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  2. 第3311期   20180612
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空中特情中的航空通信

航空工业直升机所 王秋云 何欢

5月14日,从成都飞往拉萨的川航3U8633航班在青藏高原东南边缘9800米高度飞行时,驾驶舱右前座风挡玻璃突然爆裂,副驾驶几乎飞出舱外。

5月29日,从杭州飞至越南芽庄的首都航空JD421航班在飞行1小时后突然巨幅下降,飞机驾驶舱最外层风挡玻璃出现裂纹被迫返航。包括近期发生的美国西南航空客机舷窗破裂事件,5月份已经有三起因玻璃破裂而引发空中特情机械事故。

在“川航事件”中,机长刘传健力挽狂澜、挽救百余生命于危难,事后被授予“中国民航英雄机长”称号。副驾驶发出“7700”空中特情识别码,也为飞机成功返航立下汗马功劳。

航电通信关键词

——“7700”空中特情识别码

航空通信系统中,除了被称为航空器的“耳朵”“嘴巴”的超短波电台、短波电台等话音通信设备外,还有一类非常重要的设备——航管应答机。对于航空器而言,它就像人体的“脉搏”,是地面空管中心监控飞机状态的重要观测媒介,必要时候也可以表征“疾病”症候、寻求“干预治疗”。

航管应答机能对地面二次雷达发出的编码询问信号进行接收和解码,并及时发出带有载机的识别代码、飞行高度等信息的应答信号给地面二次雷达,从而实现有效的空中管制。

一般情况下,该设备启动后的工作无需人工干预,自动实现与地面空管的周期询问应答;紧急情况下,机组人员只要给该设备输入特殊识别码则该设备会向地面空管中心发送该识别代码,地面即可知飞机已遇险。

以“川航事件”为例,由于狂风吹翻了数据面板和飞行组件控制面板,正是依靠“7700”识别码将机上险情及时传送给地面。西南空管局雷达显示3U8333航班出现航空器遇险代码7700后,全体值班人员立即进入紧急工作状态,指挥空中6架飞机紧急避让,同时协调军方特情处置,成都双流机场跑道外8架飞机立即停飞,停机坪15架飞机停止推出,为3U8333航班紧急迫降提供最优的空域环境。

当然,类似的特殊识别码还有:

7500——表示飞机和人员受到非法干扰(如劫机等);

7600——表示飞机无线电设备故障;

7700——表示飞机机械设备故障。

这些编码为应对航空器出现各种空中特情,为挽救生命赢得最大可能。上述编码由于其特殊含义,正常情况下不得使用。

按照民航法规,所有在管制空域内运行的航空器均应安装航管应答机。就航空工业直升机所而言,当前我国全部的国产直升机均按照此规定执行,军、民用直升机一律装备航管应答机。因而,每次直升机出航,总有指挥员守候在塔台,时时关注着应答机发回的识别代码、飞行高度等信息。

航电通信关键词

——对外通告“本机位置”、防碰撞

地面空管无法与机组建立通信时,只能通过机场监视雷达/航路监视雷达判断飞机意图,从而配合其顺利降落。若是目的着陆地点无具备监视雷达,飞机能主动对外通告“本机位置”、协调附近飞机以防止相互碰撞吗?当然可以。

一种重要的空中交通监视应用ADS-B,逐渐成为各机种、各型号通信系统的组成部分。应该用比较广泛的是ADS-B |OUT功能,与组合导航系统交联实时获取本机导航相关信息,通过广播的形式、周期性地向所在空域发送消息,内容包括位置、航迹和地速等本机飞行参数。只要地面空管或者其他飞机装配有ADS-B地面站或机载接收设备,即可获取飞机的位置等信息,判读其飞行轨迹。这其实就是实现了飞机主动对外通告“本机位置”等诸多信息,而且该过程无需飞行员人工干预。

为了提升飞行过程安全性、避免与其他飞机相撞,民航规定现有航线上运营的客机均应安装空中交通防碰撞系统TCAS。该设备基于二次雷达原理,能够主动探测和跟踪临近飞行器,预测潜在的碰撞危险,并给飞行员发出警告及符合空中交通管制规则的防碰撞操作指令。当系统生成的两侧飞机的避撞操作建议趋同时,系统还可以自动协调变更一方的操作建议以最终避免碰撞。

目前,直升机所设计的直升机基本都具备ADS-B |OUT功能,此前由于国内配套的ADS-B地面站数量不足而鲜少使用,如今正在逐步开放使用。在研的重型直升机体积大、速度快,因而对“防碰撞”有较大需求,针对直升机加装TCAS的研究已稳步推进,TCAS已列入重型机通信系统选装目录。构建完备的飞行环境监视系统,提升直升机的险境生存能力,辅助飞行员安全/轻松驾驶,这背后反映的是航电通信人艰辛奋斗历程。

从一组紧急识别码的发出,到多层次、多余度的空中交通监视管理,机组、乘客乃至飞机的安全,航电通信系统一直在真诚守护。空空/空地通信系统传输正常时,是简洁的询问应答报送着平安;紧急时,这无线电波承载的便是生还的希望。