機長視野:冬季飛行如何進行威脅和差錯管理?

2024年01月31日

一句浪漫問候“張萬森,下雪了”,讓大家對2023/2024年冬季記憶深刻。這個冬季,全國經歷了前期持續偏暖、後期急劇降溫的“過山車”式氣溫起伏。從2023年12月中旬開始,受大範圍寒潮天氣影響,全國大部地區氣溫驟降,部分國家氣象站日最大降溫幅度突破歷史極值。冬季極寒大雪天氣,對飛行有什麽影響?飛行員又該如何做好威脅和差錯管理(TEM)?

冬季飛行威脅大

2023年12月,受冷空氣持續影響,我國天氣形勢復雜,集中出現寒潮、雨雪、低溫、冰凍等災害性天氣,中東部氣溫顯著偏低。很多飛行員在朋友圈中發布了類似這樣的內容:北京大興機場寒風凜冽、大雪紛飛,飛機正在除冰雪。而廣東、海南雨水豐沛,飛行員要繞飛雷雨。這些天氣現象對冬季航班運行有什麽影響?

冬季低溫會對飛機性能産生直接影響。在寒冷環境中,發動機及相關系統的潤滑油可能變得黏稠,加大引擎啟動難度;飛機的滑油、液壓油、燃油系統包括冷卻液在低溫下容易結冰,可能導致冷卻效果降低;飛機電子部件耐低溫條件的極限性易引發電子系統故障;油液系統因熱脹冷縮的特性易出現滲漏,結冰造成部件卡阻。

當機翼溫度降到冰點或以下,而相對濕度較高時,持續低溫會使機翼表面形成冰霜。由於長時間在低溫區飛行,飛機燃油持續受冷,油箱區域的下表面形成冰霜,過低的氣溫可能導致燃油結冰,從而影響發動機運行。

冬季降雪和凍雨可能導致飛機表面積聚冰雪,影響飛機的飛行性能。飛機表面的冰雪積聚不僅會加大空氣阻力,還可能導致重心分布不對稱,進而影響飛機的操縱性能。飛機在降落和起飛以及滑行過程中如果遇到結冰的道面,會增加飛行員操縱飛機的復雜性。

值得注意的是,在冬季運行中,飛機也有被雷擊的風險。由於冬季雲體水汽少,空氣自放電平衡電位的概率低,積累的電位差更大,但在氣象雷達上的顯影更弱。在電荷多、對流強、電位差大的綜合作用下,飛機被雷擊的可能性更大。根據雷達探測水汽運動的基本原理,探測難度大,雷達顯影可能較弱,容易引起飛行員誤判。在多起冬季雷擊事件中,機組反映在雷達顯示的綠色區域繞飛時遭遇雷擊。

受厄爾尼諾影響,2023/2024年冬季的冷暖起伏明顯,氣溫經歷“過山車”式變化。2024年1月~2月,預計我國北方地區可能再次出現階段性強降溫、強降雪過程,南部、東部等地可能出現階段性低溫、雨雪、冰凍天氣。在這樣的天氣條件下,飛機在有積雪、積冰、積水或雪水的跑道、停機坪、滑行道上運行,地面上的雪、冰、積水或泥漿可能被吸入發動機或直接凍結在發動機、短艙、發動機傳感器探頭上,從而導致飛機系統故障。

警惕威脅導致的差錯

民航冬季運行面臨諸多風險,低溫、大風、降雪、低雲、低能見度、結冰、濕滑道面等都會對飛行産生威脅。在這些威脅中,有些是飛行員可以預料的,如飛機在雲中飛行可能遇到結冰;有些是飛行員無法預料的,如在降雪天氣下聯絡道、快速脫離道、滑行道、停機坪沒有明確的摩擦係數報告,導致飛機打滑,出現短時間內方向不可控的風險。飛行員都要積極識別這些威脅,並採取對策予以管理,從而保證冬季飛行安全。

冬季冷空氣活動活躍,天氣急劇變化,飛行員駕機跨越東西南北,不僅飛機故障多發,而且飛行員的工作負荷也會加重。復雜天氣降低了安全裕度,容易出現發動機結冰、低於運行標準起降、雷擊、飛機低空大偏差、機組“丟漏錯忘”飛行程序等衍生風險。面對冬季復雜多變的天氣,飛行員應急預案不合理、應急處置不及時、飛行綜合能力欠缺等,都會導致對飛機的管理不到位並“犯錯”。

這個冬季,受北極渦旋分裂以及中高緯西風帶的影響,伴隨著歐亞上空西風帶的劇烈扭曲,西伯利亞高壓異常增強,我國大部地區由前期盛行偏南風轉為偏北風,風速大,風向、風速變化明顯,很多地區都發布了大風橙色預警。強風、陣風、風吹雪等天氣現象容易導致飛機不穩定進近和落地。

如果出現降水量增加或大面積降雪天氣,飛機在這些地區的機場運行可能涉及除冰、除雪的補充飛行程序。如果個別飛行機組沒有充分理解和掌握地面除防冰程序,且沒有嚴格按照補充程序步驟進行操作,可能導致飛行機組偏離飛行程序。

冬季的霧霾、雨雪天氣會導致機場能見度降低,這種低能見度天氣對飛機飛行影響很大。幾年前的一個冬天,一架MD11飛機執飛俄羅斯新西伯利亞—上海浦東貨運航班。航班在浦東機場低能見度進近時,兩次復飛後宣布油量緊急,並申請備降虹橋機場。機組因飛機油量不能等待30分鍾,無法等到虹橋機場開放,又決定返回浦東機場降落。最終,飛機在浦東機場低於最低天氣標準著陸,在著陸時油量大概還能飛行18分鍾,少於飛行計劃中的最低儲備燃油量。

這是一起典型的冬季飛行不安全事件。由於持續的低能見度天氣增加了管理運行的復雜性,飛行員在預測、識別這種復雜天氣時,沒有制定合適的應對策略:在進近前對低能見度天氣的威脅預先準備不足,在復飛後對低油量的風險評估不足,在宣布油量緊急後對虹橋機場天氣好轉時間沒有預判,最終只能在浦東機場超標準落地。機組的威脅和差錯管理都出現問題,從而導致了不安全事件的發生。

做好冬季運行的風險管理

在復雜運行條件下,飛行員的威脅和差錯管理能力至關重要。TEM是飛行員識別與管理威脅,識別與糾正差錯,識別與恢復非期望的航空器狀態的過程。飛行員可以通過不斷提升核心勝任力實現TEM管理目標。在駕駛艙,擁有良好溝通和領導力的飛行機組,面對同樣的威脅會大大降低錯誤率,減少飛機進入非期望的航空器狀態的次數。

飛行員進行良好的機組資源管理(CRM),包括有效的監控、強烈的情景意識、強大的領導力以及對工作負荷有效的管理能力等,可以減少機組決策錯誤,並減少飛機進入非期望的航空器狀態。飛行機組要隨時保持良好溝通,明確所有機組成員在正常和非正常情況下的角色和職責。面對復雜運行環境,預先制訂了應急預案的機組作出錯誤決策的概率更低。因此,將CRM作為威脅和差錯管理的工具,可以有效提高冬季運行安全水平和效率。

在TEM中,機組成員對差錯的覺察和響應至關重要。機組成員要積極監控,對系統和其他組員的工作進行交叉檢查,對飛行任務進行優先排序,合理管理飛機自動化,以減輕機組的工作負荷。機組要對不斷變化的飛行情況進行管理,以提問、調查和澄清的方式不斷檢查、調整現有計劃。

在飛行各階段,機組可以使用TEM模型的計劃準備、執行應對、回顧檢查等工具,做好威脅和差錯管理。

機組在起飛前要嚴格執行飛機除冰程序,嚴禁帶冰、雪和霜起飛。面對冬季降雪、積冰造成跑道、滑行道道面摩擦係數降低,積雪對標識標線的遮擋,輪胎壓實的雪印與滑行中心線混淆造成錯覺等情況,機組要嚴格遵守標準操作程序。

同時,機組要充分理解和掌握地面除防冰程序,嚴格按照補充程序步驟進行操作,不要漏項。完成補充程序後,要特別關注空調組件、發動機引氣、增壓系統的正常復位。機組要做好指示空速不一致、高度不一致等相關故障的處置準備;學習發動機高震動處置程序和發動機甩冰程序,正確執行發動機和大翼除防冰程序,避免長時間在積冰條件下飛行。

在著陸時,機組要考慮濕滑跑道對飛機安全的影響。在下降進近準備時,要查閱有關檢查單和性能圖表進行性能計算。針對低空大偏差、著陸彈跳、低空風切變等情況,要制訂中止著陸和風切變改出的操作預案,合理分工,明確穩定進近標準,防止盲目蠻幹。在復雜天氣條件下,機組需要制訂復飛後的處置預案,避免決斷不及時進入低燃油量狀態。

TEM是保證飛行安全的重要思維框架。面對冬季復雜多變的天氣,飛行員要具備威脅管理、差錯管理、非期望的航空器狀態管理的思維模式,提前做好風險評估,制訂合理的處置預案。飛行員作為保障飛行安全的最後關口,要嚴格執行標準,冷靜決策、謹慎操作、精細飛行,保證冬季惡劣天氣條件下航班安全和運行順利。(姚誠、姚永強)

 

新聞來源 :《中國民航報》

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