近运行,其最低标准取决于系统类型(FP/FO/FOHLS)和子类别(A/B/C)。
| 运行类别 | DH | RVR | 系统要求 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| CAT III(A) — FP系统 | 不低于30m | 不低于300m | FP | 等效于SA CAT II |
| CAT III(A) — FO系统 | 低于30m或无DH | 不低于175m | FO/FOHLS | 标准III(A)运行 |
| CAT III(B) — FO系统 | 低于15m或无DH | 不低于75m | FO | 含自动滑跑控制 |
| CAT III(C) | 无DH | 无RVR限制 | FO(全冗余) | 目前全球暂不批准 |
关于III(C)和III(A)无DH运行的特别说明
目前,ICAO各缔约国均未批准CAT III(C)运行(无DH、无RVR限制)。对于CAT III(A)使用FO系统时的"无DH"运行,大多数国家(包括中国)也暂不批准。实际运行中,III(A)运行通常仍设有DH(通常为15m或30m),以确保安全裕度。
- III(C)暂不批准的原因:零能见度条件下的地面引导和跑道安全无法得到充分保障
- 无DH的III(A)暂不批准的原因:需要更完善的地面设施和更严格的验证程序
- 运营人应关注局方最新政策,部分国家可能在未来批准特定条件下的无DH运行
FP vs FO系统的RVR差异:使用FP系统的III(A)运行,由于故障后需要驾驶员接管,RVR不得低于300m;而使用FO系统的III(A)运行,由于故障后系统仍可工作,RVR可低至175m。这一差异体现了系统冗余度对运行标准的直接影响。
2.3 低能见度起飞(LVTO)标准
低能见度起飞(LVTO)是指在RVR低于标准值条件下的起飞运行。LVTO的最低RVR取决于跑道灯光设施和航空器设备。
| RVR (m) | 中线灯 | 边灯 | 接地区灯 | 末端灯 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 不需要 | 需要 | 不需要 | 不需要 | 基本低能见度起飞 |
| 400 | 不需要 | 需要 | 不需要 | 不需要 | 需特殊批准 |
| 350 | 需要 | 需要 | 不需要 | 不需要 | 需中线灯 |
| 300 | 需要 | 需要 | 不需要 | 不需要 | 需中线灯 |
| 250 | 需要 | 需要 | 需要 | 不需要 | 需接地区灯 |
| 200 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需全套灯光 |
| 150 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 需特殊批准和增强灯光 |
| 125 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 最高级别LVTO,极少批准 |
| 75 | 需要 | 需要 | 需要 | 需要 | 理论最低值,实际极难批准 |
2.4 必需的RVR报告
不同类别的低能见运行对RVR报告的位置和数量有不同的要求。RVR报告值是运行决策的关键依据。
| 运行类别 | 接地区RVR | 中间端RVR | 停止端RVR | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| CAT I | 必须 | 可选 | 可选 | 接地区RVR为最低要求 |
| CAT II | 必须 | 必须 | 可选 | 需两个位置的RVR报告 |
| CAT III(A) | 必须 | 必须 | 必须 | 需三个位置的RVR报告 |
| CAT III(B) | 必须 | 必须 | 必须 | 需三个位置的RVR报告 |
| LVTO | 必须 | 可选 | 可选 | 起飞滑跑方向RVR |
2.5 进近灯光要求
进近灯光系统是低能见运行中提供目视参考的关键设施。不同类别的运行对进近灯光的类型和配置有不同的要求。
| 运行类别 | 进近灯光类型 | 灯光长度 | 核心要求 |
|---|---|---|---|
| CAT I | FALS或SALS | 720m(FALS) | 精密进近灯光系统 |
| CAT II | FALS(ALSF-I/II或SSALR/SSALS) | 720m | 需完整的精密进近灯光 |
| CAT III(A) | FALS(ALSF-II/SSALR) | 900m(推荐) | 增强精密进近灯光 |
| CAT III(B) | FALS(ALSF-II) | 900m | 最高等级灯光配置 |
灯光系统类型说明:
- ALSF-I(精密进近灯光系统I型):720m长,含顺序闪光灯(SF),适用于II类运行
- ALSF-II(精密进近灯光系统II型):900m长,含红色边灯和SF,适用于III类运行
- SSALR(带顺序闪光灯的简化精密进近灯光系统):720m长,含SF,可替代ALSF-I用于II类
- SSALS(简化精密进近灯光系统):720m长,不含SF,部分II类运行可接受
机组资质要求
3.1 训练准入资格
并非所有飞行员都具备参加低能见运行训练的资格。CCAR-97FS-R1对参加II类和III类运行训练的飞行员设定了最低经历要求。
| 资格要求 | 机长(涡轮喷气) | 副驾驶(涡轮喷气) | 机长(涡桨) | 副驾驶(涡桨) |
|---|---|---|---|---|
| 总飞行时间 | 不低于1500小时 | 不低于500小时 | 不低于1000小时 | 不低于300小时 |
| 机型经历 | 不低于500小时 | 不低于200小时 | 不低于300小时 | 不低于100小时 |
| 仪表飞行经历 | 不低于200小时 | 不低于100小时 | 不低于150小时 | 不低于75小时 |
| 精密进近经历 | 不低于100次 | 不低于50次 | 不低于75次 | 不低于30次 |
说明:涡轮喷气飞机和涡轮螺旋桨飞机的准入标准存在差异,这是因为涡桨飞机通常在较小的机场运行,低能见运行的需求和频率相对较低。但无论何种机型,精密进近经历都是核心准入指标。
3.2 初始训练要求
低能见运行的初始训练必须在高级模拟机(Full Flight Simulator, FFS)中完成,每组训练至少4小时,每人至少2小时担任操纵飞行员(PF)和2小时担任监控飞行员(PM)。
初始训练内容(7项核心科目)
- 全发II类/III类进近着陆:在模拟的低能见度条件下完成完整的II类和III类精密进近至着陆
- 单发II类/III类进近着陆:模拟一台发动机失效情况下的低能见度进近和着陆
- 自动着陆操作:使用自动飞行控制系统完成自动进近和自动着陆,包括正常和降级模式
- 低高度复飞:在DH或AH以下执行复飞,包括正常复飞和故障后复飞
- 系统故障处理:模拟各种系统故障(AFCS故障、自动油门故障、ILS信号异常等)情况下的处置
- 跑道侵入预防:低能见度地面运行中的跑道安全意识训练
- 机组资源管理:低能见运行中的CRM专项训练,包括沟通、决策和情景意识
3.3 模拟机进近次数要求
不同运行类别、机载设备和运行经历对应不同的模拟机进近次数要求。下表展示了完整的进近次数对照。
| 运行类别 | 机载设备 | 无运行经历(次) | 有运行经历(次) | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| CAT II | 标准II类设备 | 6 | 2 | 含至少2次至DH复飞 |
| CAT II | 增强II类设备 | 4 | 2 | 含自动进近至DH以下 |
| CAT III(A) — FP | FP系统 | 6 | 3 | 含自动着陆训练 |
| CAT III(A) — FO | FO系统 | 8 | 4 | 含故障后继续着陆训练 |
| CAT III(B) | FO系统+rollout | 8 | 4 | 含自动滑跑控制训练 |
3.4 定期复训和熟练检查
低能见运行资质需要通过定期复训和熟练检查来维持。复训周期和检查要求因运行类别而异。
| 检查项目 | CAT II | CAT III(A) | CAT III(B) | 检查周期 |
|---|---|---|---|---|
| 模拟机复训 | 每年至少1次 | 每年至少1次 | 每年至少1次 | 12个日历月 |
| 熟练检查 | 每6个月1次 | 每6个月1次 | 每6个月1次 | 6个日历月 |
| 最低进近次数 | 每次检查3次 | 每次检查3次 | 每次检查4次 | 含PF和PM |
| 设备失效复飞 | 建议 | 必须 | 必须 | 见下方说明 |
3.5 执照签注策略
低能见运行资格的签注遵循"最高等级覆盖"原则,简化了管理流程。
签注规则
- 仅签注最高等级:飞行员执照上仅签注其获得的最高运行类别资格(如CAT III),不单独签注CAT I或CAT II
- CAT III不区分子类:执照签注上标注"CATEGORY III",不区分III(A)、III(B)或III(C)。具体可执行的子类别取决于机型设备和运营人批准
- 高等级覆盖低等级:持有CAT III签注的飞行员自动具备CAT II和CAT I的运行资格,无需额外签注
- 机型限制:签注与特定机型绑定,换机型后需要重新完成训练和检查
3.6 运行过渡期
当飞行员更换机型、恢复中断的运行资格或从低等级升级到高等级时,需要经过一定的过渡期。
| 过渡情况 | 过渡期 | 过渡期要求 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 同一机型升级(II→III) | 0个月 | 完成III类训练和检查即可 | 无需等待期 |
| 新机型(有II类经历) | 1个月 | 完成新机型II类训练后1个月内完成检查 | 需在监督下运行 |
| 新机型(有III类经历) | 2个月 | 完成新机型III类训练后2个月内完成检查 | 需在监督下运行 |
| 恢复中断资格(中断≤6个月) | 1个月 | 完成复训后1个月内完成熟练检查 | 需补充训练 |
| 恢复中断资格(中断>6个月) | 3个月 | 按初始训练标准完成全部训练 | 视同无经历 |
| 运营人变更 | 1个月 | 完成新运营人差异训练后1个月内完成检查 | 需熟悉新运营人程序 |
3.7 运行演示要求
在获得初始运行批准或升级运行类别时,飞行员需要在实际运行中完成一定数量的进近着陆,以证明其具备实机运行能力。
| 运行类别 | 最低进近着陆次数 | 不成功率限制 | 监督要求 |
|---|---|---|---|
| DH ≥ 15m(含CAT II和部分III(A)) | 至少30次 | 不超过5% | 前10次需检查员或教员在座 |
| DH < 15m(含III(B)) | 至少100次 | 不超过5% | 前20次需检查员或教员在座 |
航空器设备要求
4.1 I类运行最低设备
I类精密进近是最低等级的精密进近,其设备要求相对基础,但仍然是安全运行的前提。
- ILS/GLS接收机:能够接收和显示ILS航向道和下滑道信号,或GBAS着陆信号
- 偏离数据显示:CDI(航道偏离指示器)或HSI(水平姿态指示器),显示航向道和下滑道偏离
- 指点信标接收机:能够接收外指点标(OM)、中指点标(MM)和内指点标(IM)信号
- 飞行指引或AFCS或HUD:至少具备其中一种,提供进近航径的指引或自动跟随
4.2 II类运行附加设备
在I类设备基础上,II类运行需要以下附加设备。
- 无线电高度表(RA):提供航空器距地面的精确高度信息,DH的确定依赖于RA读数
- 除冰排雨保护:机翼和发动机进气道的防冰/除冰系统,以及风挡排雨系统,确保在结冰和降水条件下ILS信号的接收不受影响
- ILS下滑道双显示:正副驾驶均能独立查看下滑道偏离指示,确保两名驾驶员都能监控进近航径
- II类AFCS:能够执行自动进近至DH以下,保持精密的进近航径直至DH
- 双ILS接收机:两套独立的ILS接收机,提供冗余的导航信号
- 音响低高度告警:在接近DH时提供语音或音响提示(如"Minimums"或"Decision")
4.3 III类运行附加设备
III类运行在II类设备基础上,需要更高级的自动飞行和告警系统。
自动飞行控制系统(AFCS)
III类运行的AFCS必须能够在低于1000ft后不允许驾驶员改变飞行航路。这意味着AFCS在1000ft以下锁定ILS进近模式,驾驶员无法通过FCU/MCP选择其他飞行航路。此要求确保了进近航径在关键阶段的稳定性。
自动油门系统(A/T)
自动油门系统必须能够提供从进近到接地的全程油门自动控制。这包括速度保持、进近速度管理、拉平阶段的油门收窄以及反推(如适用)的自动衔接。自动油门系统是自动着陆的基础保障。
自动着陆系统
自动着陆系统必须提供目视和音响告警,指示自动着陆模式已衔接且正常工作。系统应在整个着陆过程中(从进近到接地)保持工作,并在故障时提供明确的告警。对于FO系统,还必须具备故障后继续工作的能力。
偏离告警系统
偏离告警系统用于监控航空器在水平和垂直方向上相对于ILS航径的偏离程度。当偏离超过预设阈值时,系统发出警告或警戒信号,提示驾驶员可能需要执行复飞。
4.4 自动飞行控制系统详细要求
用于低能见运行的AFCS必须满足以下详细要求,确保驾驶员能够在任何时候安全地接管操纵。
驾驶员解除权限
- 操纵杆/脚踏板/侧杆:驾驶员通过施加超过预设阈值的力即可解除AFCS的俯仰和/或横滚控制。解除力的大小应足以防止无意解除,但又不应过大以至于影响紧急接管
- 解除时不允许显著丧失配平:AFCS解除时,航空器的俯仰和横滚配平状态不应发生显著变化。如果AFCS在维持飞行时需要大量的配平补偿,解除时的配平突变可能导致危险
- 快速释放控制安装位置:AFCS的快速释放控制(如AP断开按钮)必须安装在操纵杆或侧杆上,确保驾驶员在双手握持操纵器时能够迅速解除AFCS
4.5 自动油门系统详细要求
自动油门系统是自动着陆的关键组成部分,必须满足以下六项核心要求。
- 速度保持:自动油门系统必须能够精确保持目标进近速度(Vapp),误差不超过±3kt。在风切变和湍流条件下,系统应具有足够的响应速度
- 油门施加速率:油门杆的移动速率应与人工操作相当,避免过快或过慢的油门变化导致速度波动或姿态不稳定
- 接通指示:驾驶舱内必须有明确的A/T接通指示(灯或显示),确保驾驶员随时了解自动油门的工作状态
- 失效告警:当自动油门系统发生故障或无法维持目标速度时,必须提供明确的警告或警戒信号
- 超控能力:驾驶员必须能够随时通过手动推拉油门杆超控自动油门系统,且超控操作不应导致系统意外断开
- 解除电门位置:A/T解除电门必须安装在易于触及的位置,通常在油门台上,确保驾驶员能够迅速解除自动油门
4.6 告警系统要求
低能见运行中的告警系统分为三个等级,每个等级对应不同的紧急程度和驾驶员行动要求。
| 告警等级 | 英文 | 紧急程度 | 驾驶员行动 | 典型示例 |
|---|---|---|---|---|
| 警告 | Warning | 最高 — 立即危及安全 | 立即采取纠正行动 | GPWS拉起警告、失速警告、近地警告 |
| 警戒 | Caution | 中等 — 需要引起注意 | 尽快评估并采取行动 | 发动机参数超限、系统降级、构型警告 |
| 偏离告警 | Deviation Alert | 低 — 需要监控 | 检查并确认,必要时复飞 | ILS航向道/下滑道偏离超限、RVR低于标准 |
运行程序
5.1 运行手册必须包含的内容
运营人的运行手册(OM)中必须包含与低能见运行相关的完整内容,确保机组有充分的书面指导。
- 进近标准:各机型在各机场的II类和III类进近最低标准(DH和RVR),包括不同灯光配置下的增加值
- 起飞最低标准:各机场的LVTO最低RVR标准,以及对应的灯光设施要求
- 故障增加值:当特定设备不工作或降级时,RVR/DH的增加值对照表
- 新机长限制:新机长在低能见运行中的限制条款(如前N次需教员在座)
- 气象条件恶化行动:当进近过程中天气低于最低标准时的行动指南
- 复飞程序:II类和III类运行的标准复飞程序和特殊复飞程序
- 机组分工:低能见运行中PF和PM的标准职责分工
- 标准喊话:关键高度和关键阶段的标准喊话用语
- 地面运行程序:低能见度条件下的滑行、穿越跑道和等待程序
- 设备检查:起飞前和进近前的设备检查单
- 训练和检查要求:机组训练、复训和熟练检查的具体要求
- 运行批准和限制:运营人获得的运行批准范围和限制条件
5.2 标准操作程序要点
低能见运行的标准操作程序(SOP)包含多个关键要点,每个要点都对运行安全至关重要。
DA/H以下的仪表监视要求
在通过DA/H(决断高度/高)以下,至少有一名驾驶员必须持续监视飞行仪表,直到航空器完全建立目视参考并安全着陆。这一要求确保了在低能见度条件下,即使已经获得了部分目视参考,仍然有足够的仪表监控能力应对突发情况。
标准喊话与关键高度语音提示
标准喊话是低能见运行中机组协调的重要工具。关键高度语音提示包括:
- 1000ft(AA):"一千英尺" — 确认进近构型已建立
- 500ft(AA):"五百英尺" — 确认稳定进近标准已满足
- 300ft:"三百英尺" — II类运行,确认自动系统正常
- 100ft:"一百英尺" — III类运行,接近DH/AH
- DH/AH:"决断高"或"警戒高" — PF报告目视参考情况
CDFA(连续下降最后进近)技术
CDFA是一种推荐的进近技术,要求航空器使用恒定的下降角(通常3度)连续下降至DA/H,而非采用阶梯下降或俯冲机动。CDFA技术的优势包括:
- 减少进近过程中的航径波动,提高稳定性
- 降低CFIT(可控飞行撞地)风险
- 提供更稳定的能量管理
- 与自动飞行控制系统配合良好
5.3 复飞标准
复飞是低能见运行中最关键的安全保障措施。II类和III类运行都有明确的必须复飞条件。
II类运行 — 必须复飞的5项条件
- 条件1:到达DH时未获得并保持要求的目视参考(跑道入口标志、灯光或跑道中线标志)
- 条件2:在DH以下失去目视参考
- 条件3:航空器偏离正常进近航径,无法安全着陆
- 条件4:RVR低于该运行类别的最低标准
- 条件5:任何影响安全着陆的系统故障或异常情况
III类运行 — 必须复飞的7项条件
- 条件1:到达DH时(如有DH)未获得并保持要求的目视参考
- 条件2:在DH以下失去目视参考
- 条件3:在AH以下发生影响自动着陆的系统故障(FO系统除外)
- 条件4:航空器偏离正常进近航径,偏离告警系统触发
- 条件5:RVR低于该运行类别的最低标准
- 条件6:自动着陆系统意外断开(在DH以下或AH以下)
- 条件7:任何影响安全着陆的系统故障或异常情况
通过DH后失去目视参考的处理
通过DH后如果失去目视参考,无论航空器处于何种位置和高度,都必须立即执行复飞。这一规则没有例外。驾驶员不得试图在失去目视参考后凭记忆或感觉继续着陆。复飞程序应在通过DH前就已经完成简令,确保复飞执行时无需额外思考。
- PF喊话"复飞"并执行复飞程序
- PM确认复飞并监控飞行航径
- 不要犹豫,不要试图"再看一眼"
- 复飞是安全决策,不是失败
5.4 低能见度地面运行(SMGCS)
地面活动引导与控制系统(SMGCS)是低能见度条件下保障地面运行安全的关键程序。
运营人必须向机组提供的信息(5项)
- 机场SMGCS计划摘要:机场在低能见度条件下的地面运行方案,包括滑行路线、等待位置和限制区域
- 低能见度滑行图:标注所有滑行道编号、等待位置标识、跑道入口和出口的详细地图
- 地面灯光说明:各类地面灯光(滑行道中线灯、边灯、停止排灯等)的含义和使用方法
- 通信程序:低能见度条件下的ATC通信特殊程序和用语
- 应急程序:在地面运行中迷失方向或发生紧急情况时的处理程序
低能见度滑行训练内容(5项)
- 机场布局熟悉:在模拟机或实际运行中熟悉机场滑行道布局和关键位置
- 灯光系统识别:识别和使用各种地面灯光系统(中线灯、边灯、停止排灯等)
- ATC通信训练:低能见度条件下的标准通信用语和确认程序
- 位置确认训练:使用所有可用手段(DME、GPS、地标、灯光)持续确认航空器位置
- 跑道侵入预防:识别跑道入口、等待位置,防止错误进入活动跑道
机场灯光颜色含义:
| 灯光颜色 | 应用位置 | 含义 | 运行规则 |
|---|---|---|---|
| 红色 | 跑道末端灯、停止排灯、PAPI/VASI下限灯 | 停止/危险/跑道末端 | 必须停止,不得越过 |
| 绿色 | 跑道入口灯、滑行道中线出口灯 | 进入/许可/出口 | 可以进入跑道或从出口脱离 |
| 白色 | 跑道边灯、进近灯、跑道中线灯(前2/3) | 跑道边界/进近指引 | 标识跑道区域 |
| 蓝色 | 滑行道边灯 | 滑行道边界 | 标识滑行道区域 |
| 黄色 | 跑道中线灯(最后900m)、滑行道中线灯、等待位置灯 | 跑道中线末端/滑行道中心线/等待位置 | 跑道中线变黄表示剩余距离缩短,沿黄色灯光滑行,在等待位置前停止 |
| 黄绿交替 | 跑道警戒灯(REIL) | 跑道入口警示 | 注意前方为跑道入口 |
5.5 跑道安全区(RSA)和ILS敏感区
在低能见度条件下,ILS敏感区的保护和跑道安全区的管理尤为重要。
ILS关键区域的保护要求
ILS敏感区(ILS Critical Area)是位于ILS航向道和下滑道天线附近的区域。当有航空器或车辆进入敏感区时,ILS信号的精度可能受到影响,导致航向道或下滑道指示偏差。在低能见度运行中,ILS敏感区的保护要求更加严格。
- II类运行:当执行II类进近的航空器距跑道入口4nm以内时,ILS敏感区必须清空
- III类运行:当执行III类进近的航空器距跑道入口6nm以内时,ILS敏感区必须清空
- 保护措施:ATC通过停止排灯、地面管制指令和SMGCS程序来保护ILS敏感区
跑道侵入预防策略
- 标准用语:使用ICAO标准用语请求和接收穿越/进入跑道的许可
- 交叉检查:PF和PM独立确认ATC许可和跑道状态
- 位置确认:在穿越跑道前使用所有可用手段确认位置
- 停止排灯:红色停止排灯亮起时,不得穿越
- 低能见度增强:RVR低于550m时,使用增强的地面运行程序
安全风险与应对
6.1 CFIT(可控飞行撞地)风险
CFIT(Controlled Flight Into Terrain)是指航空器在可控状态下意外撞上地面、水面或障碍物的事故。CFIT是航空史上致死率最高的事故类型之一,而低能见度运行是CFIT风险最高的运行场景。
CFIT的成因分析
- 空间定向障碍:低能见度条件下,驾驶员缺乏外部目视参考,容易产生空间定向错误
- 垂直导航失误:非CDFA技术(如阶梯下降)增加了高度管理失误的风险
- 仪表监视不足:驾驶员过早将注意力从仪表转移到外部目视搜索
- 压力和疲劳:低能见运行的心理压力和长时间仪表飞行导致的疲劳
- 程序偏差:未遵守标准操作程序,如过早下降或偏离进近航径
- 确认偏差:驾驶员"期望"看到跑道,将相似的地形特征误认为跑道
6.2 跑道侵入风险
跑道侵入是指任何人员、车辆或航空器在错误的时间出现在跑道表面或跑道安全区内。低能见度条件显著增加了跑道侵入的风险。
低能见度滑行中跑道侵入的成因
- 方向迷失:在低能见度条件下,驾驶员难以通过外部参照物确认位置和方向
- 灯光混淆:多种灯光系统(跑道灯、滑行灯、停止排灯)在低能见度下可能产生混淆
- 通信误解:ATC指令在繁忙的低能见运行期间可能更加复杂,增加了误解风险
- 时间压力:低能见度运行通常伴随航班延误和流量限制,驾驶员可能承受更大的时间压力
- 疲劳和分心:长时间等待和复杂的地面运行程序可能导致注意力下降
识别跑道入口和等待位置的方法
- 等待位置标记:黄色双实线和双虚线标记,配合等待位置灯
- 红色停止排灯:跑道入口前的红色停止排灯,亮起时必须停止
- 跑道编号标志:跑道入口处的白色跑道编号
- 绿色跑道入口灯:跑道入口处的绿色灯
- ATC指令确认:交叉确认ATC许可,使用标准复诵用语
6.3 目视错觉
目视错觉是低能见度运行中一个容易被忽视但极其危险的安全风险。当驾驶员在DH获得目视参考后,各种视觉错觉可能影响其对高度、距离和姿态的判断。
常见的目视错觉类型
- 不同下滑角导致的错觉:当实际下滑角与标准3度不同时(如2.5度或3.5度),驾驶员可能误判接地点距离。较陡的下滑角使跑道看起来更近,较平的下滑角使跑道看起来更远
- 座舱视角的影响:不同的座舱设计(如风挡角度、座椅高度)会影响驾驶员对跑道外观的感知,换机型后需要适应新的视觉参考
- "管状视觉"(认知隧道效应):在长时间仪表飞行后,驾驶员的注意力范围可能收窄,只关注正前方的有限区域,忽视周边环境信息
- 跑道宽度错觉:窄跑道看起来比宽跑道更远更高,宽跑道看起来比窄跑道更近更低
- 跑道坡度错觉:上坡跑道看起来比实际更远,下坡跑道看起来比实际更近
- 环境光影响:周围环境的灯光(城市灯光、其他跑道灯光)可能干扰对目标跑道灯光的识别
6.4 HUD使用的特殊风险
平视显示器(HUD)在低能见运行中提供了增强的飞行信息显示,但其使用也存在一些特殊风险需要驾驶员了解。
HUD使用的4项特殊风险
- 风险1 — 缺少油门参数显示:许多HUD系统不显示油门杆角度(TRA)或N1/EPR等发动机参数。在自动着陆过程中,如果自动油门系统异常,驾驶员可能无法通过HUD及时发现发动机推力异常。必须保持对发动机仪表的交叉检查
- 风险2 — 拉平指引对传统能力的影响:HUD的拉平指引可能使驾驶员过度依赖指引符号,逐渐丧失手动拉平的传统能力。当HUD故障或不可用时,驾驶员可能无法完成满意的手动着陆
- 风险3 — 航径显示方式差异:HUD的飞行航径矢量(FPV)显示的是航空器相对于地面的实际飞行航径(正前向),而传统的CDI/HSI显示的是相对于ILS航径的偏差(航向)。在侧风条件下,两者可能显示不同的信息,驾驶员需要理解这种差异
- 风险4 — 大侧风条件下的显示限制:在大侧风条件下,HUD上的航径符号可能偏离风挡中心线较大角度,导致驾驶员需要将注意力从跑道转移至HUD符号,增加了目视参考管理的复杂性
6.5 过早断开自动驾驶的风险
在低能见度运行中,过早断开自动驾驶(AP)是一个被反复强调的安全风险。许多CFIT和跑道安全事故的根源都可以追溯到驾驶员过早断开AP。
过早断开AP的风险分析
- 目视参考不充分时断开AP:驾驶员在DH以下虽然获得了部分目视参考(如看到了进近灯光),但可能尚未获得足够的目视参考来安全完成着陆,此时断开AP可能导致航径控制精度下降
- 即使能见跑道也要避免过早断开:看到跑道并不等于可以安全着陆。驾驶员需要确认获得了足够的目视参考(跑道入口标志、中线标志或边灯),并且航空器处于正确的位置和姿态
- 持续监控飞行仪表的重要性:即使在DH以下已经建立了目视参考,仍然需要持续监控飞行仪表。低能见度条件下的目视参考可能随时消失,持续监控仪表可以确保在失去目视参考时能够立即做出正确反应
- II类和III类运行的AP断开时机:II类运行通常在DH以下断开AP进行人工着陆;III类运行中,自动着陆系统应保持接通至接地。过早断开自动着陆系统可能导致III类运行失去其安全优势
飞行员实战指南
7.1 低能见进近的黄金法则
以下五条黄金法则是低能见运行安全的基石,每一位执行低能见运行的飞行员都应牢记。
低能见进近的五大黄金法则
法则1:永远不要飞到低于最低标准。最低标准(DH和RVR)是经过严格计算和验证的安全边界,不是可以灵活调整的"建议值"。如果到达DH时RVR低于最低标准,无论目视参考如何,都必须复飞。
法则2:DH是一个决策点,不是一个建议点。在DH,你必须做出明确的"继续着陆"或"复飞"决策。DH不是"再看看"的高度,不是"再低一点也许就能看到"的高度。到达DH时,如果你还没有看到要求的目视参考,答案只有一个:复飞。
法则3:在DH没有看到要求的目视参考,立即复飞,不要犹豫。犹豫是低能见运行的大敌。在DH以下,航空器距离地面只有几十米甚至十几米,每一秒的犹豫都意味着安全裕度的急剧下降。复飞决策应该是训练有素的条件反射,而不是需要反复权衡的选择。
法则4:复飞不是失败,是专业判断的体现。执行复飞需要勇气和专业素养。一个及时的复飞远比一次勉强的着陆更值得尊敬。复飞是安全系统的一部分,是你在保护自己、机组和乘客的安全。
法则5:持续监视仪表,即使已经建立了目视参考。低能见度条件下的目视参考可能是间歇性的、不稳定的。持续监视仪表确保你在目视参考消失时能够立即做出正确反应。不要因为看到了跑道就放松对仪表的监控。
7.2 常见错误与最佳实践
了解常见的错误模式,并掌握对应的最佳实践,是提高低能见运行安全水平的关键。
常见错误
- 低于最低标准仍继续进近,心存侥幸
- DH犹豫不决,错过最佳复飞时机
- 过早断开自动驾驶,丧失航径精度
- 忽视标准喊话,机组协调不畅
- 地面运行不逐项确认,凭记忆滑行
- 过度依赖单一目视参考,忽视仪表
- 未完成复飞简令就开始进近
- 在低能见度条件下尝试"新方法"
最佳实践
- 严格执行最低标准,不折不扣
- DH果断决策,复飞毫不犹豫
- 保持AP到适当高度,充分利用系统
- 标准喊话清晰响亮,确保对方听到
- 地面运行逐项确认,使用所有可用信息
- 目视参考与仪表交叉检查,持续监控
- 每次进近前完成完整的复飞简令
- 坚持使用训练和批准的标准程序
7.3 从CAT I到CAT III的进阶路径
飞行员从CAT I到CAT III的进阶是一个循序渐进的过程,每个阶段都有明确的训练里程碑和能力要求。
能力目标:能够在DH 60m、RVR 550m条件下安全执行I类精密进近。
关键训练:模拟机I类进近训练、稳定进近标准、标准喊话。
能力目标:能够在DH 30-60m、RVR 300m条件下安全执行II类精密进近,熟练使用AFCS自动进近至DH以下。
关键训练:自动进近至DH以下、低高度复飞、无线电高度表使用、II类标准喊话。
能力目标:能够在DH低于30m或无DH、RVR 175m条件下安全执行III(A)自动着陆运行。
关键训练:自动着陆操作、自动油门管理、AH概念和程序、系统故障后处置。
能力目标:能够在DH低于15m或无DH、RVR 75m条件下安全执行III(B)运行,包括自动滑跑控制。
关键训练:自动滑跑控制操作、极低能见度条件下的目视参考管理、FO系统故障后继续着陆。
能力目标:持续保持所有已获批准运行类别的熟练度和安全水平。
关键训练:定期模拟机复训、设备失效处置、CRM训练、新机型差异训练。