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校验飞行“五大风险”之深夜航运行风险

——中国民航飞行校验中心 黄河清

摘要:中国民用航空飞行校验中心作为我国唯一的民用航空飞行校验机构,承担中国大陆、香港、澳门所有民用、军民合用机场的飞行校验任务。目前,有25个机场需执行深夜航低空校验飞行作业。本文就深夜航校验飞行存在的诸多风险进行逐一分析,并提出相应的解决措施。

关键词:夜航;校验;飞行;风险;疲劳。

作为我国唯一的民用航空飞行校验机构,中国民用航空飞行校验中心是世界上第一家通过IEC/ISO17025标准和具有校准实验室能力的民用航空飞行校验机构,承担中国大陆、香港、澳门所有民用、军民合用机场和航路的各类导航、雷达、通信、助航设施设备及飞行程序的飞行校验任务。

近年来,民航业作为我国经济社会发展重要战略产业,行业规模日益壮大。为保障各机场正常开放、有序运行,校验中心一直在年旅客吞吐量超过2000万人次的机场实施深夜航校验。截至目前,全国共有25个机场实行深夜航低空校验飞行作业。以下从夜航与飞行员的生理联系、夜间校验飞行的风险、驾驶员疲劳常态化等角度出发,对深夜航飞行校验存在的风险进行分析,逐一探讨相对应的解决措施。

PART01  夜航飞行与飞行员生理联系。

(一)夜间飞行时的视觉系统特点

视觉系统的适应可分为对暗适应和对光适应。夜间视觉的适应是眼睛的暗适应,通常来说,暗适应的时间较长,需要大约25分钟才能完成(见下图一)。克服夜间盲点通常使用偏离中心观察法,具体操作为:偏离物体中心5-10度,做缓慢扫视运动,使物像投射在中央凹周缘的视杆细胞上,以充分发挥视杆细胞的夜视功能。

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图一 暗适应完成时间

夜航飞行前和飞行期间都应避免强光源的照射。飞行员应提前30分钟进入座舱,在此期间要避免诸如滑行灯,着陆灯,频闪灯,防撞灯等强光源灯光的照射。如突然遭遇强光,可闭上一只眼以保持该眼对暗光的感受性。夜航飞行时,将仪表板内的照明灯调节并保持在适宜的亮度范围内,有助于飞行员克服外景与仪表之间视线转移造成的暗适应现象。当飞行员感觉到视觉模糊时,较频繁的眨眼也可以在一定程度上促进暗适应。此外,大脑缺氧的首要表现是头晕及视物模糊,有研究表明,当座舱高度达到5000ft,夜间视力会明显下降,因此,科学的使用氧气面罩,有助于保持飞行员夜间视觉系统正常运行。

(二)缺少目视参考容易造成飞行空间定向障碍

夜间飞行产生空间定向障碍的主要原因,有客观环境影响和飞行员主观条件两个方面。一方面,飞行员在夜航飞行时,基本处于依赖仪表的飞行状态。空中的云层、星星,陆地上的灯光,都会对飞行员造成影响,造成对天地线的误判,从而产生飞行错觉。另一方面,飞行员如果存在自身技术水平不够、夜航经验缺失、情绪状态较差、过于疲劳等问题,同样容易失去对飞机状态的把控。避免和克服深夜航飞行空间定向障碍带来的影响,飞行员应做到:日常熟练掌握飞行技术,加强注意力分配训练;航前确保飞机仪表功能处于正常状态,飞行过程时刻保持冷静清醒,不要把飞行错觉当做洪水猛兽,正视它的客观存在,并努力战胜。

PART02  夜间校验飞行的安全风险及应对措施。

(一)可控飞行撞地(CFIT)

在深夜航校验飞行过程中,诱发CFIT的风险因素主要有:

1.复杂天气、地形和障碍物;

2.盲目信任目视飞行;

3.与管制员沟通不畅;

4.飞行员疲劳、作风不严谨。

消除以上风险因素,主要有以下对策:

1.做好航行通告、天气情报等准备工作,对可能发生的天气变化做出准确预判,飞行中要勤用、善用气象雷达。应对复杂地形和障碍物,飞行员在起降时,要防止低于各点的最低安全高度;对于地形复杂的机场,要熟悉发动机“一发失效”的离场程序,切实遵守航迹、速度、越障递度和高度限制。

2.加强夜间飞行训练,包括夜间简单气象、夜间复杂气象飞行训练以及夜航起飞、落地训练。

3.逐步加强空、地协同沟通机制,确保管制员对相关校验科目有全面清晰地认知,提高其积极性与主动性,避免反复出现“等、拖、甩”之类的低效指挥。

4.关于如何应对飞行员疲劳问题,在后文(深夜航飞行员疲劳驾驶常态化)中进行详细分析。

(二)夜间积冰

夜间,当外界气温低于0℃时,在地面露天停放的飞机机体上会产生积冰或霜。夜间进行校验作业时,由于视线较差,飞行员难以判断是否飞入云层,也无法通过肉眼第一时间观察发现飞机是否积冰。解决飞机由于夜间积冰所造成的影响,主要有以下三个方面:

1、起飞前向气象部门了解天气实时和预报的状况,若作业科目飞行高度层长时间处于云中或长时间处于低温潮湿环境,应取消当前的飞行场次;

2、冬季,在进行除冰操作后,应再次对飞机表面情况及防冻液的有效时间进行检查,确保飞机处于安全的运行状态;

3、在夜间飞行过程中,应打开探照灯以及机翼探测灯,时刻观察是否飞入云层。通过仪表监控外界温度,当气温低于10℃时,应打开防除冰系统并脱离积冰区域。若飞机积冰状况没有得到及时有效地缓解,应尽快落地。

(三)滑错、偏离滑行道

近年来,随着各地机场客货运吞吐量的飞速增长,很多机场陆续进行了改扩建工程。以北京首都机场滑行图(见下图二)为例,作为拥有3条跑道和多条滑行道的大型国际机场,场内地面滑行道交叉较多、弯道较多。夜间滑行时,由于校验飞机体积小、座椅高度较低、视线较差,很容易造成对指示牌与路线的误判,导致偏离滑行道或者行进到错误的滑行路线上。

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图二 北京首都机场滑行图

为避免发生滑错、偏离滑行道,校验机组应做到如下几点:

1、遇到滑行道编号、标记牌比较复杂的机场,机组应进行充分的航前准备;

2、起飞前、落地后执行滑行指令时,机组应集中注意力,严格执行SOP,做好对管制员指令的接收与复诵工作。对滑行路线产生异议时,要停下飞机与管制员证实路线;

3、如发现作业机场出现滑行道编号、标志、标记牌存在不合理情况,应及时主动与机场管制部门进行沟通。

PART03  深夜航飞行员疲劳驾驶常态化。

随着深夜航任务量的日益增长,飞行校验中心飞行员普遍面临着因连续执行夜航任务导致的睡眠不足、疲劳状态。从2018年1月到2021年1月为止,中心8名560xls机长累计飞行经历时间15131小时,执行夜航2520.5小时,飞行天数910天,年平均飞行时间为630.46小时,年平均夜航时间为105.02小时。夜航时间约占飞行总经历17%(见表三)。另根据这几年中心飞行部统计数据,机长年平均出差总时长202天,深夜航年飞行场次38场,机长深夜航天数占总飞行天数19%。以上数据不包含休息日和因不可抗力原因取消的场次。在实际作业时,因天气、空军活动、机械故障等因素造成的任务推迟、延误情况也十分常见。

表三 八名机长2018年1月—2021年1月间飞行时间、夜航时间、深夜航飞行天数统计(不含出差期间住酒店休息时间)

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根据美国国家航空和航天管理局(NASA)、埃姆斯研究中心(Ames)从“航空安全报告系统(ASRS)”收录的261000多份报告中,检索出了超过52000份与飞行员疲劳有关的报告。另根据目前广泛使用于临床检测的亚健康检测仪汇总数据可知,深夜航飞行身体疲劳指数一般为60到80之间,超过80为中度疲劳,100以上是严重疲劳。经调查发现,绝大多数的飞行员在连续执行3场次深夜航作业之后,身体已经进入疲劳状态。休息24小时之后,疲劳状态会得到缓解。但如果继续进行深夜航飞行,疲劳指数呈显著上升态势。目前,完成一个深夜航机场的校验任务,通常需要10到16个飞行场次,也就是说飞行员在这段时间内,很容易从一般疲劳进入中度疲劳,甚至达到严重疲劳。经过对中心绝大多数机长的调查走访研究发现,当完成6个深夜航场次,身体一般会进入中度疲劳状态,当完成9个以上的场次后,身体会达到严重疲劳,反应机能明显变差。

飞行疲劳会造成严重的后果,首先体现为体力疲劳,具体表现为操作能力下降、动作僵硬变形。其次体现为脑力疲劳,具体表现为反应迟钝、敏感度降低、注意力分配困难,严重者甚至会出现视力下降、出现幻觉。以上种种表现,都将严重影响飞行安全。

从飞行员主观角度分析,缓解执行深夜航飞行造成的疲劳主要有以下3种措施:

1、保证一定的深度睡眠时间;

2、保持温度适宜的驾驶舱环境,消除因环境过冷、过热对飞行员造成的生理刺激;

3、机组成员应加强沟通与交流,如实反馈自身身体状态和精神状态,一切从安全出发,坚决抵制疲劳飞行和带病飞行。

PART04   调整深夜航校验飞行计划,规范校验飞行相关规章制度。

(一)调整各机场的校验周期时刻表

首先,与运行部门进行沟通,逐步将深夜航机场校验任务分离出来,不再将其与其他机场进行混合排班。其次,逐步调整深夜航机场,乃至全国所有机场的校验周期时刻表。例如,严冬对哈尔滨太平机场、长春龙嘉机场进行深夜航校验,因气温过低,对飞机和机组人员都会造成很大的困难,大大提高了飞行风险。如没有机库或无法使用机库,飞机时常因夜间露天停场导致机械故障,威胁飞行安全。

(二)进一步完善飞行机组航前准备制度

飞行机组在进行夜航飞行前,应严格执行现行的《校验飞行直接准备工作单》,对计划校验科目、校验设备状况、作业高度、作业区障碍物、扇形安全高度、限制区范围、放行资料、飞行计划、航行通告、天气资料等逐一进行核实,对天气是否满足作业条件、备降场、飞机/校验台/差分站保留故障、校验科目顺序、机组分工等反复进行确认。

PART05  结语。

安全是飞行的永恒主题。随着我国民航业的快速发展,以现有的标准来衡量,未来将会有更多的机场符合深夜航校验作业的需求。综合人力、物力资源,飞行安全等各方面考虑,一味简单粗暴地接纳终究是下下策。校验飞行具有强烈的必要性和不可替代性,如何将其与中国民航大发展有机结合,做到相辅相成、可持续发展,是现阶段的管理重点与难点。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,我们要牢牢把握住新的历史阶段赋予我们的新形势、新特征和新任务,坚定信念、勇于担当,汇聚全体校飞人的磅礴力量,以世界领先的校验能力和水平,全面开启飞行校验事业的新篇章。

参考文献:

1、《航空从业人员人为因素培训教程》, 中国民用航空总局飞行标准司;

2、《飞行疲劳的成因及应对措施》, 中国国际航空股份有限公司,郝兵;

3、《关于减少航空器地面滑错时间的研究和防范》、

《科技新时代》2019年7期,吴兴。

——本文源自《飞行员》杂志2022年第5期 总第115期

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