高度還是下快一點吧!!  讓我告訴您為什麼!
過去,台北管制員帶飛機很少分析高空風場帶來的效應。通常藉由經驗值,發現速度狀況不太對而去找出一個平均的引導方式。但有趣的是,台灣北部常是大陸冷高氣壓南下後首當其衝的區域,雖然印象中冬季屬於東北季風的季節,詭異的是,強大的東北季風僅僅薄薄的一層,伴隨的卻是東北風層上方強大的西南風。大家可以參考下圖,第一行數字是高度(以百呎為單位),第二行為風向,第三航為風速
從裡面可以看到,5000呎高度時以使用05跑道方向來說,仍然在順風的區域,4000呎轉入側風,3000呎即進入10KT以上頂頭風,甚至約低越強。拿5000~3000呎的兩千呎高度來說,飛機的地速可以因此差異21KT。

這樣的風場其實對近場台管制員來說是非常困擾的

飛機在空中飛行,管制員使用雷達進行速度調整時,是以指示空速為依據。但是飛機在空中飛行受到風場影響,所產生的地速就會變化。同樣是180KT IAS,在5000呎高度時地速為187,但是在3000呎高度180KT IAS,其地速為167。速度差異20kt,意即每分鐘就會接近0.33浬,在加上飛機必須在5浬時以160-150KT通過,假設以160來說,地速差異就會到達40,甚至越接近機場,地速差異就會更明顯。

換句話說,當雷達管制員要給塔台每10浬一架的間隔進行飛機混合起降插放時,雷達管制員必須要去預期後機追前機所需要壓縮的空間。在加上航管法規建議的速度值(此數度值來自於ICAO,主要在於減少航機帶著外型飛行的時間):
高於FL150為250KT最低,FL150以下最低220KT,距機場20浬飛行距離內最低170KT

如果以這樣的速度調整來看假設第一架飛機在五邊10NM欄上速度180KT,以上圖風場地速為167KT
第二架如果我直接帶在他後方10NM,也就是20NM五邊,依照速度調整飛機此時才可以從220KT降至最低170,欄上時20浬假設高度在5000呎,其地速為227KT,也就是大了60KT,每分鐘即往前追1浬。依照這樣的地速,即使飛機在減速中都需要時間,假設一分鐘後已經前進了3.5浬也就是到了16.5浬的距離,但是前機的地速167,假設也在減速中,粗估一分鐘前進2.5浬,到達7.5浬所以同時往前一分鐘後,兩機僅剩下9NM,但是,前機接下來將會降到140KT左右的降落速度,可是後機將在持續的減速中,若依照進場速限,5浬至少150KT,航機將會持續在壓縮的狀態下進場。這中間很難估算因為這是一個隨著時間變動的狀態。


從五邊飛機就可以看出來,飛機速度是持續在下降的
CAL762地速140,另一條的UAL837速度170
後面跟他同跑道的CAL754地速280,差了110,
雖然間隔17浬,但是只要兩分鐘的時間兩架飛機就會縮到接近10浬
四邊轉五邊的CAL5253現在是順風邊,一旦轉上五邊地速就會掉
此時CAL754就會追5253,這也是管制員需要去考量的
左下角的AMU620雖然已經減速250KT,地速卻還有350,除高度因素外,風場也是原因
 

問題還不僅只於此

由於各家公司的操作習性不同,或是機型的減速性能不同,航機會採取的減速策略也不一樣。有人不愛拉減速板,喜歡以空氣動力來減速,這時候影響的就是高度下降減緩,連帶造成保持在順風區的時間拉長,有的公司則是瘋狂地減速,於是在遠距離外達成管制員所需要的效果,但也因此更加拖長後續飛機的所需的空間。最後造成的是,飛行員常聽到ATC不斷請飛機減到最低速,然後又要求儘快下降,到最後發現追得很誇張,只好在五邊15浬內開始做Z字型的延誤引導。ATC不開心,飛行員也不爽。

管制員為了避免速度的壓縮造成隔離不足,必須將風場的因素納入考量。且需依照距離機場的位置和高度去做不同程度的放大。空域的容量很容易因為這樣的空間需求而飽和。對了,在台北,不同平行跑道間的隔離維3浬,但為了讓塔台插放飛機,有時必須加大到5浬。同跑道間當然也可以間隔3浬但是可能來不及落地,若遇上前機是重型則必須視後機之機型,重型是4浬、中型是5浬。

那麼有什麼方法可以幫助減少空間的增加呢?

我在個人在管制時的一個方式就是減少變數。高度一致、速度一致、如此大家在相同的環境下,就比較容易做到精確的調整。但要達到這樣的方式,其實是需要管制和飛行雙方的配合。

在管制方面,預期空中飛機遭遇風場的狀況是必要的。有時可以運用風的優勢去追飛機來減少隔離,或是讓風來"擋"飛機,但無論如何最重要的是管制員一定要主動介入飛機的飛行速度,並且預期飛行員因為減速可能造成下降率的減緩而進一步造成停留在順風的高度過久。到了三邊的飛機若進入低高度,會進入順風區,這時候的地速有時會騙人,萬一給太低的速度在轉回五邊時就會變成飛機太慢進而影響後面的飛機。而區管中心交管飛機時,也千萬不能太高,否則近場台狹小的區域很容易因為順風的關係只消兩三架飛機就必須開始holding,遇上高高度的國內線,不妨提前將國內線往東引導或是先下降高度,雖然可能犧牲了國內線飛機的燃油效率,可是卻是大大幫助飛機更多的桃園機場航機整體的燃油節省。

至於飛行員方面,如果是由順風的區域到場(通常是TG1或SA1)通常最容易受到影響。管制員可能很早就會請飛機減速,這時候下降率減緩是可以預期的,但接下來就可能收到020甚至360航向的引導,這時飛行員都會認為是要加大隔離而為了省油下得更慢。其實這樣的"省油"動作會讓管制員為了平衡順風的影響而把你拉更遠。有時我會廣播請飛機下快一點,目的就是讓大家趕快脫離高高度的順風區,取得大家比較一致的地速,就更容易精算引導的間隔。雖然我們理解又要慢卻又要下得快有點違反舒適操作的要求,但是為了空域效率,減速板拉一下,可說是幫到自己也幫到所有空域裡的飛機。此外,若管制員進行速度控制,建議不要自己作進一步減速。尤其三邊的飛機如果因預計自己可能被帶遠而減低速,在轉回五邊時管制員沒有預期則造成轉彎時機失準導致間隔太大,進而壓縮後續航機。如果真想減速建議告知航管速度供管制員參考。

台北在冬季時的風場一直是影響管制員作業很大的因素,或許飛行朋友們從TCAS看總會覺得我們拉很大,事實上那是在為了幾分鐘後可預期的壓縮所增加的必要空間。有時後您可能會聽到台北因為高空風換跑道,其實也是類似的狀況。有時地面是05跑道方向的微風,可是1000呎以上卻是極大的西南風,這時近場台所有的飛機間隔都必須要加大才能消化飛機在五邊快速前進造成塔台放行空間不足的狀況。但這樣空間的效率就跟著降低,此時地面如果改成順風降落,可是空中的飛機可以比較有效率地在頂頭風的區域運作,反而是有幫助的。

老天爺給我們這樣的環境,既然無法改變,那麼就讓我們了解他,然後一起找到出口吧!





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