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第10版:軍工世界 PDF版下載

解放軍報客戶端

兵在掌上閱 亮劍彈指間

海軍航空大學(xué)高級工程師張廣興為您講解——

航空飛行的特殊“交規(guī)”


■趙 楠 劉任豐 趙鏡然

據(jù)統(tǒng)計,全球每天大約有10萬架次飛機進(jìn)行起降。如果從太空俯瞰地球,這些飛機的航跡會編織成一張巨大的交通網(wǎng),將地球包裹起來。

航線建立之初,還沒有生成一套行之有效的飛行規(guī)則,在遇到通行高峰期或復(fù)雜情況下,就可能會發(fā)生飛行事故。1960年12月16日,紐約城天空雨雪交加、濃霧彌漫,兩架客機飛行中突然相撞。

空中既沒有紅綠燈,也沒有交警指揮,如何讓飛機井然有序地飛行?20世紀(jì)70年代末,為解決飛行安全問題,各國航空指揮所建立起一系列類似地面交通法規(guī)的防相撞規(guī)則。

“交規(guī)”①:莫“壓線”,間隔好

與地面交通相似,空中交通網(wǎng)絡(luò)也是由一條條“道路”組成,這些道路稱為“航路”。不同之處在于,地面上的道路只有長和寬,而“航路”有上下高度限制。這種差別就像長方形和長方體,一個是二維的,另一個是三維的??v橫交錯的航路看似雜亂無章,實則都經(jīng)過反復(fù)設(shè)計、甄選,不僅要考慮飛行的具體方向、起止點和經(jīng)停點,還要根據(jù)空中交通管制需求調(diào)整空間方位,確定出航路的“三維坐標(biāo)”。

航路一經(jīng)確定,飛行員就要按規(guī)定航路飛行,嚴(yán)禁“壓線”。然而,受紊亂氣流影響,飛機飛行過程中會偶爾偏航。為此,設(shè)計人員將航路分為一個個高度層,每個高度層只允許飛機按規(guī)定方向單向飛行,就好比地面上的單行線,不允許逆向行駛。此外,飛機在前后、左右方向上必須保持至少20公里的間隔距離和10分鐘以上的時間間隔,這些規(guī)定是飛行安全的有力保障。

“交規(guī)”②:聽指令,要避讓

車輛通過十字路口時,需要紅綠燈來維持秩序,避免撞車。然而,空中并沒有紅綠燈,一旦多架飛機沿不同航路經(jīng)過同一匯聚點該怎么辦呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),空中飛行僅靠“自覺守規(guī)”還不夠,為避免相撞,還需要塔臺管制員指揮調(diào)控。

管制員就像“空中交警”,發(fā)布指令調(diào)整飛機速度,讓飛機有序通過匯聚點。管制員可以命令飛機盤旋等待,等別的飛機通過后,再按原計劃飛行。與“地面交警”不同的是,管制員還是“三維大師”,他可以充分利用三維空間的高度層,通過改變飛機飛行高度來科學(xué)指揮空中交通。

“交規(guī)”③:聽語音,防相撞

在復(fù)雜環(huán)境下,僅靠管制員指揮和飛行員操作并不能完全避免相撞事故的發(fā)生。2018年11月4日,加拿大2架飛機在接到管制員多次調(diào)配指令后,依然發(fā)生空中相撞事故。為確保飛機飛行絕對安全,空中防撞系統(tǒng)應(yīng)運而生。

空中防撞系統(tǒng)能夠檢測到一定時間內(nèi)即將發(fā)生的碰撞風(fēng)險。系統(tǒng)工作時,空中防撞系統(tǒng)詢問器會發(fā)出脈沖信號,當(dāng)其它飛機的應(yīng)答器接收到詢問信號時,會發(fā)射應(yīng)答信號。空中防撞系統(tǒng)的計算機會根據(jù)發(fā)射信號和應(yīng)答信號的時間間隔來計算距離,同時依據(jù)方向天線確定方位,為駕駛員提供警告信息,這些信息實時顯示在駕駛員的導(dǎo)航信息顯示器上。

現(xiàn)代民用航空的空中防撞系統(tǒng)還可以提供警告語音,當(dāng)與別的飛機距離過近時,系統(tǒng)會在駕駛艙內(nèi)發(fā)出警告語音,如“爬升”或“下降”等。此外,空中防撞系統(tǒng)的計算機可以計算出監(jiān)視區(qū)內(nèi)飛機的動向和可能的危險,使駕駛員有25至40秒的時間采取應(yīng)急措施。

左圖:縱橫交錯的空中航線示意圖。資料圖片

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