高原机场起飞性能研究

张云蒙

【摘 要】航空运输是指以航空器进行经营性的客货运输的航空活动，这种航空活动是现代社会综合交通体系中的重要组成部分，与铁路、公路、水路和管道运输共同组成了国家的交通运输系统，具有安全、快捷、舒适、高效益等特点。航空运输体系主要包括飞机、机场、空中交通管理系统和航线四个基本组成部分。

【关键词】高原机场；起飞；性能

飞机是航空运输的主要运载工具。机场提供飞机起飞、着陆、停驻、维护、补充给养和组织飞行保障活动的场所，也是旅客和货物运输的起点、终点和中转点。航线是航空运输的线路。而空中交通管制是对航空器的空中活动进行管理和控制的业务，包括空中交通管制业务，飞行情报和告警业务，它的任务是：防止航空器相撞，防止机场及其附近空域内的航空器同障碍物相撞，维护空中交通秩序，保障空中交通畅通，保证飞行安全和提高飞行效率。

西南部高原机场和航线的飞行性能分析及管理问题尤其突出，也是确保航空公司安全运行和经济效益的前提。为此航空公司必须对执行中国西部地区高原机场及航线飞行的飞机性能作严格的限制和要求并进行科学规范的管理。针对中国西部地区高原机场及航线的特点对机场及航线运行安全性和经济性的分析及其管理策略作一些探讨。

一、起飞性能介绍

（一）起飞性能概述

飞机性能包括起飞性能、爬升和下降性能、续航性能和进场着陆性能。其中起飞性能主要是根据机场、气象和飞机的具体情况确定允许的最大起飞重量，以便在此重量范围内，安排具体航线所需的燃油和可能的客、货载运量，并给出相应的起飞速度V1、vR和V2值，以保证在飞行安全的前提下，取得更好的经济效益。起飞性能主要讨论起飞航迹中各段的性能。起飞航迹是从静止点（1s机起飞滑跑开始点）到下列两点中的较高者：飞机起飞过程中高于起飞表面1500英尺（450米）或完成从起飞到航路构形的转变，并达到起飞最后阶段规定的速度和爬升梯度的点。起飞航迹由起飞和起飞飞行航迹两部分组成，前者是从起飞开始点到飞机飞到高于起飞表面35英尺（10.7米），并达到起飞安全速度V2的航迹，后者则是从起飞的终点到起飞航迹的终点。

（二）起飞性能研究的必要性

起飞性能是飞行性能研究中的主要内容之一，飞机的一次飞行任务中，起飞过程只不过占1%～2%的时间，然而却是飞机从地面运输车辆状态转变为飞行器的一个复杂过程，是飞行任务的一个关键阶段。近十几年来的统计资料表明，起飞过程发生的事故占全部事故的10%以上，是航空安全事故的多发阶段。起飞过程受到的约束限制和影响幽素很多，如机场场地长度、爬升梯度、超越障碍物、轮胎速度、刹车能量、起飞速度和结构强度等方面的限制，以及飞机、机场和气象等方面许多因素的影响。这些都有可能限制飞机的最大起飞重量.从而限制飞机装载客、货的能力，降低经济性。

（三）高原机场起飞性能分析

对于高原机场 除了按规范要求进行起飞和着陆性能分析外结合西部地区高原机场跑道较、环境差、海拔高、气候复杂多变、起降性能差等特点。

飞机起飞性能涉及到飞行安全，高原机场的特殊性对飞机的起飞提出了更高的性能要求。

（1）在高原机场飞机起飞时，高海拔造成空气稀薄，温度较平原低，这些因素对飞机的发动机性能影响很大，同样转速的发动机提供的最大推力较平原机场起飞时下降很多。

（2）在高原机场的周围，多是海拔很高的山峰，飞机起飞过程需要越过这些障碍物。当飞机需要转弯或受到侧风的影响时，飞行航迹会有所改变，飞机的高度会有损失，从而带来飞行安全问题。

（3）高原环境不仅温度低，空气密度小，同时还存在如突然结冰、风切变和跑道遭受污染等特殊情况的影响。

（4）飞机机舱的可能出现突然释压问题。

（5）飞机飞行过程，虽然大部分时间处于正常工作状态，但如果飞行过程中任何时刻出现一台发动机失效，将会对飞行安全构成巨大威胁。对于一发失效问题是航空公司不得不考虑的重大问题。

二、高原机场运行特点及基础

民用运输机的高原机场和高原航线运营问题，在全球范围内来讲，只有少数几个典型地区会涉及。这些地区包括：南美、中亚和中国。我国地域辽阔，地形复杂，山地众多，海拔500m 以上的面积占全国总面积的84%，海拔1500m的高原面积占全国总面积的1/3。在所有这些区域中，青藏高原无疑是运行环境最为恶劣的地区。它不但是全球海拔最高的地区，还面临着机场分布极度稀少，以及导航台数量缺乏和导航信号质量低下的问题。除此之外，我国还有众多地形环境复杂、净空条件很差的机场。如何在这样的环境下，满足相关法规的运行要求，保障飞行安全，一直是中国民航界极度关心的问题。

目前，在国内民航界，一般定义机场标高大于1500m 的机场为高原机场，标高大于2560m 的机场为高高原机场。高原机场及航线运行中，会涉及很多低海拔地区运行所没有的新问题。这些问题涉及法规认证、操作程序、飞行性能、飞行安全等诸多领域。

（一）高原机场运行特点

中国西部的机场多数为高原山区机场，运行区域海拔比较高。如昌都邦达机场的标高为334m（14219ft），是迄今为止世界上最高的民用机场。

净空环境差，起飞离场和着陆下滑进近梯度大。如九寨/黄龙机场建于一连续山腰上，海拔3448m，50km 半径内有高山57 座，机场东南东7km 处红星岩5003m，东南25km 处岷山主峰5588m，其離场程序要求的上升梯度达到5.7%，仪表进近下滑道达到3.3°。

气象条件复杂，低云、能见度低，多雷暴、阵性风和风切变。以青藏高原为例，群山重叠，峭壁高耸，地形动力乱流十分显著；并且高原上空空气稀薄，太阳辐射强，气温变化大，热力乱流强，二者常结合在一起，形成强烈乱流。如成都—拉萨高原航线，冬春季节的高空风速高达300km/h，遇到严重风切变，剧烈的颠簸可以把人抛离座位。