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留在程序上好?還是引導好呢?

前陣子看到業務室還是航管組(whatever)來台北近場台的督考其中一個改進項目,就是"雷達引導仍然過多",其實在近場台看到這一條實在有點哭笑不得,近場台說真的要避免雷達引導實在很難,這需要很多因素的配合。雖然航管組已經幫我們在到場程序跟進場程序間接了許多條捷徑,可以在航情允許的狀況下讓飛機按著頒布的到場航線,搭配航管頒發的捷徑進場,但要讓所有航機都維持在特定的路線上,還要拉出適當的隔離交給塔台,這可不是一件那麼簡單的事情。

標準儀器到場程序(STAR),是一連串制定好的飛航路線,可以將飛機從航路拉出來帶到機場的最初近場點去。並且會和沿途的地障保持適當的隔離,航管也避免逐架飛機指定到場的方式,減低工作負擔。航機順序沿著STAR飛行,只要前後間距安排妥當,沒有其他潛在衝突,管制單位甚至可以大老遠就直接頒發進場許可。在沒有雷達(非雷達)的環境下,飛機也是維持在到場程序上,由於非雷達環境所要求的前後隔離比較大,而且第一架進場後如果沒有取消儀器飛航或是塔台確定落地,第二架飛機不能進場,因此會改以高度隔離,並且經由到場程序到適當的等待航線待命進場,這個部分我們就不在這裡多做介紹,有興趣的朋友可以參考"終端區域的非雷達管制考量"等三篇文章。

或許很多朋友對近場台的印象就是無數的高度和航向指示,似乎近場臺僅能以引導的方式管制飛機,但事實上,當航管提供雷達服務時,除了雷達導航(RADAR NAVIATION),也就是大家熟知的雷達引導(RADAR VECTOR)外,另外還有雷達監視(RADAR MONITOR)和雷達隔離(RADAR SEPARATION)。雷達監視其實顧名思義,就是管制員只是看著飛機飛,沒有太大問題的時候,管制員通常是不會插嘴的,這個時候,儀器飛行的飛機就是照著航管許可的路線和高度飛行。雷達隔離則是現今航管最仰賴也最重要的功能。因為雷達的精確性可以讓管制員知道航機的位置,即使有雷達誤差至少也是在可以接受的範圍內,因此飛機和飛機之間的保護空域便有了劇烈的縮減,舉個例,本來兩架飛機同高度要間隔10分鐘(以地速300節的飛機來舉例,兩架飛機等於間隔50浬),可以只被5浬所取代,這也是現今空域可以容許如此多飛機運作的重要原因。

當航管在考慮是否要使用雷達引導時,會先進行評估,除非這個管制員無聊到極點,否則把每一架飛機都進行引導,等於所有的導航責任和與地障的隔離責任全部落在自己身上,也就是增加在自己身上的工作量事實上變多了,引導越多的飛機所造成的通話量也會越大。此外,飛行員除非雷達引導對他有利,否則飛行員也不喜歡被航管帶著跑。我自己也曾經有過這樣的經驗,在LAS VEGAS的空域我被ATC帶著躲飛機,我壓根不知道航管到底會怎麼帶我,甚至一度有航向是離機場越來越遠,要不是那次是個大油箱的CESSNA,對於已經在空中飛了快三小時的我來說,對於油量我是會有點恐懼的。對民航機來說,航管引導偏離計畫航線之後,力求經濟的航空公司這時候因為缺少航管的意向,不知道到底會用多少的距離飛抵機場,這時候在高度下降的計畫和空速的調配都會隨之變得稍微困難,飛行員這時候只能從無線電的擁擠程度以及TCAS看到的航情搭配自己的經驗來判斷了,當然這中間就難免會出現失準的狀況,而出現飛行員作為和管制員的預期出現相左,而暗地裡對雙方產生不滿的潛在原因。

"我為什麼要引導他"是航管提供雷達引導服務時的第一個思考,除非這個引導是飛行員主動請求閃避天氣或主動請求引導而實施。要帶他抄捷徑(帶近)?要帶他排順序拉隔離(帶近或帶遠)?要帶他躲飛機或危險空域?除了這三個大理由之外,我實在想不出來還有什麼重要的理由可以讓航管主動引導飛機。由於一旦開始引導,管制員就要繼續判斷,我要什麼樣的航向?這樣的航向會跟地障還有其他飛機有什麼關係?如果跟地障有關係,那我能不能來得及在適當的位置讓飛機下降到適當的進場高度?

前幾天正好學長在玉山航空的論壇提出了關於花東返回松山機場的討論,正好也是一個帶還是不帶的好例子。下面是花東到松山機場的到場程序IL1Z的程序圖



航機會由兩個位置加入這個到場程序,第一個是沿著B591航路,從WADER直接接到YILAN後加入,另一個則是經由J3過渡航路(會由HAMMY進入台北近場台空域)到YILAN後加入。以下的例子則以WADER進管為主。

當ATC接管來自WADER的飛機後,當然可以完全不加思索地讓飛機照著程序飛行,甚至更偷懶的方法,就是頒發一個"DESCEND VIA IL1Z ARRIVAL, CROSS ZONLI AT OR ABOVE 5000, CLEARED ILS R10 10 APPROACH"這種從頭到尾都不用引導的"非雷達"許可,這時候管制員就是看著飛行員飛,飛行員可以依照航圖上每個區段的最低儀航高度(例如DONUT到COOKY間可以下降至8000, COOKY到ZONLI則可以下降到5000),來降低高度。只是這樣的飛法,不旦飛往機場的距離很遠,而且還要飛DME-ARC(測距儀圓弧),對飛行員的操作和經濟上其實是有一點辛苦而浪費的,這時候管制員就會用其他的方法來取代。



上圖是很典型的WADER接管後管制員帶往松山機場的模式,紅線是IL1Z到場的路線(可能稍微不準確),大家可以發現圖中有一小段進入了8600英呎地障的區塊,您可能會懷疑為什麼程序在那個位置卻可以下降到8000。這兩者的差異就是因為儀航程序他所設定的保護空域是沿著程序的左右兩側一定距離內規畫的,而這個保護區域內並沒有高於7000英呎的地障,所以可以使用8000呎高度,但是該8600區塊則是使用在航管引導航機時,為了和地障保持隔離而需要使用的,由於他規畫的是該區塊內最高的地障,因此保護的高度較高。這時大家可以一起動動腦,如果管制員有打算引導飛機,可是又想暫時讓他保留在程序上直到時機許可時才開始引導,那麼你認為高度應該選擇多少會給管制員最大的空間呢?

上面說過這樣的程序會造成比較沒有經濟效益上的浪費,因此管制原則常使用綠色區段,也就是先直飛LK,接著在接近"復興""烏來"的地方開始引導飛機到五邊。這樣的飛行方法,可以得到比較短的路徑,但是高度則必須要一路沿著最低雷達引導高度下降。對飛行員來說,這樣的距離短,但是由於長時間處於航管雷達引導的狀態,如果對空域不夠熟悉或是對航管的預期不夠的話,航機就會比較難進行下降的計畫,而這條路線比較麻煩的地方,就是如果遇上木柵4號離場的飛機,那麼在高度的安排上就會變得困難。因為這條路線離機場近,勢必不能讓飛機維持太高的高度,但是木柵4號離場的航線會逐漸飛進山區裡(除了MU4H可以最低4000外),如果不讓飛機爬高,就會有接近地障的壓力,因此這條路線事實上在連續離場的時段,對航管來說則會有一定程度的干擾和安全的問題。相關的關係可以見下圖(藍色虛線為木柵4號離場的路線示意)。



接著,橘色的路線則是我個人很常用的方式(也就是他不是台北近場台的習慣模式),他比較不像是引導,而是一種reroute,也就是在原始到場航線的架構下,讓具有定點直飛能力的飛機取消所有的圓弧,改以直線飛行。這時候我常頒發WADER直飛COOKY直飛ZONLI或是乾脆直接由COOKY直飛TAZAN。這時候就會比IL1Z大幅縮減飛行的距離跟麻煩性,看起來有點像RNAV到場,而這樣的飛行方是事實上也沒有比綠色路線遠到哪裡去,比較稍微有點干擾的則是地障的問題。因為這個區域通過的高地障區塊比較多,所以高度需要一段一段下降,所幸天無絕人之路,從COOKY到TAZAN的路線和地障的高度事實上差不多剛好在飛機的穿降高度上,而COOKY直飛TAZAN到轉入ILS的角度,還大於法定的90度,所以正好運用類似MARCH-ANKLE進場的方式可以讓飛機直接進場,而這樣的路線又跟離場航線交叉的位置更延後了一點,雖然到場飛機會被高地障卡住,但是相對的離場的飛機多了更多空間可以爬昇,使用高度隔離的機會就多了一點。

所以從上面可以看出來,航情的狀況,地障的分布和飛行的經濟效益都是管制員需要納入考量的部分。當到場飛機很多的時候,那看似沒有經濟效益的IL1Z到場卻會立即成為一個最好的緩衝,因為他延長的飛行里程,足以讓管制員有足夠的時間處理西面HL3Z到場那片沒有太多餘裕空間的飛機。沒有一種方法是最好的方法,而是必須要視當時的狀況而定。

有的時候,同樣的路線上,雷達引導可以取得比留在儀航程序上更低的高度(其中一個原因就是電台接收的問題),這時候管制員就可能會以引導取代儀航程序,如此飛機可以下降到更低的高度,就有機會用更近的距離加入ILS的五邊,甚至可以用這種方法來閃飛機呢!

記得有一天桃園在夜間使用IBAS,我頒發了JUNTA-EMILY進場,好幾位飛行員都請求雷達引導下高度抄捷徑,可是全部都被我拒絕,如果當天使用的是平常的系統,我可能會同意,但是那一天是完全不同的故事,大家看看下面的圖,有沒有人可以看得出來我在想甚麼呢?







最後你可能會問,那麼航管組希望大家不要引導,儘量使用程序進場的方式到底有沒有機會達成?
事實上在飛機量剛好(這實在很籠統)的時候,是有機會的,但是航管需要精算高空風與飛行速度的關係,先期就要調配好飛機的空速,如果到場都是同一個方向來那還簡單,如果是一南一北接管,在加上還要交錯引導跑道的話,留在程序上的管制方式是需要管制員對速度控制有非常精密的判斷,而且還得飛行員真的乖乖地飛出來哩!現在這種矩形航線其實已經很好判斷了,當我還在塔台時,看過一位督導精湛的表演,插在中間的那架甚至是飛arc那種很難算距離的路線,就這樣三架飛機都沒有引導就把飛機塞進了機場,真是厲害呢!這樣的引導方式其實隔離不好掌握,雖然對飛行員有判斷下降計劃的幫助,但是對於空域的有效運用並不見得是真的有正面幫助的。當然這就是管制員自己需要去取決的部分了。
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