飞行程序设计-第6章-转弯离场

第六章转弯离场程序设计中国民航大学空中交通管理学院一、转弯离场对航迹设置的要求转弯离场的航迹设置要求转弯离场:离场航线要求大于15°的转弯的离场方式；转弯最低高度：DER标高之上120m；转弯离场时，航空器必须在转弯之后10km（5.4NM）之内取得航迹引导。转弯离场方式指定高度转弯指定点转弯中国民航大学空中交通管理学院指定高度转弯离场中国民航大学空中交通管理学院指定点转弯离场中国民航大学空中交通管理学院规定到达一个特定的高度/高转弯以适应以下情况：在直线离场方向有障碍物必须避开；和/或有障碍物位于直线离场航迹的正切方向，并在转弯后必须以适当的余度飞越；或受空域等条件限制，程序要求航空器在规定的航向或由航迹引导，上升至一个规定的高度再开始转弯。二、指定高度转弯离场中国民航大学空中交通管理学院首先应选择一个转弯点（TP），该转弯点应位于离场航线上，而且能保证将需要避开的障碍物排除在转弯保护区之外。转弯高度TH=dr×PDG+5mPDG通常为3.3%，可以增大但要公布TH不得低于120m。TH应为一个50m的倍数，向下50m取整。根据取整后的TH计算dr确定最终转弯点TPDERTPdr1.转弯高度的确定中国民航大学空中交通管理学院（1）转弯起始区转弯离场保护区分为两部分转弯起始区（转弯点之前）转弯区（转弯点之后）2.保护区的画法中国民航大学空中交通管理学院（2）转弯区转弯参数高度：指定高度转弯：转弯高度温度：相当于上述高度上的ISA＋l5℃；指示空速：设计离场程序使用飞机分类速度表内所列各类航空器的“最后复飞”速度增加10％（由于起飞离场时飞机重量增加）如果要求避开障碍物可使用较低速度，即表中列出的“中间复飞”速度增加10％，只要在程序中说明“离场转弯最大指示空速限制为XXXkm／h（kt）”；中国民航大学空中交通管理学院航空器分类速度单位vat起始进近速度范围最后进近速度范围目视机动（盘旋）最大速度复飞最大速度中间最后Akm/h﹤169165/280(205*)130/185185185205kt﹤9190/150（110*）70/100100100110Bkm/h169/223220/335(260*)155/240250240280kt91/120120/180(140*)85/130135130150Ckm/h224/260295/445215/295335295445kt121/140160/240115/160180160240Dkm/h261/306345/465240/345380345490kt141/165185/250130/185205185265Ekm/h307/390345/467285/425445425510kt166/210185/250155/230240230275注：Vat是在标准大气条件，最大着陆重量，着陆外型时，航空器失速速度的1.3倍。*反向和直角航线的最大速度。中国民航大学空中交通管理学院真空速TAS=K×IAS；风如有统计风的资料，可用最大95％概率的全向风如没有风的资料则应使用56km／h（30kt）的全向风；转弯坡度平均转弯坡度为15°：定位容差取决于定位形式；飞行技术容差（共6秒）驾驶员反应时间3秒建立坡度延迟3秒中国民航大学空中交通管理学院转弯区内边界（转弯角度≤75°）15°平行线中国民航大学空中交通管理学院转弯区内边界（转弯角度75°）15°平行线中国民航大学空中交通管理学院C=（TAS+W）×6R=(562tgα)/vr=180v/∏RE=（90/R）×WrETP(r2+E2)0.5风螺旋线半径=(r2+E2)0.5转弯区外边界画法（转弯角度≤90°）abPfC15°15°平行线中国民航大学空中交通管理学院C=（TAS+W）×6R=(562tgα)/vr=180v/∏RE=（90/R）×WrETP(r2+E2)1/2风螺旋线半径=(r2+E2)1/2转弯区外边界画法（转弯角度90°）abfC15°hirjkl风螺旋线半径:(r2+E2)1/2,r+E,r+2EE(r2+E2)1/2r+Er+2E15°中国民航大学空中交通管理学院有外加航迹引导时—保护区主副区的边界中国民航大学空中交通管理学院有外加航迹引导时—可以缩减保护区中国民航大学空中交通管理学院背台飞行或向台飞行保护区的连接方法切点在后续保护区之外切点在后续保护区之内中国民航大学空中交通管理学院中国民航大学空中交通管理学院中国民航大学空中交通管理学院3.超障余度（1）转弯起始区内障碍物高度要求：转弯起始区内最小超障余度用从DER沿标称航迹量取的水平距离，按设计的PDG进行计算(OIS面评估)。按正常的性能，在转弯起始区结束时，航空器能够达到转弯高度（TNA）。因此，在转弯起始区内所有障碍物之上也必须满足转弯最小超障余度的要求。转弯起始区内最高障碍物的标高应≤TNA-90m。中国民航大学空中交通管理学院（2）转弯区内障碍物高度要求：转弯区内最小超障余度（MOC）按下列方法计算：（a）位于TP（K-K线）之前的障碍物：其中：d0为从转弯起始区边界到障碍物的最短距离,dr*为转弯起始区边界上量算d0距离的位置所对应的沿离场航径的距离（b）位于TP（K-K线）之后的障碍物:其中：d0为从转弯起始区边界到障碍物的最短距离,dr为丛DER到K-K线的水平距离*0max90,0.008rMOCmdd0max90,0.008rMOCmdd中国民航大学空中交通管理学院中国民航大学空中交通管理学院副区的MOC：从副区内边界等于主区MOC，按线性减小至副区的外边界为零。MOC=主区MOCMOC=0递减即MOC’=[(Li-li)/Li]×MOC其中，Li为障碍物所在位置副区的宽度，li为障碍物到副区内边界的距离转弯区内允许的障碍物的最大标高/高（A/Hmax）可通过下式计算：max0//AHTNAHdPDGMOC中国民航大学空中交通管理学院4.转弯高度/高的调整转弯高度／高的调整如果不能满足障碍物高度的规定，就必须对所设定的程序进行调整，使之满足要求。调整的方法有：提高爬升梯度（PDG），以增加转弯高度／高（TNA/H）移动TP，以增加转弯高度／高（TNA/H）或避开某些高大障碍物。以上两种方法可以单独使用，也可以同时使用。中国民航大学空中交通管理学院四、指定点（TP）转弯离场在有条件的机场，为了避开直线离场方向上的高大障碍物，或受空域等条件限制，需要设计转弯离场时，可以要求航空器在一个指定点（TP）开始转弯，我们称之为在指定点（TP）转弯离场。位置适当的导航台和定位点中国民航大学空中交通管理学院1.转弯点容差区（1）转弯点为一个定位点时一般用一个导航台或交叉定位点作为转弯点。若TP为一个导航台，则定位容差取决于飞跃导航台的高度，即机场标高+5+10%×d。（2）转弯点不是一个定位点转弯点由侧方径向线确定转弯点由DME弧确定中国民航大学空中交通管理学院转弯点由侧方径向线确定的指定点转弯离场中国民航大学空中交通管理学院转弯点由DME弧确定的指定点转弯离场中国民航大学空中交通管理学院2.保护区的画法转弯点之前（同直线离场）转弯点之后转弯内侧：起始于转弯点定位容差的最早位置，K-K线转弯外侧：起始于转弯点定位容差最晚位置+C容差，C=（TAS+W）×6，S-S线中国民航大学空中交通管理学院（1）转弯后向台飞行中国民航大学空中交通管理学院（2）转弯点为一个电台中国民航大学空中交通管理学院（3）转弯后回至跑道中线延长线上的导航台中国民航大学空中交通管理学院3.转弯区内的超障余度为了保证在转弯保护区内能够提供最小超障余度，用以下公式检查转弯保护区内高于DER标高障碍物的最大高（Hmax）：d0=障碍物到K-K线的最小距离dr=从DER到K-K线的水平距离（最早TP）PDG=公布的程序设计梯度H=OIS面在DER的高（5m）超障余度：max0rHddPDGHMOC0max90,0.008rMOCmdd中国民航大学空中交通管理学院4.转弯高度/高的调整转弯高度／高的调整如果不能满足障碍物高度的规定，就必须对所设定的程序进行调整，使之满足要求。调整的方法有：提高爬升梯度（PDG），以增加转弯高度／高（TNA/H）移动TP，以增加转弯高度／高（TNA/H）或避开某些高大障碍物。以上两种方法可以单独使用，也可以同时使用。中国民航大学空中交通管理学院练习障碍物O1：高800m在中心线上，距DER10.7km障碍物O2：高500m，沿中心线方向7km，中心线左边2km障碍物O3：高256m，沿中心线方向9km，中心线右边3.5km(所有障碍物经测量，精度代码达到2C)。在DER处的跑道标高300m，确定C、D类航空器所需离场限制。中国民航大学空中交通管理学院分析：障碍物O1在中心线上。OIS=10700m×0.025＋5＝272.5mO1穿透OIS面527.5m，算出PDG。MOC=10700×0.008=85.6m（86m），程序在O1处的要求高＝800＋86＝886mPDG=(886-5)/10700=0.0823(8.3%)。PDG太大！假定右转90°避开障碍物O1和O2。绘制转弯离场参数表格。该表使用相应航空器类型复飞速度加10％。中国民航大学空中交通管理学院转弯离场参数表IASkm/hTAS（600m）km/hc6秒（TAS+56）×6/3600kmRdeg/srkmEkmC490D5395185690.961.041.050.957.889.511.341.047中国民航大学空中交通管理学院用最后复飞速度加10％画转弯区。很明显，D类必须考虑O1和O3，C类只需考虑O3。若限制指示空速IAS为490km/h，所有航空器都能避开O1。O3必须考虑转弯区所需MOC。0.008×（3500＋6006）＝76m，因此，MOCO3=90m。(3500+6006)×0.033＋5－90＝229m。O3=256m＞229m所以不能接受。还需增加27m（256－229＝27）[O3仍高出27m]。中国民航大学空中交通管理学院中国民航大学空中交通管理学院至少有2种解决方法：1）增加整个程序的爬升梯度，直到在障碍物O3处提供足够超障余度。O3处的离场航迹至少应比O3高出90m[256+90=346m]。到O3的PDG=（346-5）/（3500+6006）=0.0359（3.6%）离场：“直线爬升至120m（场压），然后右转，按3.6%的梯度至少爬升到346m（场压）..”(取整到有用高度)。或2）增加爬升梯度，到第1区末端时达到特定转弯高度（+27m），假定转弯后可以用3.3%正常爬升梯度。若希望在第1区末端达到正常场压高120m加27m，要求PDG为：（147－5）/3500=0.04057(4.1%)离场:“按4.1%梯度爬升至150m（场压），右转…”