专栏名称: 3系飞行员
一起学习空客机型知识,共同进步🛫
目录
相关文章推荐
知识星球精选  ·  全网最好用的数据分析工具箱,限时优惠加入! ·  昨天  
甘肃省司法厅  ·  【促进民营经济高质量发展】政策加速落地显效 ... ·  2 天前  
文旅湖南  ·  今日春分|湖南人的餐桌上少不了这些春味 ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  3系飞行员

科学下降和CDO

3系飞行员  · 公众号  ·  · 2025-03-04 19:30

正文

在国内飞行,经常会碰到提前下降的指令,提前400海里下降成为尴尬的日常。
提前下降会有很多风险,包括燃油虚耗、排放大增(一架次的额外排放就相当于一台小汽车几个月的排放)、颠簸伤人、雷电交加、机身结冰以及鸟击概率上升等,而导致提前下降的原因不外乎两种,我们来讨论下。

神奇的3°线

管制员的热心导致了某种尺度的提前下降,通常早30~80海里左右,原因是部分细心的管制员观察到飞机下降时总喜欢用1000~1500英尺/分钟的下降率,为了机组方便、旅客舒适,就按这个下降率估算下降时机,结果是机组头大旅客头疼。

那么什么时机下降最合适呢?能不能用固定下降率来规划?我们先来学习一下DOC9931,虽然书名是《连续下降运行手册》,但可以理解为 科学下降宝典

在DOC9931中,反复提到一条3°下降剖面,我们知道ILS的下降剖面是3°, 实际上从巡航下降顶点到落地,基本上全程都是这个3°剖面。

各类固定翼飞机的滑翔比,在15~25之间,呈高斯分布态,也就是绝大多数机型在1:20附近,1:20和3°线基本重合。因此飞机的FMS以及飞行机组在下降时都是尽量靠近这个剖面来计算和规划的。

而这条3°线的神奇之处在于, 跨制式的速算 。米制高度去两个0,就对应海里距离,例如5000米时,距离跑道50海里,900米时,9海里,11000米时,110海里;而下降率,则是地速的一半加个0,例如地速300kt,下降率就是1500ft/min,地速160,下降率800,地速500则是2500,等等。

保持3°线下降,下降率是随地速持续减小的,高空可能超过2500,低空可能只有700。那为什么管制员会观察到飞行员喜欢下降率1000呢?并不是因为喜欢,更不是因为旅客,而是飞行员和FMS都认为要尽快贴到3°剖面上去,所以被要求 提前下降 的时候,会先采用1000甚至更小的下降率。

如果管制员直接算好一个下降率,让机组执行,是否科学呢?

答案是不科学。由于大气密度逐渐增加,以及真空速越来越小,固定下降率的飞行方法实际会飞出一个曲线剖面,高度高的时候嫌不够,高度低的时候会超速,飞行员很难掌控飞机,而管制员也没法对曲线进行心算预测,算不明白就会导致提前为妙的想法。下降率指挥仅用于RVSM空域短时间内有冲突目标时。

和下降率方式相反,终极理想方案是CDO,中文”连续下降运行”,意思是 通过使用最小的发动机推力,最好是在低阻力配置下,尽可能地连续下降(DOC9931)

按照这个定义,接近全慢车下降才是狭义的CDO。实际上全慢车下降也是一条曲线剖面,有点儿像“最速曲线”,下降率先大后小,在低密度飞行时,可以做到最绿色飞行。
而减少平飞段、减少噪音、减少燃油消耗、减少排放和减少管制员/飞行员通信,同时提高飞行员和管制员的可预测性和飞行稳定性, 这些是CDO的副产品,而不是定义
单纯的将梯级下降改善为平滑下降,并不构成CDO ,在很多统计数据上这是一个谬误。
当然,做到全慢车下降实现CDO需要看时机,并不常碰到;使用下降率指挥下降,显然不科学。 科学方法是直接利用神奇3°线,需要下多少百米,就提前多少海里,简单实用。
对于部分远程客机,由于滑翔比略高,可以考虑在提前的距离上适当增加5~10海里,最多不超过1/4,例如,走廊口高度4200,巡航高度11000,下降时机为110-42=68海里处,宽体机最远不超85海里。
DOC9931给了一张图,以神奇3°线为核心,分析了各种极端情况,给出了科学下降的窗口,基本意思还是以3°线为基准,下降早于所需距离的一半,就触碰到底线。例如,需要下降4000米,提前量就是40海里,如果早于60海里下降,是不可接受的。这其中已经考虑了10000英尺调速、IAF调速的需求。
这个窗口,是广义的CDO,ICAO推荐在日常飞行中尽量而广泛的运用,以实现安全和效率的最大化。

延伸大法和间隔取向

管制单位的区间协议导致了 大尺度提前下降 ,例如提前400、300海里,原因是航路上存在其他航班流,需要设计“立交桥”避开。但是在设计时是用了距离间隔,而不是时间间隔,导致顺向飞行的间隔被夸大十倍甚至百倍,这个立交桥就显得十分粗犷了。

这里说的时间间隔,是指铁饼碰撞所需时间,具体参看 空管的江湖

我们以五边为例,如上图,按93部规章,铁饼是不能碰撞的,为了实现这个目标,需要为铁饼加一层防护,有些管制单位会加两层,这都是为保护管制员的,无可厚非。问题是加多少。

如果按距离加,通常是每层1km,加两层,所以我们国内看到的五边间隔经常是5.6+1+1=7.6km甚至更多,而不是像国外那样基本接近5.6km。

而按照时间加,就完全不一样。上图中后机速度略快,比前机快10kt≈5米/秒,如果设30秒追赶间隔,就是150米,两层也才300米,总距离5.9km,这样的间隔,既能保护管制员,也能高效利用空间。







请到「今天看啥」查看全文