尾流间隔应用实务探讨(进近梁凯)

1、尾流间隔应用实务探讨促使笔者下定决心写一篇关于尾流间隔方面文章的原因是起源于笔者在十余年的进近管制一线岗位经历遇到的数次起飞阶段符合现行尾流间隔标准飞行员却报告遭遇前机尾流，印象特别深刻的是有一次后机空客A319报告遭遇前机波音B738的尾流，而它们之间的放飞间隔有2分钟。而一些小于现行尾流间隔标准落地的前后机之间却未碰到机组报告遭遇尾流。笔者决定由点及面，对尾流间隔的标准及实际运行相关方面进行一次有益的探讨。多年的局方检查员经历使我养成了对管制工作的严谨态度。特别是发生的大大小小的事件和事故，不论是自己指挥的还是做带班主任时班组组员遇到的。在进行事后业务探讨时都要求自己和组员对每一次的指挥方

2、法、细节、通话用语等等是否经得起局方的事故调查为标准，以事故调查的标准逆向进行反推。万千的小事情、小纰漏、小聪明如果没有得到及时有效的监管和及时的纠正，终会以我们无法承受的代价呈现出来。民用航空空中交通管理规则是管制这个行业安身立命之本，几十年来只是进行了小修小补，其中许多条款早已不能适应现在民航业的快速发展，而于2014年就开始进行大规模的版本更新却迟迟不能终稿，给管制行业的发展带来诸多掣肘。而民用航空器事故征候在2011年、2013年、2015年这短短的五年时间就频繁地进行了3个版本的更新为例，可以看出局方在安全监察方面的重视程度和承担的压力。其中关于尾流间隔事故征候的评判发生了一个显著从

3、严的评判标准变化（见图表1和图表2）。图表1、2013年版民用航空器事故征候关于违反尾流间隔的评分图表2、2015年版民用航空器事故征候关于违反尾流间隔的评分前后版本的民用航空器事故征候文字表述都一样：“发生小于规定尾流间隔事件时，危险指数大于等于90属于运输航空严重事故征候；危险指数75（含） 89（含）为运输航空一般事故征候。”间隔小于等于规定尾流间隔的3/4时，2015版本的危险指数由70分增加到75分，一脚就由差错踏进了事故征候的门槛。这起码说明以下两点：1、 局方对尾流间隔越来越重视，对尾流间隔方面的差错容忍度越来越低。违反尾流间隔可能造成的不安全事件和事故比传统观念要严重得多。2、

4、 对违反尾流间隔的评判标准只有以距离计算。而在民用航空空中交通管理规则中存在着以时间计算的尾流间隔标准，这样可能会给一线管制员造成违反时间计算的尾流标准难以被评判和处罚的错误观念。这在实际运行中未造成影响时可能会存在这样的情况，可是不要忘了，一旦造成影响，局方可以违反民用航空空中交通管理规则雷达管制间隔和尾流时间间隔条例，并参照民用航空器事故征候中关于雷达管制间隔和以距离计算尾流间隔的双重标准进行评判和处罚。基于上述观点，我们有必要对现行尾流间隔标准从实际运行的角度进行一次梳理。限于篇幅，本文尾流间隔的讨论范围集中于单跑道运行的标准，而关于跑道入口内移、交叉跑道、反方向起降等情形并未包含。一、

5、 我国现行的尾流间隔。首先，梳理一下现行中国民用航空空中交通管理规则等规定的国内尾流间隔标准。表1.国内航空器分类前机类型后机Super后机Heavy后机Middle后机LightSuper12km13km15kmHeavy8km10km12kmMiddle6km6km10kmLight6km6km6km表2.雷达尾流间隔（前后起飞离场或前后进近着陆的航空器）前机类型后机Super后机Heavy后机Middle后机LightSuper3min4minHeavy2min3minMiddle3minLight表3.非雷达进场航空器尾流间隔前机类型后机Super后机Heavy后机Middle后机Li

6、ghtSuper2min3min3minHeavy2min2minMiddle2minLight表4.非雷达离场航空器尾流间隔前机类型后机Super后机Heavy后机Middle后机LightSuper4min4minHeavy3min3minMiddle3minLight表5.非雷达离场航空器尾流间隔（跑道中部起飞）Super代表空客A380类的单独列出尾流标注为“J”的重型机。波音B757作为前机时，尾流间隔按重型机算。上述所有表格中的空白格显然不代表间隔是0公里或0分钟。对此作出了一定解释的是民航局空管办和民航局空管局联合发文的空中客车A380机型尾流类型及尾流间隔标准的规定中第六条 “

7、当尾流间隔不做要求时，按照规章规定的雷达间隔标准执行。此处尾流间隔不做要求表示A380-800机型跟随另一架A380-800机型或其它重型机时，无尾流间隔限制。”如果理解为批准了最低雷达间隔是6km的管制单位可以使用6km的间隔，而批准了最低雷达间隔是10km的管制单位必须使用10km的间隔。如下表6，那么会造成在使用最低雷达间隔10km的管制单位，后机为A380时反而需要10km的间隔浪费。前机类型后机Super后机Heavy后机Middle后机LightSuper6km/10km12km13km15kmHeavy6km/10km8km10km12kmMiddle6km/10km6km6km

8、10kmLight6km/10km6km6km6km表6.雷达尾流间隔（最低雷达间隔填入）Heavy类型跟随Super类型的尾流间隔是一个很大的BUG。在雷达管制下需要12km的间隔，在程序管制下，只有离港要求2分钟的间隔，而对于前机跑道中部的起飞以及前后机进近却不做时间间隔要求同样说不通。上述疑问希望局方在管制员热切期盼的新版民用航空空中交通管理规则予以明确说明。二、明确特定间隔标准适用的单位。在未实施雷达管制的管制单位，比如义乌、舟山。通常他们调配遵守的程序间隔要远高于非雷达尾流间隔标准而使得他们不会去轻易触碰尾流间隔的底线。但是对已实施雷达管制的浙江分局来说，杭州塔台和杭州进近在航空器进

9、场和离场应遵守什么间隔就会产生争议。这涉及到雷达尾流间隔、非雷达尾流间隔、雷达管制间隔三种间隔标准。1、进港航空器间隔。对于进近阶段，进近在连续降落的航空器开始进近到交给塔台之前的整个过程，航空器是处于全程雷达管制的环境下的，而当航空器被移交给塔台之后，由于塔台并不实施雷达管制，法理上塔台应非雷达尾流间隔来掌握航空器之间的尾流间隔。那么参照表2和表3，以最常见的重型Heavy和中型Middle为例：进近应确保连续进近的航空器，middle类型跟随heavy类型的距离间隔是10km，middle类型跟随middle类型的距离间隔是6km。塔台应确保连续进近的航空器，middle类型跟随heavy

10、类型的时间间隔是2分钟；middle类型跟随middle类型的时间间隔不做要求。在本场执飞的定期航班在五边落地前2分钟到落地，地速一般在220-280km/h之间。进近按10km移交前重后中的间隔，只要后机平均速度小于300km/h，都能符合塔台需要的2分钟的非雷达尾流间隔。进近按6km移交前中后中的间隔，按220-280km/h计算，可以给塔台带来1分20秒1分40秒的时间间隔，这个间隔对塔台来说同样不存在问题。进港间隔中需特别考虑的是前机复飞对后机造成的尾流影响，复飞程序作为进近程序的一部分，每一次进近都需要考虑复飞的可能。前机只要执行复飞，那么它产生的尾流就会直接覆盖影响到后机（直到前机

11、上升到下滑道高度300米以上）。大多数情况下后机是在追赶前机的，所以进近移交给塔台机型为前重后中的间隔应保证直到前机接地之前都不会追赶到小于10km。一旦间隔被追赶到10km以内，而前机执行了复飞，那么管制员应中止后机的进近。机型为前中后中的前后机不但存在这个尾流间隔的问题，而且更易发生复飞的低云低能见度的天气下，一旦间隔追赶到6km，前机复飞还易造成两机只能使用雷达管制间隔而不能使用目视间隔发生小于间隔事件的风险。更进一步讲，以后若杭州要推行目视间隔降落，须详细制定出一旦前机复飞，后机应如何指挥处置的详细操作指引以防范系统性风险。2、离港航空器间隔。对于离场阶段，我们要注意相关标准文件要求比

12、实际运行中的通常做法要复杂得多。一般塔台在连续放飞航空器的间隔应遵照表4和表5执行，举例表述：塔台应确保连续离港的航空器，middle类型跟随heavy类型的时间间隔是2分钟； middle类型跟随middle类型的时间间隔不做要求。当航空器到达进近，应确保连续离港的航空器，middle类型跟随heavy类型的距离间隔是10km，middle类型跟随middle类型的距离间隔是6km。在浙江分局的空域中，离港航空器从塔台移交给进近后就立即需要符合雷达尾流间隔和雷达管制间隔两个标准。我们设定在连续离港的航空器离地后前2分钟执行的平均速度都一样为300km/h（波音737起飞阶段3分钟内速度是从起

13、飞抬前轮速度153kt持续增加到190kt以上），那么前重后中离港的航空器由塔台按2分钟间隔放飞移交到进近的水平距离刚好为雷达尾流间隔10km，若前机速度稍慢，就保证不了10km的水平间隔。这时主要是前后机之间的垂直间隔保证了它们之间的安全。前中后中离港的航空器移交到进近手里要保证6km的水平间隔需要间隔多少时间放飞呢？还是按前后机300km/h的地速计算，就是1分12秒。但是按2分钟间隔放飞前重后中的航班，按1分12秒放飞前中后中的航班需要遵守的条件限制非常苛刻。在运行环境没有达到最规范的要求之前，我们应该给自己的操作画一个更大的保护圈而不去轻易触碰安全的底线。三、 使用尾流间隔常见的误区。

14、1、塔台放飞航班时，不但要遵守非雷达尾流间隔，同时还要遵守程序管制的间隔。中国民用航空空中交通管理规则第五章第一百一十七条中规定：“程序管制D类空域内，仪表飞行航空器离场放飞的最低间隔标准应当符合如下规定同速航空器在不同航迹上飞行，航迹差大于45度，并在起飞后立即实行侧向间隔时，为2分钟间隔，。航迹相同，快速航空器在前，慢速航空器在后，为2分钟间隔；航迹差大于45度，并在起飞后立即实行侧向间隔，快速航空器在前，慢速航空器在后，为1分钟间隔；航迹差大于45度，并在起飞后立即实行侧向间隔，慢速航空器在前，快速航空器在后，为2分钟间隔；航迹相同，慢速航空器在前，快速航空器在后时，如机场区域内具备目视

15、气象条件，慢速航空器起飞后立即实行30度（含）以上侧向间隔（离开快速航空器起飞、上升航迹），则可按尾流间隔放行快速航空器起飞。待快速航空器的高度超越慢速航空器的高度后，慢速航空器再加入航线。”鉴于此规定较为复杂，且部分条件如慢速航空器、快速航空器定义不清，使得部分条款不具备操作性。追本溯源，以我国主要参阅的国际民航组织ICAO.4444文件（2007年第15版），建议作为我们参考的标准。如图1，后机与前机离港航迹夹角45°，并在起飞后立即实行侧向，可以用1分钟间隔放飞；后机与前机航迹相同，前机速度大40kt时，放飞间隔是2分钟。图1、国际民航组织ICAO.4444文件关于塔台放飞间隔

16、2、以杭州机场向东运行，使用07号跑道放飞为例（图2和图3）。机场NAIP中规定航空器起飞在未飞越跑道末端之前禁止转弯，再加上3个方向所有的离港航班起始航向都是082°（传统程序要求飞越HGH台1.7海里，RNAV程序要求高度达到300米）。这就表明所有的离港航班在离地后的1分钟内航迹是完全重合的，1-2分钟内飞行轨迹重合度也很高，没有侧向间隔使得后机遭遇前机尾流的几率大增。同时图1中前后起飞的航班航迹夹角45°缩小为1分钟间隔我们也不能使用。如果我们的离场程序不进行优化修改，包括局方近期提出的离港航班航迹夹角大于15°可以使用缩小的放飞间隔规范对杭州来说同样不适

17、用。图2、跑道07号离港程序图图3、跑道07号RNAV离港程序图3、民用航空空中交通管理规则（修订版）及ICAO.4444文件中都已不存在的一条尾流间隔规定。被删除的是现行民用航空空中交通管理规则“第四十五条、在正侧风风速大于3米/秒时，起飞和着陆航空器之间的尾流间隔时间不得少于1分30秒”的规定。这表明原来对大于3米/秒的正侧风可以减轻尾流影响的认知已不适用。在实际运行过程中应慎用此规定调配尾流间隔。4、实际运行中容易被忽视的一条尾流间隔要求是民用航空空中交通管理规则“第四十三条、当前后起飞离场的航空器为重型机和中型机、重型机和轻型机、中型机和轻型机，中部起飞时，前后航空器间非雷达间隔的尾流

18、间隔时间不得少于3分钟。”还是以前机重型机跑道中部起飞时，中型跟随起飞的时间间隔要求由2分钟增加至3分钟。实际运行中，当塔台管制员观察到重型机几乎使用了全跑道起飞时，往往会考虑到该机负荷较重，爬升率较慢，而对跟随离港的中型机推迟放飞的时间，潜意识中考虑的是两机之间的垂直间隔。而实际上，若前机重型机在跑道中部之前起飞，对后随的中型机不采取3分钟的间隔就直接违反了尾流间隔规定。四、正确认识尾流及可能造成的危害。 首先我们必须承认现在的航空航天业对尾流的认识依然是不充分的和一直在发展的。已掌握的尾流特性包括：1、尾流由滑流、紊流和尾涡三部分组成。2、尾流在飞机后面一个狭长的尾流区里形成极强的湍流。尾

19、涡流场的宽度约为2个翼展，厚度约为1个翼展。图4、尾流的旋转方向 图5、尾流的宽度和厚度3、尾流的强度由产生尾涡的飞机重量、飞行速度和机翼形状所决定，其中最主要的是飞机的重量。尾涡强度随飞机重量的增加和飞行速度的减小而增大，曾测得最大的湍流切线速度达67米秒。4、当重型飞机在光洁构型下低速飞行时，将会产生最强的尾流。5、尾流是向外和向下扩散运动的。在空中，尾流大约以120150米分钟的速率下降（最大可达240270米分钟），在飞行高度以下约250米处趋于水平，不再下降。图6、尾流的下沉和传播距离6、当存在侧风的时候，尾流将向下风方向移动。当存在顶风时，将在飞机的后方延长尾流区。当存在顺风时，尾

20、流将增加向外扩散的速度。尾涡的寿命依赖于当时的气象条件，总的来说，平静大气中的尾涡会有更长的寿命，而大气湍流则会减速尾涡的衰减。 图7、后机遭遇前机尾流发生滚转后机从后方进入前机的一个尾涡中心时，一个机翼遇到上升气流，另一个机翼遇到下降气流，飞机会因承受很大的滚转力矩并出现飞机抖动、下沉、改变飞行状态、发动机停车等现象。滚转速率主要取决于后机翼展的长度，翼展短的小型飞机滚转速率大。如果滚转力矩超过飞机的控制能力，飞机就会失控翻转。处置不当就会造成航空事故。五、离港航空器更易遭遇前机尾流。1、进港航空器在进近过程中的三维轨迹是非常确定的。只要连续进近的航空器被正确地操作并严密地监控处于指定的下滑

21、道，那么前机产生的尾流在重力的作用下只要下沉1个翼展的高度（按本文第四条的第5项中的数据计算，空客A380翼展79.6米以下的机型只需20-40秒），后机就不会处于前机造成的尾流区域内。在目视条件下缩小尾流间隔的操作中，当机组能够目视前机，只要向上风方向和/或下滑道之上偏离1个翼展的距离，就可以避免遭遇前机尾流。图8、后机在左侧风环境可在下滑道的左上象限避免前机尾流2、管制员对落地航班的监控强度远远大于对起飞航空器的监控，特别是航空器从起飞到被雷达识别之前存在着监控盲区，识别之后对航空器速度、航向以及上升率的掌握都较弱。3、飞行员对标准离场程序的执行和重视程度相对较弱，在执行环节偏差较大。每架

22、离港航空器的离地点（抬前轮）以及之后的上升轨迹在三维立体空间中体现出来的差别非常大，机组的操作具有很大的自我习惯性。4、每架航空器在起飞阶段必然是重量最重的，而在落地时经过了数小时的燃油消耗后，重量必定会减少几吨至几十吨。从航空器构型上看，起飞航空器通常在离地后会尽快收起落架、收襟翼，而落地航空器从开始进近时就一直处于起落架放下，放襟翼的构型。当然起飞和落地都处于低速飞行。所以从影响航空器尾流强度的三大因素上来看。实际运行中，起飞航空器必然比落地航空器产生更大的尾流。六、加强对“低、慢、小”航空器尾流间隔影响的认识。入驻萧山机场本场的警航目前有两个型号的直升机，AW139(序号56)和AW11

23、9(序号63)。它们分类虽然是轻型机，但尾流的特殊影响不可忽视。1、当塔台放飞时则特别要注意直升机一离地即在跑道头产生了尾流。对后续跟随的离港甚至是进港的较轻的航空器都可能产生尾流影响。图9、直升机向前飞行产生的尾流2、当警航直升机进近时，速度慢的特性会造成后机的过度追赶，同样要多留间隔余地。另外由于警航基地就在06号跑道接地端的侧方，所以当向西运行24号跑道落地时，警航直升机会低空滑行穿过整条跑道，尾流影响的时间会较长；在基地附近还可能会做一定时间的悬停。悬停即会造成旋翼直径3倍范围内强烈的下洗气流。图10、直升机悬停会造成旋翼直径3倍范围内强烈的下洗气流美国作为全世界民航业和通用航空业都最

24、为发达的国家。其在制定规则、航空器分类、尾流间隔标准上往往有其特殊的优势，值得我们借鉴和参考。附上表7和表8，并在表9中对65架航空器按我国和FAA的标准均进行了分类。其中序号第45架至第54架这个区间的航空器在我国现行的分类标准中属于和波音B737同一类型的中型机而在FAA的标准中却属于比B737低一等级的小型机（Small）。那么我们可以考虑在实际运行中对这类航空器作为后机时，不要使用到尾流间隔的极限。表7.美国FAA航空器分类表8.美国FAA尾流间隔标准在表9中序号第39架至第41架的ATR-72、运7、新舟60。它们都属于中型机而且都是涡桨发动机。鉴于涡桨发动机类型的航空器产生的尾流特

25、性会更大及紊乱，地速相对较慢，当它们作为前机时，对其后机使用的尾流间隔可考虑适当地加大。文章的大部分都以重型机和中型机为例说明尾流间隔的标准，但我们同样不可忽视的是现在越来越多的通用航空、公务飞行、警用直升机这类“低、慢、小”航空器在区域特别是本场的活动带来的隐患。它们中的大部分机型对管制员来说都是常见却陌生。常见的是它们的机型号，陌生的是它们的外形参数、性能等。附表（表9）把涉及到浙江区域内常飞机型按最大起飞重量降序排列做成表格，方便大家在有疑问的时候可以对照查阅，减少无意识地违反尾流间隔标准的几率。序号机型MTOW（吨）翼展（米）备注1An-225640Super88.74J2A380-8

26、0056079.8J3An-124405Heavy73.34B747-400362-39564.45A340-60036563.56A340-30027560.37MD-1127351.778A350-900265649A330-30023060.310B777-20023060.9311B787-80022058.812DC-1019547.313IL-7619050.5空警200014B767-30018747.5715A300-60016544.8416A310-30015043.8917B757-300122.538.0518B757-200115.638.0519Tu-154100MiddleLarge37.5520A321-1008334.0921B737-8007934.322C91977.333预计参数23运977空警20024A320-20073.534.0925麦道MD90-4072.832.8726A3196434.0927B737-3006228.928安-12613829运8613830雅克4256.534.8831EMB-19051.828.7232庞巴迪环球50004228.633湾流G55041.